【正文】 向 裝 置等，加工 質(zhì) 量靠 工藝裝備 保 證 ， 對(duì)操 作工人水平要求不高。 （ 2） 由 于組 合機(jī)床采用多刀加工，并 且自 動(dòng) 化程度高，因此比通用機(jī)床生產(chǎn) 效率高， 產(chǎn)品質(zhì) 量 穩(wěn) 定， 勞動(dòng)強(qiáng) 度低?？刂葡?統(tǒng)有 通用的液 壓傳動(dòng)裝 置， 電氣柜 ，操 縱臺(tái)等。 組 合機(jī) 車 是由萬能機(jī)床和 專用 機(jī) 床發(fā) 展 來 的，它既有 專用 機(jī)床、 結(jié) 構(gòu) 簡單 的特 點(diǎn) ，又有萬能機(jī)床能 夠 重新 調(diào) 整，以適應(yīng) 新工件加工的特 點(diǎn) 。 輔 助部件有 潤 滑 裝 置、冷 卻裝 置和排屑 裝 置等。 輸 送部件是用以 輸 送工件或主 軸 箱至加工工位的部件，主要有分度回 轉(zhuǎn) 工作臺(tái)、 環(huán) 形分度回 轉(zhuǎn) 工作臺(tái)、分度鼓 輪 和往復(fù)移 動(dòng)工 作臺(tái)等。主要有 動(dòng) 力箱、切削 頭 和 動(dòng) 力滑臺(tái)。 組合機(jī)床部件分類 通用部件按功能可分 為動(dòng) 力部件、支承部件、 輸 送部件、控制部件 和輔 助部件五 類 。初期，各機(jī)床制造廠都有各自的通用部件 標(biāo) 準(zhǔn)。 在專用 機(jī)床中某些部件因重復(fù)使用，逐步 發(fā) 展成 為通 用部件，因而 產(chǎn) 生了 組 合機(jī)床。 銑 削平面的平面度可 達(dá) 毫米／ 1000 毫米，表面粗糙度可低 達(dá) ～ 微米； 鏜孔 精度可 達(dá)IT7～ 6 級(jí) ，孔距精度可 達(dá) ～ 微米。 關(guān)鍵詞： PLC。用PLC 模塊、操控監(jiān)控設(shè)備等組成電氣數(shù)字控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)編程輸入、人機(jī)交互、自動(dòng)化加工的控制方式，擴(kuò)大加工能力，減少故障，提高效率，已成為企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造的有效途徑。介 紹 PLC 的安 裝維 要求及 環(huán) 境。 論 文以 組 合機(jī)床的 數(shù) 控化改造 為 背景，概述了 組 合機(jī)床 數(shù) 控改造的 設(shè)計(jì)方案與 應(yīng) 用技 術(shù) ，并 對(duì) PLC 的發(fā) 展與 應(yīng) 用作了 簡要 介 紹 。 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 題目： PLC的組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓 名： 李文光 所在系部： 自動(dòng)控制系 班級(jí)名稱： 電氣化 0942 學(xué) 號(hào)： 0903290248 指導(dǎo)老師： 馮遵安 2021 年 12 月 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 目 錄 摘 要 .............................................................. 2 第 1 章 組合機(jī)床的簡介 ............................................... 3 組合機(jī)床概述 ................................................. 3 組合機(jī)床發(fā)展史 ............................................. 3 組合機(jī)床部件分類 ........................................... 3 組合機(jī)床的特點(diǎn) ................................................ 4 組合機(jī)床裝配模型 .............................................. 5 零部件間參數(shù)約束的描述 ..................................... 5 面向?qū)ο蟮慕M合機(jī)床裝配模型的定義 ........................... 6 第 2 章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................. 8 PLC 簡介 ...................................................... 8 PLC 的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 ...................................... 9 PLC 的組成 ............................................... 