【正文】 ． . . . . . 3 第二章 組合機(jī)床的簡(jiǎn)介 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．． . . . . . ．．４ 組合機(jī)床概述 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． . . . . . . ． ４ 組合機(jī)床的發(fā)展史 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． . . . . . . ．． ４ 組合機(jī)床部件分類 ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． . . . . 4 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ． . . . . . ．． 5 組合機(jī)床裝配模型 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．． ．． . . . . ． . 5 零部件間參數(shù)約束的描述 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ． . . . . ６ 面向?qū)ο蟮慕M合機(jī)床裝配模型的定義 ．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． . . . . 6 第三章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．． . . . . . ．８ PLC 簡(jiǎn)介 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． . . . . . ８ PLC 的結(jié)構(gòu)和工作原理 ．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．． ． . . . . . ８ PLC 的特點(diǎn) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． . . . . .. .10 PLC程序的表達(dá)方式 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． .. . . . . ..10 第 4章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ． . . . . . . .12 機(jī)床系統(tǒng)的 控制要求 和內(nèi)容 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ． . . . . .. . 12 ．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． . . . . . .. 12 機(jī)床控制點(diǎn)分布 ．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．． . .. . . . . .13 PLC的型號(hào) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ． . . . . . .１４ 第五章 PLC程序設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． .. . . . . .17 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． . . . . . .17 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ． . . . . . .18 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． . . . . .. 19 結(jié)束語．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． . . . . . .23 IV 致謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ． . . . . . .24 參考文獻(xiàn) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． . . . . . .25 附錄 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． . . . . . .26 附錄一 組合機(jī)床電氣控制原理圖 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 附錄二 系統(tǒng)控制梯形圖程序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 1 第一章 緒論 、機(jī)械自動(dòng)化的 敘述 自動(dòng) 動(dòng)化技術(shù)是本世紀(jì)以 來發(fā)展極迅速和影響極大的科學(xué)技術(shù)之一。因此，自動(dòng)化技術(shù)受到世界各國(guó)的廣泛重視和越來越多的應(yīng)用。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。因此，發(fā)展我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，符合我國(guó)社會(huì)主義的基本原則，符合我國(guó)現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展規(guī)律。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 , 是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。如何發(fā)展我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù) , 應(yīng)實(shí)事求 是 , 一切從我國(guó)的具體國(guó)情出發(fā) , 做好各項(xiàng)基礎(chǔ)工作 , 走中國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展之路。 先進(jìn)制造技術(shù)的全部真諦在于應(yīng)用。只有對(duì)合適的產(chǎn)品采用與之相適應(yīng)的自動(dòng)化方式進(jìn)行生產(chǎn) , 才能收到良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。那種盲目搞自動(dòng)化、搞自動(dòng)線的做法 , 全年生產(chǎn)任務(wù)只需 1~2 個(gè)月就完成的低負(fù)荷率生產(chǎn)也要搞的傾 向應(yīng)當(dāng)糾正 , 對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)不產(chǎn)生顯著促進(jìn)、效率低下的要緩搞。 發(fā)展低成本自動(dòng)化技術(shù) , 潛力大 , 前景廣 , 投資省 , 見效快 , 提高自動(dòng)化程度 , 可以收到事半功倍的經(jīng)濟(jì)效果 , 適合我國(guó)現(xiàn)階段的發(fā)展需要和國(guó)情。借鑒國(guó)外發(fā)展機(jī)械制造業(yè)低成本自動(dòng)化技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)是有益的。通用機(jī)的局部自動(dòng)化改裝有重要意義。 1． 結(jié)合中國(guó)國(guó)情 , 發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)。當(dāng)機(jī) 械的操作采用自動(dòng)控制器后 , 生產(chǎn)方式才從機(jī)械化逐步過渡到機(jī)械控制 ( 傳統(tǒng) ) 自動(dòng)化、數(shù)字控制自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化。