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1、目录摘 要IABSTRACTII1概述12机床和PLC22.1机床22.2 PLC53设计要求83.1 PLC设计要求83.2机床工作设计要求93 系统硬件设计103.1 PLC选择说明103.2 FX2N-48MR性能和参数113.3机床控制说明及外部接线124系统软件设计134.1系统控制程序总体结构134.2 PLC控制及梯形图145 设计现况和展望185.1 PLC的国内外状况185.2 PLC未来展望19参考文献20结束语21致谢22摘 要工业机床的控制在工业生产自动化控制中占有重要的位置。在机床行业中，多工步机床由于其工步及动作多，控制较为复杂。采用传统的继电器控制时，需要的继电器
2、多，接线复杂，因此故障多，维修困难、费工费时。采用PLC控制，可是接线大为简化，不但安装十分方便，而且保证了可靠性，减少了维修量，提高了功效。制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力。而制造业的生产能力主要取决于制造装备机床的先进程度。 本文对缸体端面加工工艺进行了详细的分析，采用装在动力滑台上的左右两个动力头对两端面同时进行切削，动力头的快进、工进及快退由液压油缸驱动，采用调整死档铁方法实现位置控制的思路。根据这一思路设计了四步电机控制。左、右动力头主轴电动机，液压泵电机，冷却泵电机组成。本文对各部分的设计进行了详细的计算
3、和论证，并提出了优化工艺结构的方法。采用的PLC控制稳定可靠。它的研制成功具有重要的意义。机床设计分析后，提高工效35倍，大大提高了设备的自动化水平。系统具有操作简单、工作可靠性高、工艺参数修改方便的优点。设备的可维护性和灵活性大为提高。关键词：制造业；多工步机床；PLC控制；梯形图ABSTRACTThe control of industrial automation control in industrial production occupies an important position. The machine tool industry, multi-stage machine a
4、nd work because of its action, control is more complicated. Using traditional relay control, need more complex, the relay, fault than wiring, maintenance difficulties, FeiGong time-consuming. PLC control, but not only greatly simplified wiring, installation is very convenient, and ensure the reliabi
5、lity, reduce the maintenance and increase the efficiency.Manufacturing is one country or region economic development of the important pillars, its development level marks the country or regions economic strength and technology level, the living standards and national defense capabilities. While manu
6、facturing production capacity depends on the advanced manufacturing equipment, machine tool.Based on cylinder surface processing technology, using a detailed analysis on the slide in the power of two power head around two end while cutting head, the fast, and retreat quickly by using hydraulic cylin
7、der driving, adjust die gear position control method of iron.According to this design thought has four step motor control. Left, right, hydraulic head spindle motor cooling pump motor, electrical components. This part of the design makes a detailed calculation and argument, and puts forward the meth
8、od of optimization process structures. Adopts PLC control is stable and reliable. The successful development of its important significance. After the analysis of machine design and improve efficiency in 3 5 times, can greatly improve the level of automation equipment. System has higher reliability,
9、simple operation, easy modify the advantages of process parameters. The maintainability of the equipment and greatly improve flexibility.Keywords: manufacturing：Multi-stage machine；PLC control；ladder-diagram1概述在机床行业中，多工步机床由于其工步及动作多，控制较复杂，采用传统的继电器控制时，需要的继电器多，接线复杂，因此，故障多，维修困难，费工费时，不仅加大了维修成本，而且影响了设备的工效
10、。 在可编程序控制器问世之前，继电器接触器在工业领域中占主导地位。继电器接触器控制系统是采用固定接线的硬件实现控制逻辑。如果生产工艺或生产任务发生变化，就必须重新设计，改变硬件结构，这样造成时间和资金的浪费。另外，大型控制系统用继电器和接触器控制，使用的继电器数目越多，控制的体积越大，耗电多，且继电器触电为机械触点，工作频率较低，在频繁动作的情况下寿命较短，造成系统故障，系统可靠性差。为了解决这一问题，早在1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司，为了适应汽车型号不断翻新，以求在激烈竞争的汽车工业中占有优势，提出要用一种新型控制装置来取代继电器接触器控制装置，并且对未来的新型控制装置做了具
11、体的设想，药把计算机的完备功能以及灵活性、通用性号等优点溶于新的控制装置中，且要求新的控制装置编程简单，使得步熟悉计算机的人员也能很快掌握它的使用技术。 PLC是综合继电器接触器控制的优点及计算机灵活、方便、的有点而设计制造和发展的，这就使得PLC具有许多其他控制器所无法相比的特点：可靠性高，抗干扰能力强；通用性强，使用方便；采用模块化结构，使系统组合灵活方便；编程语言简单、易学，便于掌握；系统设计周期短；对生产工艺改变适应性强；安装简单，调试方便、维护工作量小。2机床和PLC2.1机床2.1.1机床发展史我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织
12、消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，19982004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然
13、落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。2.1.2多工步机床介绍多工步组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 组合
14、机床一般用于加工箱体类或非凡外形的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工二十世纪70年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达0.05毫米1000毫米，表面粗糙度可低达2.5某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。0.63微米；镗孔精度可达IT76级，孔
15、距精度可达O.03O.02微米。 专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。 最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。 通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。主要有动力箱、切削头和动力滑台。 支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。 输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。 控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。 为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺
