湖南生物机电职业技术学院

毕 业 设 计 报 告 书

题目： 四工位组合机床控制系统设计

专 业 机电一体化 班 级 一体化11510班 姓 名 梁 巨 江 指导教师 王 少 华

年 月 日

目 录

第1章 绪论 .............................................. 1 1.1 组合机床概述 ...................................... 1 1.2 控制流程 .......................................... 2 2.2 控制电路设计 ...................................... 3 2.3 电控系统输入输出信号 ............................. 5 第3章 PLC概述与方案论证 ................................ 8 3.1 PLC概述 .......................................... 8 3.2 方案论证 .......................................... 8 第4章 电气控制系统硬件设计 ............................. 12 4.1 选择PLC机型 ..................................... 12 4.1.1 结构选择 .................................... 12 4.1.2 I/O点选取原则 .............................. 12 4.1.3 确定PLC机型及扩展模块 ...................... 13 4.2 设计输入输出信号地址表 ........................... 13 4.3 设计PLC控制系统电气原理图 ....................... 15 4.4 设计PLC控制系统操作面板 ......................... 16 第5章 控制系统软件设计 ................................. 18 5.1 设计PLC控制系统工作循环流程图 ................... 18 5.2 设计PLC控制系统初始化梯形图程序 ................. 19 5.3 设计PLC控制系统手动及显示梯形图程序 ............. 19 5.4 设计PLC控制系统状态转移图与梯形图程序 ........... 19 5.5 实验室电气原理图仿真及程序调试 ................... 25 结 论 ................................................. 26 参 考 文 献 .............................................. 27

第1章 绪论

1.1 组合机床概述

组合机床是针对特定工件，进行特定加工而设计的一种高效率自动化专用加工设备，这类设备大多能多刀同时工作，并且具有自动循环的功能。

组合机床是随着机械工业的不断发展，由通用机床、专用机床发展起来的。通用机床一般用一把刀具进行加工，自动化程度低、辅助时间长、生产效率低，但通用机床能够重新调整，以适应加工对象的变化。专用机床可以实现的多刀切削，自动化程度较高，结构较简单，生产效率也较高。但是，专用机床的设计，制造周期长，造价高，工作可靠性也较差。专用机床是针对某工件的一定工序设计的，当产品进行改进，工件的结构，尺寸稍有变化时，它就不能继续使用。在综合了通用机床、专用机床优点的基础上产生了组合机床。

组合机床通常由标准通用部件和加工专用部件组合构成，动力部件采用电动机驱动或采用液压系统驱动，由电气系统进行工作自动循环的控制，是典型的机电或机电液一体化的自动加工设备。

常见的组合机床，标准通用部件有动力滑台各种加工动力头以及回转工作台等，可用电动机驱动，也可用液压驱动。各标准通用动力部件组合构成一台组合机床时，该机床的控制电路可由各动力部件的控制电路通过一定的连接电路组合构成。

多动力部件构成的组合机床，其控制通常有三方面的工作要求：第一方面是动力部件的点动和复位控制。第二方面是动力部件的半自动循环控制。第三方面是整批全自动工作循环控制。

组合机床具有生产率高、加工精度稳定的优点。因而，在汽车、柴油机、电机、机床等一些具有一定生产批量的企业中得到了广泛应用。目前，组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化和柔和性化方向发展。

本文所用组合机床为四工位组合机床，该机床由四个滑台，各载一个加工动力头，组成四个加工工位，除了四个加工工位外，还有夹具，上下料机械手和进料器，四个辅助装置以及冷却和液压系统共14个部分。机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面以及中心

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