中國(guó)實(shí)現(xiàn)機(jī) 械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程 , 不可能一蹴而就。在我國(guó)這種國(guó)情下 , 普遍發(fā)展應(yīng)用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的 “ 全盤自動(dòng)化 ” 或 “ 高度自動(dòng)化 ”, 并不具備必要的基礎(chǔ)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和投資能力。而且全盤自動(dòng)化或高度自動(dòng)化的 CIMS 技術(shù)也并非我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的當(dāng)務(wù)之急 , 只能列為機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的主要發(fā)展方向。我國(guó)現(xiàn)階段 , 在產(chǎn)品數(shù)量較大的同類產(chǎn)品連續(xù)流水作業(yè)的切削加工生產(chǎn)中 , 自動(dòng)化設(shè)備仍然是半自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床及其組成的自動(dòng)線、回轉(zhuǎn)體零件加工自動(dòng)線等。 對(duì)于品種稍多的成批生產(chǎn) , 應(yīng)采用由快速重新調(diào)整的設(shè)備組成成組工段或流水線、可更換主軸箱組合機(jī)床自動(dòng)線、短自動(dòng)線和復(fù)合制造單元 , 實(shí)現(xiàn)成組自動(dòng)化 。我國(guó)作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家 , 考慮一切生產(chǎn)技術(shù)問題時(shí)的前提必須是適用。系統(tǒng)中先進(jìn)的自動(dòng)化裝備和普通設(shè)備并存 , 系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)允許人工干預(yù)。我國(guó)目前在消化呼吸、融會(huì)貫通國(guó)際上有用的自動(dòng)化技術(shù)理論的基礎(chǔ)上 , 要努力做到從我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的實(shí)際情況出發(fā) , 發(fā)展創(chuàng)新 , 形成有國(guó)情特征的發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)理論和學(xué)說 , 進(jìn)行圍繞計(jì)算機(jī)技術(shù)的柔性自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)研 究 , 以適用為前提 , 急需什么就解決什么 , 取得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)再推廣應(yīng)用。 發(fā)展應(yīng)用機(jī)械 自動(dòng)化技術(shù) , 要扎扎實(shí)實(shí)地抓好自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目的基礎(chǔ)工作和從實(shí)際出發(fā)的推廣應(yīng)用工作 , 既要發(fā)展主機(jī) , 也要配套發(fā)展自動(dòng)化元件及控制系統(tǒng)。研究生產(chǎn)大量性能優(yōu)良、自動(dòng) 化水準(zhǔn)高的機(jī)電產(chǎn)品是發(fā)展應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵。 自動(dòng)化生產(chǎn)時(shí) , 機(jī)械制造系統(tǒng)的自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、伺服系統(tǒng)的操作等都少不了 。 自動(dòng)化生產(chǎn)時(shí) , 信息的交換與處理、存取、運(yùn)算、判斷和決策等都少不了要應(yīng)用計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)。 4 第二章 組合機(jī)床的簡(jiǎn)介 組合機(jī)床概述 組合機(jī)床的發(fā)展史 組合機(jī)床是針對(duì)某些特定工件，按特定工序進(jìn)行批量加工的組合專用設(shè)備，該類設(shè)備的生產(chǎn)效率比較高，同時(shí)機(jī)床結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，電氣控制穩(wěn)定可靠。利用 PLC 實(shí)現(xiàn)對(duì)組合機(jī)床的自動(dòng)控制，無疑是今后的發(fā)展方向。 組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。 二十世紀(jì) 70 年底按以來，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，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。初期，各機(jī) 床制造廠都有各自的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。動(dòng)力部件是組合機(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。控制部件是用以控制機(jī)床的自動(dòng)循環(huán)工作的部件，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)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。 組合機(jī)床的 通用部件有如下積累：動(dòng)力部件 —— 動(dòng)力頭，動(dòng)力箱和動(dòng)力滑臺(tái)。輸送部件 —— 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。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(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的，又有廠成批制造，因此結(jié)構(gòu)文帝、工作可靠，使用和維修方便。 （ 5）當(dāng)被加工產(chǎn)品更新時(shí)，采用其他類型的專用機(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。 6 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)部件或零件。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)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)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，并遵守相同約束規(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。這樣組合機(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機(jī)床裝配模型，在該裝配模型中包含如下屬性： 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、照明及其他輔助功能： 工藝屬性：切削量用類； 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 }： 工作臺(tái) 或中間底座類； 裝配關(guān)系和位置約束； } （ 1）管理屬性：包括機(jī)床名稱、圖號(hào)、設(shè)計(jì)者、設(shè)計(jì)說明等； (2)工件屬性：工件時(shí)組合機(jī)床設(shè) 計(jì)的基礎(chǔ)，也是生產(chǎn)工序圖的依據(jù)，除了工件名稱、材料等特性之外，