【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） C650 臥式車床的控制系統(tǒng) PLC 控制改造 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 課題名稱 C650 臥式車床的控制系統(tǒng)的 PLC 控制改造 C650 臥式車床的控制系統(tǒng)的 PLC 控制改造 摘 要 更新改造舊機(jī)床是最近幾年發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)該設(shè)計(jì)是對(duì) C650 臥式車床的控制系統(tǒng)的 PLC 控制改造的研究設(shè)計(jì) 采用連線少體積小功耗小控制速度快可靠性高功能完善的 PLC 控制系統(tǒng)來(lái)代替電氣控制系統(tǒng)中繼電器控制邏輯配以合適的數(shù)控系統(tǒng)可使機(jī)床控制功能更加豐富自動(dòng)化水平大大提 高 此次設(shè)計(jì)從被控對(duì)象的 IO 點(diǎn)數(shù)和性價(jià)比高綜合成本低這幾個(gè)主要原則出發(fā)主要進(jìn)行了控制裝置選型 PLC 的地址分配和用梯形圖編輯的 PLC 控制程序設(shè)計(jì) 改造后的機(jī)床在實(shí)現(xiàn)機(jī)床原有功能的基礎(chǔ)上還增加了自動(dòng)加工自動(dòng)換刀等多種功能 關(guān)鍵詞數(shù)控改造繼電器 PLC 梯形圖 Research and Design for C650 horizontal type lathe Reconstruction on PLC Control ABSTRACT Retrofitting obsolete old machine tools is an industry developed in the recent years this design makes a reconstruction towards Research and Design for C650 horizontal type lathe Reconstruction on PLC Control My purpose is to use the state of PLC memorizer unit to replace the relay mechanical touch in series or parallel connection in electric control system Systems controlled by PLC have few line connected and small cubage little power cost and high control speed as well as precision and that PLC have count function which the electric control system dont have monly This design on the principle of the number of IO spot in object controlled and high performance to price ratio and low prehensive cost PLCs address distribution and PLC control edited by ladder diagram is mainly designed On the basis of carrying out machine tools intrinsic functions other functions such as automatic machining and automatic tool change is added after reconstruction Keywords digital control reconstructionrelayP LC ladder program目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 第 1 章 緒論 1 11 普通機(jī)床改造的意義和前景 1 12 PLC 的基礎(chǔ)知識(shí) 4 13 PLC 控制系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)的比較 5 14 電氣系統(tǒng)改造為 PLC 控制的意義 6 15 PLC 相關(guān)概述 7 第 2 章 C650 車床的主要結(jié)構(gòu)與控制要求 10 21 C650 車床的主要結(jié)構(gòu) 10 22 C650 車床的控制要求 10 23 繼電器電氣線 路的分析 11 分析 11 控制電路分析 12 整機(jī)線路聯(lián)鎖與保護(hù) 13 第 3 章 C650 臥式車床改造為 PLC 控制的硬件設(shè)計(jì) 14 31 統(tǒng)計(jì) I0 的點(diǎn)數(shù) 14 32 PLC 的選型 15 PLC 的硬件組成與各部分的作用 15 PC 的技術(shù)指標(biāo) 18 33 I0 分配表 20 34 PLC 控制系統(tǒng)外部接線圖的設(shè)計(jì) 21 第 4 章 C650 臥式車床改造為 PLC 控制的軟件設(shè)計(jì) 22 41 電動(dòng)機(jī) M1 正反轉(zhuǎn)控制梯形圖的設(shè)計(jì) 