10 PLC 程序的表達(dá)方式 ....................................... 12 PLC 的工作方式 ........................................... 13 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 ....................................... 14 PLC 類型選擇及模 塊選擇 ....................................... 15 PLC 類型的選擇 ............................................ 15 PLC 擴(kuò)展模塊的選擇 ........................................ 17 I/O 地址分配及外部配線 ....................................... 18 第 3 章 PLC 的編程 .................................................. 20 概述 ......................................................... 20 編程語言的形式 ............................................... 20 PLC 控制的程序設(shè)計(jì) ........................................... 22 PLC 程序的設(shè)計(jì)方法 ........................................ 22 順序功能圖的繪制 .......................................... 25 PLC 控制梯形圖 ............................................... 26 第 4 章安裝維護(hù) ..................................................... 28 安裝注意事項(xiàng) ................................................. 28 配線方面的注意事項(xiàng) ........................................... 28 第 5 章 結(jié)論 ........................................................ 32 參考文獻(xiàn) ........................................................... 33 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 摘 要 為 了充分 發(fā)揮設(shè)備 效能，迅速提升加工技 術(shù) 與精度，越 來 越多的企 業(yè) 每年投入 大量資 金和技 術(shù)對(duì) 傳統(tǒng)老 式 組 合機(jī) 床進(jìn) 行技 術(shù) 改造，取得了良好的效果。用 PLC 模 塊 、 變頻驅(qū)動(dòng) 技 術(shù) 、操控 監(jiān) 控 設(shè)備等組 成 電氣數(shù) 字控制系 統(tǒng) ，以 實(shí)現(xiàn)編 程 輸 入、人機(jī)交互、自 動(dòng) 化加工的控制方式 ，擴(kuò) 大加工能力， 減 少故障，提高效率，已成 為 企 業(yè)進(jìn) 行技 術(shù) 改造的有效途 徑 。 論 文介 紹 了 PLC 編程特 點(diǎn) 和方式，介 紹 了 PLC 編 程 環(huán) 境。 為了充分發(fā)揮設(shè)備效能，迅速提升加工技術(shù)與精度，越來越多的企業(yè)每年投入 大量資金和技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)老式組合機(jī)床進(jìn)行技術(shù)改造，取得了良好的效果。 論文概述了組合機(jī)床數(shù)控化改造的設(shè)計(jì)方案與應(yīng)用技術(shù)，并對(duì) PLC 的發(fā)展與應(yīng)用作了簡要介紹論文介紹了 PLC 編程特點(diǎn)和方式，對(duì)兩工位鉆孔、攻螺紋組合機(jī)床應(yīng)用編程作了闡述論文還入一步闡述了 PLC 接口與通信技術(shù)，介紹了西門子 S7200系列 PLC 的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。 編程技術(shù) ；組合機(jī)床 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 1 章 組合機(jī)床的簡介 組 合機(jī)床概述 組合機(jī)床發(fā)展史 二十世 紀(jì) 70 年代以 來 ， 隨著可轉(zhuǎn) 位刀具、密 齒銑 刀、 鏜孔 尺寸自 動(dòng)檢測(cè)和刀具自 動(dòng)補(bǔ)償 技 術(shù)的發(fā) 展 ，組 合機(jī)床的加工精度也有所提高。 