【正文】 床運動形式 朱益峰 殼體類零件攻絲組合機(jī)床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 6 一． 攻絲裝置： 本課題采用的是 雙面臥式攻絲組合機(jī)床 ，采用攻絲靠模裝置。與傳統(tǒng)的繼電器 、 接觸器電氣控制系統(tǒng)相比 ,PLC 控制具有可靠性高、柔性好、開發(fā)周期短以及故障自診斷等優(yōu)點 , 特別適合應(yīng)用于機(jī)床的控制和故障自診斷系統(tǒng) , 可以大為減少繼電器等硬件邏輯元件的數(shù)量 , 提高電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性 , 從而提高產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)效率。應(yīng)用 PLC 對現(xiàn)有的機(jī)械加工設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造 , 可以把機(jī)械加工設(shè)備的功能、效率、柔性提高到一個新的水平 , 大大地改善產(chǎn)品的加工質(zhì)量 , 降低設(shè)備故障率 , 提高生產(chǎn)效率 , 其經(jīng)濟(jì)效益是十 分的可觀。 上述通用部件中，有一部分通用部件及大量通用零件（特別是控制和輔助部件）， 通用范圍更廣，既可用于通用部件，也可用于專用部件，通常稱為 “廣泛通用部件”（ T 字頭編號）。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。輸送部件主要有移動工作臺和回轉(zhuǎn)工作臺。組合機(jī)床各部件之間的相對位置精度、機(jī)床的剛度主要由支承部件保證。動力部件包括動力滑臺及其配到使用的動力和各種單軸頭，如銑削頭、鉆削頭、鏜孔車端面頭等，其它部件均以選定的動力部件為依據(jù)來配套選用。 通用部件按其功能通常分為五大類。還出現(xiàn)整機(jī)的通用模塊，如轉(zhuǎn)能機(jī)床（缸蓋導(dǎo)管孔加工機(jī)床等）、柔性加工單元（ UD 系列組合式柔性單元等）。在確定組合機(jī)床配置形式時，應(yīng)對幾個可行的方案進(jìn)行綜合分析，從機(jī)床負(fù)荷率、能達(dá)到的加工精度、使用和拍學(xué)的方便性、機(jī)床的可調(diào)性、機(jī)床部件的通用化程度、占地面積等方面作比較，選擇合理的機(jī)床總體布局方案。目前在生產(chǎn)中使用較多的是各種多工位小型機(jī)床，其中最常用的是回轉(zhuǎn)工作臺式小型組合機(jī)床。動力頭有套筒式、滑臺式，橫向尺寸小，配置靈活性大，操作使用方便，易于調(diào)整和改裝。大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床在結(jié)構(gòu)和配置形式等方面有較大的差別。用大型通用部件組成的機(jī)床稱為大型組合機(jī)床。 其中大量通用部件包括：單軸工藝切削頭（攻螺紋頭）、傳動裝置、動力箱、進(jìn)給滑臺等動力部件，以及用以 安裝動力部件的支承部件如側(cè)底座、立柱、立柱底座等。用來實現(xiàn)機(jī)床切削和進(jìn)給運動的通用部件，如單軸工藝切削頭（即鏜削頭、鉆削頭、洗削頭等）、傳動裝置（驅(qū)動切削頭）、動力箱（驅(qū)動多軸向）、進(jìn)給滑臺（機(jī)械或液壓滑臺）等為動力部件。通常夾具 中間底座 10 和多軸向 5 是 根據(jù)工件的尺寸形狀和工藝要求設(shè)計的專用部件，但其中的絕大多數(shù)零部件如定位夾壓元件、傳動件等也都是標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。通過控制系統(tǒng)，在兩次裝卸工件間隔時間內(nèi)完成一個自動工作循環(huán)。 下圖 所示為典型的雙面復(fù)合式單工位組合機(jī)床。本文主要介紹了基于殼體類攻絲組合機(jī)床的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計。由過去的 “ 剛性 ” 機(jī)床結(jié)構(gòu)，向 “ 柔性 ” 化方向發(fā)展， 超高速和超高精度加工技術(shù)裝備與復(fù)合、多功能、多軸化控制設(shè)備等深受歡迎。組合機(jī)床的分類繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、 三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺式組合機(jī)床等 。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品更新，進(jìn)行技術(shù)改造，提高生產(chǎn)效率和高速發(fā)展必不可少的設(shè)備之一。其中大量通用部件包括：單軸工藝切削頭（攻螺紋頭）、傳動裝置、動力箱、進(jìn)給滑 臺等動力部件，以及用以安裝動力部件的支承部件如側(cè)底座、立柱、立柱底座等。s rapidly expand, as the core bined machine tool has highlighted its superiority take PLC. This paper first introduced that PLC and the history and development of the bined machine tools, and emphatically expounds the structure, movement and the control mode of bined machine tools, then the position and structure of PLC is analyzed, besides these, the general arrangement of PLC control system and the presentation of program are also given an overview, then we confirm PLC39。在文章的最后還介紹了 PLC 控制系統(tǒng)的安裝和維護(hù)以及對論文的進(jìn)一步總結(jié)。隨著 PLC 控制技術(shù)的迅速發(fā)展，以 PLC 為核心的組合機(jī)床控制系統(tǒng)已凸顯出其優(yōu)勢。 殼體類零件攻絲組合機(jī)床的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 日 期： 揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 I 中文 摘要 本文介紹殼體類零件攻絲組合機(jī)床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計，該系統(tǒng)具有自動化程度高，精度高等特點，在工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。 傳 統(tǒng)的組合機(jī)床采用繼電器，精度低，可靠性不高，已不適合社會發(fā)展需要。 