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PLC控制立式单面前轴主销孔上下面组合机床设计
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摘要 基于当今机械加工行业的迅速发展，尤其是汽车制造业的飞速发展，以加工效率高
为特色的组合机床在生产中的应用也日益广泛。实际中加工汽车前轴主销孔上下面的通用机床不但加工速度慢而且加工精度不高，为弥补通用机床的这一缺陷，相应的组合机床应运而生从而也提高生产效率和工件加工精度。立式单面前轴主销孔上下面组合机床就是用来粗铣加工汽车前轴主销孔上下面的。要完好地实现汽车制造，其各个部件的各个工序的加工都极为重要，当然主销孔上下面的粗铣也不例外。因此，该机床控制系统的设计也就尤为重要。控制系统采用PLC电气控制方式，以其大规模的集成电路技术和严密的生产工艺制造确保系统的强抗扰性和高可靠性。同时，PLC还具有配套齐全，功能完善，适用性强，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低等优点，从而保证复杂的电气控制过程，使机床能够安全可靠的工作。该课题基于PLC的控制特点完成了以PLC为核心的立式单面前轴主销孔上下面组合机床控制系统的设计，该方案能充分利用PLC的逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，通过数字式、模拟式的输入和输出，来对复杂电路进行控制。
关键词 PLC 控制系统 机床
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The design of single-sided vertical combined machine tool milling the upper and lower surface of the shift main pain hole based on PLC control
Abstract Based on the increasing development of the machinery,especially the booming of
automobile manufacturing industry , special-purpose machine tool which is typical of high efficiency takes a more and more important part in the production .In the production line,the common machine tool milling the upper and lower surface of the shift main pain hole is slow in speed and not of high accuracy. Single-sided vertical combined machine tool milling the upper and lower surface of the shift main pain hole is used to mill the upper and lower surface of the shift main pain hole of an automobile.In order to complete an automobile, the production of every part of all sectors is important,so is the milling of the upper and lower surface of the shift main pain hole.Therefore,the design of this machine's control system is of great importance.The control system adopts the control system based on PLC,which uses modern large-scale integrated circuit technology and strict production process,and it can improve the anti-jamming and reliability of the system.At the same time, PLC also has the complete package, perfect functions, applicability, system design, construction work in small, easy maintenance, easy to transform, small size, light weight, low power consumption, thus ensuring the electrical control of complex processes, so that safe and reliable machine to work.The design is based on the characteristics of PLC control, completing the design of control system of a PLC as the core technology of single-sided vertical combined machine tool milling the upper and lower surface of the shift main pain hole, the program can take full advantage of the PLC’s logic operations, sequence control, timing, counting and arithmetic operations, such as operation commands, through digital, analog input and output, to control the complexity of the circuit.
Key words control system machine tool PLC
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引 言
工业生产的各个领域，无论是过程控制系统还是传动控制系统，都包含着大量的开关量和模拟量。开关量也称数字量，如电动机的启停、电灯的亮灭、阀门的开闭、电子电路的置位与复位、计时、计数等；模拟量也称连续量，如不断变化的温度、压力、速度、流量、液位等。
从生产机械所应用的电器与控制方法看，最初是采用一些手动电器来控制执行电器，这类手动控制适应于一些容量小、操作单一的场合。随后发展为采用自动控制电器的继电器-接触器控制系统。这种控制系统主要由一些继电器、接触器、按钮、行程开关等组成，其特点是结构简单，价格低廉，维护方便，抗干扰强，因此广泛应用于各种机械设备上。并且该系统不仅可以方便的实现生产过程自动化，而且还可以实现集中控制和远距离控制。但由于该控制接线形式固定，导致其通用性和灵活性较差，又因采用有触点的开关动作，工作频率低，触点易损坏，可靠性差。
随着生产力的发展和科技的进步，人们对所使用的控制设备提出新的更高的要求。在实际生产中，大量存在一些以开关量控制的程序控制过程，而且生产工艺及流程经常会发生变化，基于满足这些控制要求，由集成电路组成的顺序控制器应运而生。它具有程序变更容易、程序存储量大、通用性强的优点。
20世纪60年代，出现了板式顺序控制器SC（Sequence Controller）。所谓顺序控制，是以预先规定好的时间或条件为依据，按预先规定好的动作次序，对控制过程各阶段顺序的进行以开关量为主的自动控制。其通用性和灵活性强，但程序的实现和更改方式并没有从本质上改变。1969年，基于计算机技术和继电器接触控制技术的结合，出现了可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller)。具有逻辑控制、定时、计数等功能。20世纪70年代出现了以一位微处理机为核心的可变程序控制器，又称为工业控制单元ICU(Industrial Control Unit)。它将原来顺序控制器中程序的编制和执行改由计算机软件来实现，成为一种新型的工业控装置，在顺序控制领域开辟了新途径。1980年前后，出现了可编程控制器PC(Programmable Controller)，它是在可编程逻辑控制器基础上进一步发展而来的。其在功能上不仅继承了PLC原有的功能，而且有顺序控制、算术运算、数据转换和通讯等更为强大的功能，指令系统丰富，程序结构灵活。
为区别与个人计算机PC，人们通常称可编程控制器为PLC。当前PLC主要是朝着小型化、廉价化、标准化、高速化、智能化、大容量化、网络化的方向发展。
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第一章 绪 论
1.1 课题背景
当今，工业、农业、科学和国防的现代化，要求机械产业不断地提供各种先进设备，如电力机车、内燃机车、各种车辆、起重运输机械、装卸机械、工程机械、养路机械等设。为制造和维修这些技术设备，就必须具备制造各种金属零件的设备，如铸造、锻造、焊接、冲压和切削加工设备等。机械零件的形状精度、尺寸精度和表面粗糙程度要求较高，主要靠切削加工来达到，特别是形状复杂、精度要求高和表面粗糙程度要求高的零件，往往需要几道到几十道切削加工程序才能完成。
利用刀具对金属毛坯进行切削，从而加工出机械零件的工作机械就叫做切削机床，简称机床。机床是现代机械制造行业中最重要的加工设备，在一般机械制造厂中，机床所担负的机械加工工作量，约占机械制造总工作量的40%～60%。机床的性能直接影响机械产品的性能、质量和经济化，因此，它是国民经济中具有战略意义的基础工业，机床的拥有量及其先进程度将直接影响到国民经济各部门生产发展和技术进步的能力。
电力拖动方式经过几十年的发展、演变，其控制方式也由手动控制逐步向自动控制方向迈进。尤其是在电气控制迅速发展的今天，可编程控制器PLC在机床上的广泛应用，使机床的加工精度和加工速度都得到了很大的改善，尤其是各种专用机床的成功研发，为机床的发展迈出了新的一步。
1.2 机床的电气控制系统
机床的运行，一是需要动力，二是需要控制。现代机床主要有电动机提供动力即由电动机拖动机床的主轴和给进系统。实现对主轴转速和给进量的控制是机床控制系统要完成的任务，有时控制系统还要完成诸如保护、冷却、照明等系统的控制。机床的电气控制系统就是用电气手段为机床提供动力，并实现上述控制任务的系统。 1.2.1 电气控制系统的组成
实现自动控制的手段多种多样，可以用电气的方法实现，也可以用机械、液压、气动等方法实现。由于现代化的金属切削机床均采用交流或直流电动机作为原动机，因而电气自动控制是现代机床的主要控制手段。即使采用其他控制方法，也离不开电气自动控制的
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