【正文】 程序格式編寫加工程序，并用適當?shù)姆椒▽⒊绦蛑噶钶斎氲綑C床的數(shù)控裝置中。數(shù)控機床普遍采用彩色CRT進行人機對話、圖形顯示和圖形模擬的。這種編程方式不使用G/M代碼，而是借助圖形菜單，輸入整個圖形塊以及相應(yīng)參數(shù)作為加工指令，形成加工程序，與傳統(tǒng)加工時的思維方式類似。但是一套適用的CAD/CAM軟件加上計算機硬件，投資較大，學(xué)習(xí)、掌握時間較長，對大多數(shù)的簡單工件很不經(jīng)濟。數(shù)控機床制造廠把建立友好的人機界面、提高數(shù)控機床的可靠性作為提高競爭能力的主要方面。加工中心機床使工序集中在一臺機床上完成，減少了由于工序分散，工件多次安裝引起的定位誤差，提高了加工精度，同時也減少了機床的臺數(shù)與占地面積，壓縮了半成品的庫存量，減少了工序間的輔助時間，有效的提高了數(shù)控機床的生產(chǎn)效率和數(shù)控加工的經(jīng)濟效益。在加工中心機床上，工件一次裝夾后，機床的機械手可以自動更換刀具，連續(xù)的對工件進行多種工序加工。機床的發(fā)展趨勢 數(shù)控機床總的發(fā)展趨勢是工序集中、高速、高效、高精度以及方便使用、提高可靠性等。 ⑶計算機群控 計算機群控也叫做計算機直線數(shù)控系統(tǒng)（DNC）。附加人機會話自動變成功能 ，建立切削用量專家系統(tǒng)和示教系統(tǒng)，從而提高變成效率和降低對變成操作人員的技術(shù)水平的要求。智能化技術(shù)主要體現(xiàn)在以下方面。提高微處理器的位數(shù)和速度是提高CNC速度的最有效的手段。 數(shù)控機床的發(fā)展 ⑴高速度高精度化 數(shù)控系統(tǒng)的高速度高精度化要求數(shù)控系統(tǒng)在讀入加工指令數(shù)據(jù)后，能高速度計算出伺服電動機的位移量，并能控制伺服電動機高速度準確地運動。該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號碼，或其他符號編碼指令（刀具移動軌跡信息）規(guī)定的程序。這種機床是一種綜合運用了計算機技術(shù)、自動控制、精密測量和機械設(shè)計等新技術(shù)的機電一體化典型產(chǎn)品。產(chǎn)品的精度要求越來越高、更新?lián)Q代的周期也越來越短，從而促進了現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展。然后以搖臂鉆床Z3040為例，描述了它的設(shè)計過程，包括控制系統(tǒng)電路的分析，Z3040搖臂鉆床原理圖，用PLC編寫程序?qū)C床進行控制。 本文描述了數(shù)控機床的基本組成、工作原理、分類及各自的特點。 鄭州華信學(xué)院畢業(yè)論文題目：基于PLC的數(shù)控機床控制系統(tǒng)設(shè)計學(xué)生姓名： 所在院系： 所學(xué)專業(yè)：機電一體化技術(shù)指導(dǎo)老師： 所在班級： 摘要可編程控制器PLC廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床等工業(yè)控制中。數(shù)控機床的控制部分可分為數(shù)字控制和順序控制兩部分。并且對數(shù)控機床中的PLC作了詳細的介紹，把PLC在數(shù)控機床上的控制做了設(shè)計。 關(guān)鍵詞：可編程控制器 數(shù)控機床 數(shù)字控制 順序控制 ABSTRACTProgrammable controller (PLC) is widely used in nc machine tools and other industrial control. Part of CNC control can be divided into digital control and sequence control two parts. This paper describes the basic CNC position, working principle, classification and their respective characteristics. And the PLC for nc machine tools have also been introduced in detail, the PLC in the control nc machine design. Then Z3040 with radial drilling machine as an example, describes its design process, including control system circuit analysis, Z3040 radial drilling machine principle diagram, using PLC programming control of machine. Keywords: programmable controller；nc machine tools；digital control；sequence control 目 錄1 緒論 1 數(shù)控機床的發(fā)展 1 數(shù)控機床原理和特點 2 數(shù)控機床結(jié)構(gòu) 32 PLC的概述 4 PLC的基本特點 4 PLC的工作原理 5 數(shù)控機床采用PLC電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)點 6 PLC與繼電器接觸器相比較 6 PLC與單片機比較 73 Z3040搖臂鉆床的基本概述 8 Z3040搖臂鉆床控制線路概述 9 操縱機構(gòu)液壓系統(tǒng) 9 9 Z3040搖臂鉆床控制線路原理分析 10 Z3040搖臂鉆床控制線路主電路分析 10 Z3040搖臂鉆床控制線路控制電路分析 10 10 搖臂升降控制電路 10 立柱和主軸箱松開、夾緊控制電路 11 冷卻泵控制電路 12 照明、信號電路 124 Z3040搖臂鉆床的PLC控制系統(tǒng) 12 PLC的選型 12 確定I/O點數(shù) 13 選配PLC的型號 13 Z3040型搖臂鉆床PLC控制I/O(輸入、輸出地址分配表 14 PLC控制系統(tǒng)分析 16 主軸電動機控制 16 搖臂升降控制 1夾緊控制 17 PLC梯形圖程序設(shè)計 17 系統(tǒng)預(yù)開程序 17 主軸電動機控制程序 17 搖臂升降控制程序 18 主軸箱、立柱、搖臂松開、夾緊控制程序 1立柱松開、夾緊控制程序 19 冷卻泵控制 19 信號指示梯形圖程序 20 完整的PLC控制梯形圖 20總結(jié) 21致謝 22參考文獻 231 緒論隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機電產(chǎn)品日趨精密復(fù)雜。