專用 機(jī)床是 隨著 汽 車工業(yè) 的 興 起 而發(fā) 展起 來 的。 最 早 的組 合機(jī)床是 1911 年在美 國 制成的，用于加工汽 車 零件。 為 了提高不同制造廠的通用部件的互 換 性，便于用 戶 使用和 維 修， 1953 年美 國 福特汽 車 公司和通用汽 車 公司與美 國 機(jī)床制造廠 協(xié) 商，確定了 組 合機(jī)床通用部件 標(biāo) 準(zhǔn)化的 原則 ，即 嚴(yán)格規(guī) 定各部件 間 的 聯(lián) 系尺寸，但 對(duì) 部件 結(jié) 構(gòu)未作 規(guī) 定。 動(dòng) 力部件是 為組 合機(jī)床提 供主運(yùn)動(dòng) 和 進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 的部件。 支承部件是用 以安 裝動(dòng) 力滑臺(tái)、 帶 有 進(jìn)給 機(jī)構(gòu)的切削 頭或夾 具等的部件，有側(cè) 底座、中 間 底座、支架、 可調(diào)支 架、立柱和立柱底座等。 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 控制部件是用以控制機(jī)床的自 動(dòng)工 作循 環(huán) 的部件，有液 壓 站、 電氣柜 和操 縱臺(tái)等。 組合機(jī)床的特點(diǎn) 組 合機(jī)床是用按系列化 標(biāo) 準(zhǔn)化 設(shè)計(jì) 的通用部件和按被加工零件的形 狀 及加工工藝 要求 設(shè)計(jì) 的 專用部 件 組 成的 專用 機(jī)床。 組 成 組 合機(jī)床的通用部件有如下 幾類 ： 動(dòng) 力部件 —— 動(dòng) 力 頭 ， 動(dòng) 力滑臺(tái)和 動(dòng) 力箱；工件 運(yùn) 送部件 —— 回 轉(zhuǎn) 工作臺(tái)，移 動(dòng)工 作臺(tái)和回 轉(zhuǎn) 鼓 輪 ；支承部件 —— 立柱，床身，底座和滑座等。與萬能機(jī)床和 專用 機(jī)床相比，有如下特 點(diǎn) ： （ 1） 組 合機(jī)床上的通用部件和 標(biāo) 準(zhǔn)零件 約 占全部機(jī)床零、部件 總 量的 70～80%，因此 設(shè)計(jì) 和制造的周期短，投 資 少， 經(jīng)濟(jì) 效果好。 （ 3） 組 合機(jī)床的通用部件是 經(jīng)過 周密 設(shè)計(jì) 和 長期生產(chǎn)實(shí)踐 考 驗(yàn) 的，又有廠成批制造，因此 結(jié) 構(gòu) 穩(wěn) 定、工作可靠，使用和 維 修方便。 （ 5） 當(dāng) 被加工 產(chǎn) 品更新 時(shí) ，采用 其它類 型的 專用 機(jī) 床時(shí) ，其大部分件 要報(bào)廢。 （ 6） 組 合機(jī)床易于 聯(lián) 成 組 合機(jī)床自 動(dòng)線 ，以 適應(yīng)大規(guī) 模的生 產(chǎn) 需要。組 合機(jī)床的 剛 度和部件 之間 的精度保持性，主要是 由這 些部件保 證 。 對(duì)于零部件間位置約束關(guān)系的描述首先需要確定一個(gè)基準(zhǔn)件，該基準(zhǔn)件應(yīng)該是與其它部件發(fā)生關(guān)系最多的一個(gè)零件或部件。對(duì)于組合機(jī)床 整機(jī)而言，各個(gè)加工單元都是相對(duì)于中間底座或工作臺(tái)布置的，因而可以將中間底座作為基準(zhǔn)件來處理；而對(duì)于各個(gè)加工單元來說，則可以側(cè)底座或立柱底座作為基準(zhǔn)件來來描述該加工單元內(nèi)各零部件之間位置約束關(guān)系。利用該配套關(guān)系表作為組合機(jī)床的配套性約束，以它作為正確選擇所需部件的導(dǎo)航準(zhǔn)則。 面向?qū)ο蟮募夹g(shù)將具有相同的結(jié)構(gòu)、相同的操作，并遵循相同約束規(guī)則的對(duì)象構(gòu)成一個(gè)類，在同一類中的各個(gè)對(duì)象都具有相同的屬性。這種組合機(jī)床類是一個(gè)復(fù)雜的類，它由各種不同的屬性所構(gòu)成。下面是以類定義的組合床裝配模型，在該裝配模型中包含如下的屬性： 組 合機(jī)床 類 管理 屬 性：機(jī)床名 稱、圖號(hào) 、 設(shè)計(jì) 者、 設(shè)計(jì)說 明、日期等； 工 作屬 性：工作名 稱、 材料、材料特性、定位基準(zhǔn)， CGS 檔指 針 ； 功能 屬 性：加 工工藝 面 類 {標(biāo)識(shí) 、方位、 工藝類 型、加工孔 類 ； 標(biāo)識(shí) 、坐 標(biāo)、 孔 類 型、形 狀參數(shù) ； 裝夾 、冷 卻 、照明及其它 輔 助功能； 工藝屬 性：切削用量 類 ； 刀具 類 ； 支承 導(dǎo) 向 類 ； 結(jié) 構(gòu) 屬 性：加工 單 元 類 {標(biāo)識(shí) 、方位， 部 件類 ； 裝配關(guān) 系和位置 約 束； 工作