22 42 電動(dòng)機(jī) M1 正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制及反接制動(dòng)控制的設(shè)計(jì) 24 44 梯形圖 28 45 語(yǔ)句表 30 第 5 章調(diào)試 33 51 M1 的正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)調(diào)試 34 52 M1 正轉(zhuǎn)調(diào)試 35 53 反轉(zhuǎn)調(diào)試 36 54 反轉(zhuǎn)制動(dòng)調(diào)試 37 55 M2 的起動(dòng)調(diào)試 38 56 M2 的停止調(diào)試 38 57 M3 的起動(dòng)調(diào)試 38 第 6 章結(jié)論 39 致謝 40 參考文獻(xiàn) 41 第 1 章 緒論 11 普通機(jī)床改造的意義和前景 從 20 世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來(lái)數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化數(shù)控加工具有如下特點(diǎn)加工柔性好加工精度高生產(chǎn)率高減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度改善勞動(dòng)條件有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng) 濟(jì)效益的提高數(shù)控機(jī)床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品適用于加工多品種小批量零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜精度要求較高的零件需要頻繁改型的零件價(jià)格昂貴不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件要求精密復(fù)制的零件需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求 100 檢驗(yàn)的零件數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍使其成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)發(fā)展的重要裝備 60 盡管費(fèi)用較高但由于機(jī)床改造后使用效果好所以仍然受到機(jī)床用戶的歡迎國(guó)內(nèi)近幾年才有較多的用戶使用數(shù)控機(jī)床大多數(shù)用戶當(dāng)前最關(guān)心的還是怎樣用好維護(hù)好數(shù)控機(jī)床機(jī)床改造還處于起步階段改造舊機(jī)床是一項(xiàng)高新技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大承擔(dān)者必須具備比較全面的知識(shí) 和經(jīng)驗(yàn)不僅要熟悉各種類型的機(jī)床和不同類型的數(shù)控及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還要熟悉用戶的使用要求和機(jī)床的優(yōu)缺點(diǎn)因此實(shí)施設(shè)備改造的技術(shù)難度非常高 隨著科學(xué)生產(chǎn)力的發(fā)展機(jī)床設(shè)備數(shù)控化率的提高已是衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志據(jù)最近有關(guān)資料表明我國(guó)機(jī)床總量為 380 余萬(wàn)臺(tái)其中數(shù)控機(jī)床總數(shù)只有 1134 萬(wàn)臺(tái)即我國(guó)機(jī)床數(shù)控化率還不到 3 而一些發(fā)達(dá)國(guó)家早己達(dá)到 20[用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場(chǎng)已形成了機(jī)床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新行業(yè)在美國(guó)機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床再生 Remanufacturing 業(yè)從事再生業(yè)的著名公司有 Bertsche 工程公司 Ayton 機(jī)床公司 DevliegBullavd 得寶 服務(wù)集團(tuán) us 設(shè)備公司等美國(guó)得寶公司己在中國(guó)開(kāi)辦公司在日本機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床改裝 Retrofitting 業(yè)從事改裝業(yè)的著名公司有大限工程集團(tuán)崗三機(jī)械公司千代田工機(jī)公司野崎工程公司濱田工程公司山本工 