尤其是宇航、軍工、造船、汽車和模具加工等行業(yè)，用普通機床進行加工（精度低、效率低、勞動度大）已無法滿足生產(chǎn)要求，從而一種新型的用數(shù)字程序控制的機床應(yīng)運而生。數(shù)控機床是一種裝有程序控制系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)）的自動化機床。具體地講，把數(shù)字化了的刀具移動軌跡的信息輸入到數(shù)控裝置，經(jīng)過譯碼、運算，從而實現(xiàn)控制刀具與工件相對運動，加工出所需要的零件的機床，即為數(shù)控機床。此外，要實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的高速度化，還必須要求主軸轉(zhuǎn)速、進給率、刀具交換、托板交換等實現(xiàn)高速度化。 ⑵智能化 數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用高級速的重要目標是智能化。自適應(yīng)控制技術(shù)，自適應(yīng)控制系統(tǒng)（AC,adaptive control）可對機床主軸轉(zhuǎn)矩、功率、切削力、切削溫度、刀具磨損等參數(shù)值進行自動測量，并由CPU進行比較運算后，發(fā)出修改主軸轉(zhuǎn)速和進給量大小的信號，確保AC系統(tǒng)處于最佳切削狀態(tài)，從而在保證加工質(zhì)量條件下，使加工成本最低或生產(chǎn)率最高。具有設(shè)備故障自診斷功能數(shù)控系統(tǒng)出了故障，控制系統(tǒng)能夠進行自診斷，并自動采取排除故障的措施，以適應(yīng)長時間無人操作環(huán)境的要求。它是用一臺大型通用計算機為數(shù)臺數(shù)控機床進行編程，并直接控制一群數(shù)控機床的系統(tǒng)。工序集中20世紀50年代末期，在一般數(shù)控機床的基礎(chǔ)上開發(fā)了數(shù)控加工中心，即自備刀具庫的自動換刀數(shù)控機床。目前，加工中心機床的刀具庫容量達到100多把刀具，~2秒。高速、高效、高精度是機械加工的目標，數(shù)控機床因其價格昂貴，在上述三方面的發(fā)展也更為突出。手工編程和自動編程已經(jīng)使用了幾十年，有了長足的發(fā)展，在手工編程方面，開發(fā)多種加工循環(huán)、參數(shù)編程和除直線、圓弧以外的各種插補功能，CAD/CAM的研究發(fā)展，從技術(shù)上來講可以替代手工編程。近年來，發(fā)展起來的圖形交互式編程系統(tǒng)（又稱面向車間編程），很受用戶歡迎。圖形交互編程方法在制定標準后，有可能成為各種型號的數(shù)控機床統(tǒng)一的編程方法。有的數(shù)控機床將采用說明書、編程指南、潤滑指南等存入系統(tǒng)供使用者調(diào)閱。數(shù)控系統(tǒng)對輸入的加工程序進行譯碼、運算之后，想機床輸出各種信息和指令，控制其各部分按規(guī)定有序地動作，包括機床主運動的變速、啟停，進給運動的速度、方向和位移大小，以及其他諸如刀具選擇交換、工件夾緊松開和冷卻潤滑液的啟、停等。 總之，數(shù)控機床的運行在數(shù)控系統(tǒng)的嚴密監(jiān)控下，處在不斷地計算、輸入、輸出、反饋等控制過程中，從而保證數(shù)控機床能嚴格按照輸入程序的要求來執(zhí)行動作。基本控制功能是主軸的正、反轉(zhuǎn)和停止，可自動換擋及無極調(diào)速，對加工中心和有些數(shù)控車床還要求主軸進行高精確度準停和分度功能。進給伺服系統(tǒng)由進給伺服驅(qū)動裝置、伺服電動機、進給傳動鏈及位置檢測反饋裝置等組成。而數(shù)控機床性能的優(yōu)勢，如運動速度與精度等，主要取決于進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)。如對機械傳動鏈進行預(yù)緊和反向間隙調(diào)整，采用高精度的位置檢測裝置，采用高性能的伺服驅(qū)動裝置和伺服電動機，來提高數(shù)控系統(tǒng)的運算速度等。例如，通過對加工程序中的M代碼指令、機床操作面板上的控制開關(guān)及分布在機床各部位的行程開關(guān)、接近開關(guān)、壓力開關(guān)等輸入原件的檢測，由數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的可編程控制器PLC進行邏輯運算，輸出控制信號驅(qū)動中間繼電器、接觸器、電磁閥及電磁制動器等輸出原件，對冷卻泵、潤滑泵、液壓系統(tǒng)和啟動系統(tǒng)進行控制。與普通機床相比，數(shù)控機床具有以下特點: ⑴對零件加工的適應(yīng)性強、靈活性好。 ⑵加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定。所以數(shù)控機床的加工精度高，一致性好，加工質(zhì)量穩(wěn)定。在數(shù)控機床上可以采用較大的切削用量,有效的節(jié)省了加工時間。 ⑷能完成復(fù)雜型面的加工。 ⑸減輕勞動強度，改善勞動條件。因此能減輕工人勞動強度，改善勞動條件。采用數(shù)控設(shè)備，有利于向計算機控制和管理生產(chǎn)方向發(fā)展，為實現(xiàn)制造和生產(chǎn)管理自動