本文首先介紹 PLC 和組合機(jī)床的歷史與發(fā)展，并著重論述了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)和運動形式 以及控制方式 ，接著對 PLC 的組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并對 PLC 控制系統(tǒng)的總體設(shè)計和 程序的表達(dá)方式做了概述 ，然后確定 PLC 型號、分配 I/O 地址和外部配線，接著根據(jù)相關(guān)內(nèi)容畫出順序功能圖并利用 FXGPWINC軟件畫出 PLC梯形圖。 【關(guān)鍵字】 PLC， 三菱 FX 系列 ， 組合機(jī)床 ， 殼體類零件 ， 攻絲 II Abstract This article introduced that the PLC control system design of the shell kind parts tapping bined machine tool, this system has a high degree of automation and precision, and also be widely used in industrial production and other fields. The traditional bined machine tool uses the relays generally, the precision is low, the reliability is not high, did not meet the social development need. Along with the PLC control technology39。s type, distribute I/O address and external wiring. According to the related content we draw sequential function chart and use FXGPWINC software to draw PLC ladder diagram. At the end of the article we also introduced installation and maintenance of PLC control system and further summary fo the article. 【 Key words】 : PLC 、 Mitsubishi FX series、 bined machine tools, shell kind parts、 tapping III 目錄 中文摘要 Abstract 第一章 概述 ......................................... 1 組合機(jī)床概述 .............................................. 1 組合機(jī)床的發(fā)展 ............................................ 1 組合機(jī)床裝配模型 ........................................... 1 組合機(jī)床及其體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀 .............................. 2 本章小結(jié) .................................................. 2 第二章 攻絲組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)和控制過程 ................... 3 組合機(jī)床結(jié)構(gòu) .............................................. 3 組合機(jī)床的基本配置 ......................................... 4 攻絲組合機(jī)床的控制方式 ..................................... 5 攻絲組合機(jī)床運動形式 ....................................... 5 第三章 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 ............................... 8 PLC 簡介 .................................................. 8 PLC 的結(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 ...................................... 18 I/O 地址分配及外部配線 .................................... 18 第四章 PLC 的編程 ................................... 20 概述 ..................................................... 20 IV 編程語言的形式 ........................................... 21 PLC 控制的程序設(shè)計 ........................................ 23 PLC 程序的設(shè)計方法 ...................................... 23 順序功能圖的繪制 ........................................ 26 PLC 控制梯形圖 ........................................... 27 本章小結(jié) ................................................. 32 第五章 安裝維護(hù) .................................... 33 擴(kuò)展設(shè)備組成 ............................................. 33 現(xiàn)場環(huán)境 ................................................ 33 安裝工程 ................................................ 34 安裝注意事項 ........................................... 34 配線方面的注意事項 ...................................... 34 第六章 結(jié)論 ........................................ 38 論文總結(jié) ................................................. 38 進(jìn)一步研究的方向與內(nèi)容 .................................... 38 致謝 .............................................. 39 參考文獻(xiàn) ......................