程公司等由于機(jī)床本身的特點(diǎn)以及相應(yīng)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步機(jī)床改造仍是一個(gè)永恒的課題并且正在向著更高層次發(fā)展我國(guó)的機(jī)床改造業(yè)也從老的行業(yè)進(jìn)入到以數(shù)控技術(shù)為主的新行業(yè)結(jié)合我國(guó)機(jī)床業(yè)的實(shí)際和當(dāng)前相關(guān)新技術(shù)的發(fā)展采用數(shù)控技術(shù)改造舊機(jī)床主要有下述適應(yīng)性和特點(diǎn) 1 減少投資交貨期短 同購(gòu)置新相比一般可以節(jié)省 6080 的費(fèi)用改造費(fèi)用低特別是大型特殊機(jī)床尤其明顯一般大型機(jī)床改造只花新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)用的 13 交貨期短但有些特殊情況如高速主軸刀具自動(dòng)交換裝置托盤(pán)自動(dòng)交換裝置的制作與安裝等過(guò)于費(fèi)工費(fèi)錢(qián)往往使改造成本提高 23 倍與購(gòu)置新 機(jī)床相比只能節(jié)省投資 50 左右 2 機(jī)械性能穩(wěn)定可靠但結(jié)構(gòu)受限 由于機(jī)床本身的特點(diǎn)它與汽車等類機(jī)電產(chǎn)品不同機(jī)床所利用的床身立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅(jiān)固的鑄鐵構(gòu)件而不是焊接構(gòu)件而鑄鐵件年代愈久自然時(shí)效愈充分內(nèi)應(yīng)力的消除使得精度比新鑄件更穩(wěn)定從另一方面來(lái)說(shuō)這些鑄鐵件的重復(fù)使用即節(jié)約了社會(huì)資源又減少了鑄鐵件生產(chǎn)時(shí)對(duì)環(huán)保的影響但舊機(jī)床的改造由于受到原機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制不宜做突破性的改進(jìn) 3 熟悉了解設(shè)備結(jié)構(gòu)性能便于操作維修 購(gòu)新設(shè)備時(shí)事先不能全面了解機(jī)床結(jié)構(gòu)性能以致很難預(yù)計(jì)是否能完全適合其加工要求改造則不然由于舊 設(shè)備已多年使用機(jī)床操作者和維修人員已對(duì)其機(jī)械性能和 結(jié)構(gòu)了解透徹對(duì)機(jī)床的加工能力能較準(zhǔn)確地估算機(jī)床數(shù)控改造時(shí)可根據(jù)企業(yè)自身的技術(shù)力量和有關(guān)條件采用自己改造或委托專業(yè)改造公司并派原設(shè)備維修技術(shù)人員參加相結(jié)合的方法進(jìn)行這樣既可在數(shù)控改造過(guò)程中培養(yǎng)提高相關(guān)人員的數(shù)控技術(shù)水平和有關(guān)專業(yè)知識(shí)又便于合理選擇更換原機(jī)床設(shè)備中的部份元器件更主要的通過(guò)改造大大提高了企業(yè)自身對(duì)數(shù)控機(jī)床維修的技術(shù)力量并且也大大縮短了對(duì)數(shù)控機(jī)床在操作使用和維修方面的培訓(xùn)時(shí)間機(jī)床一旦改造調(diào)試完畢就可很快投入正常全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)見(jiàn)效甚快 4 可充分利 用現(xiàn)有的條件 可以充分利用現(xiàn)有地基不必像購(gòu)入新設(shè)備時(shí)那樣需重新構(gòu)筑地基同時(shí)工夾具樣板及外圍設(shè)備也能再利用以加工中心為例子工藝裝備的費(fèi)用一般要占整個(gè)機(jī)床售價(jià)的 10 以上 5 可更好地因地制宜合理刪選功能 購(gòu)買(mǎi)現(xiàn)成的通用數(shù)控機(jī)床往往對(duì)一個(gè)具體的生產(chǎn)加工有一些多余的功能而又可能缺少某一專用的特殊功能如向機(jī)床制造廠提出特殊訂貨增加某些專用功能往往費(fèi)用大交貨期長(zhǎng)而采用改造的方案就可靈活選取所要的功能并可根據(jù)生產(chǎn)加工要求采用組合的方法增添某些部件設(shè)計(jì)改造成專用數(shù)控機(jī)床 6 可及時(shí)采用最新技術(shù)充分利用社會(huì)資源 由于 技術(shù)進(jìn)步和我國(guó)機(jī)床功能部件專業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展目前已有眾多的社會(huì)資源來(lái)支持機(jī)械方面的改造如可隨意采購(gòu)各種尺寸的滾珠絲杠副而且交貨期短采用貼塑導(dǎo)軌新技術(shù)不僅可使傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)降低五至十幾倍來(lái)防止爬行還使得刮研極為容易這種塑料導(dǎo)軌帶和粘結(jié)劑國(guó)內(nèi)己有多家廠生產(chǎn)可敞開(kāi)供應(yīng)此外國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)還具有導(dǎo)軌精度自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓δ茏罱K可以獲得高于導(dǎo)軌實(shí)際具有精度 12 PLC 的基礎(chǔ)知識(shí) PLC 即可編程邏輯控制器 Programmable Logic