(毕业论文)双面钻铣组合机床plc控制系统设计

摘要

随着工业自动化程度的不断提高，组合机床在机械加工领域中的应用越来越广泛。本文针对双面钻铣组合机床，设计了一套基于PLC的控制系统。通过对机床的总体结构、工作原理和工艺流程进行分析，提出了PLC控制系统的设计方案，并对硬件和软件进行了详细设计。实践证明，该系统能够实现机床的自动化、高效化、智能化控制，提高了生产效率和产品质量。

关键词

双面钻铣组合机床；PLC；控制系统；设计；自动化

1. 引言

双面钻铣组合机床是一种集钻孔、铣削、磨削等多种加工工艺于一体的自动化机床。它具有加工精度高、生产效率高、操作简便等优点，广泛应用于汽车、航空、航天、电子等行业。随着现代工业对自动化、智能化、高效化生产的要求不断提高，对双面钻铣组合机床的控制系统设计提出了更高的要求。本文针对双面钻铣组合机床，设计了一套基于PLC的控制系统，以提高机床的自动化程度和生产效率。

2. 双面钻铣组合机床的总体结构及工作原理

2.1 总体结构

双面钻铣组合机床主要由以下几部分组成：

床身：作为机床的基础，支撑整个机床的结构。

主轴箱：安装主轴，实现钻孔、铣削等加工工艺。

进给箱：实现工件在机床上的进给运动。

工作台：用于安装工件，实现工件的定位和夹紧。

液压系统：实现机床的自动润滑、冷却、夹紧等功能。

2.2 工作原理

双面钻铣组合机床的工作原理如下：

工件通过工作台上的夹具夹紧，并定位在机床的加工位置。

主轴箱带动主轴旋转，实现钻孔、铣削等加工工艺。

进给箱带动工件在机床上的进给运动，实现加工路径。

液压系统实现机床的自动润滑、冷却、夹紧等功能。

3. PLC控制系统的设计方案

3.1 系统总体设计

本系统采用PLC作为控制核心，通过编程实现对机床的自动化控制。系统主要包括以下几部分：

PLC控制器：负责接收输入信号、执行控制程序、输出控制信号。

输入/输出模块：负责采集机床的输入信号（如按钮、传感器等）和输出控制信号（如电机、液压阀等）。

人机界面：用于显示机床状态、设置参数、监控加工过程等。

3.2 硬件设计

本系统选用三菱FX3U-64MT型PLC作为控制器，具有64个输入点、32个输出点、4个模拟量输入点、4个模拟量输出点。输入/输出模块选用FX2N-48MR型模块，具有48个数字输入点、24个数字输出点。人机界面选用三菱GT10型触摸屏。

3.3 软件设计

本系统采用梯形图编程语言进行编程，主要实现以下功能：

机床的启动、停止、急停等控制。

工件定位、夹紧、松开等控制。

主轴转速、进给速度等参数的设置。

加工过程的监控和报警。

4. 系统测试与结果分析

4.1 系统测试

本系统在双面钻铣组合机床上进行了实际测试，测试内容包括：

机床的启动、停止、急停等功能。

工件定位、夹紧、松开等动作的准确性。

主轴转速、进给速度等参数的设置和调整。

加工过程的监控和报警。

4.2 结果分析

测试结果表明，本系统能够实现双面钻铣组合机床的自动化、高效化、智能化控制，提高了生产效率和产品质量。同时，系统具有以下优点：

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