为机械加工的通用设备在内燃机配件的生产中直起着不可替代的作用。自动机 床具有工作平稳可靠，操作维护方便，运转费用低的特点，已成为现代生产中的 主要设备。自动机床控制系统的设计是个很传统的课题，现在随着各种先进精 确的诸多控制仪器的出现，机床控制的设计方案也越来越先进，越来越趋于完 美，各种参考文献也数不胜数。在我国年代大多数机床中,大多数的开关 量控制系统都是采用继电器控制,也有相当部分辅机系统是采用继电控制。因 此,继电器本身固有的缺陷,给机床的安全和经济运行带来了不利影响,用对 机床的继电器式控制系统进行改造已是大势所趋。随着科学技术的不断发展， 生产工艺的不断发展改进，特别是计算机技术的应用，新型控制策略的出现，不 断改变着电气控制技术的面貌。在控制方法上，从手动控制发展到自动控制在 控制功能上，从简单控制发展到智能化控制在操作上，从策重发展到信息化处 理在控制原理上，从单的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理 器或微型计算机为中心的网络化自动控制系统。可编程序逻辑控制器 通常称为可编程控制器，英文缩写为,是 以微处理器为基础，综合计算机技术自动控制技术和通信而发展起来的种通 用的工业自动控制装置，作为通用工业控制计算机，它具有体积小功能强程 序设计简单灵活通用维护方便等优点，特别是它的高可靠性和较强的恶劣工 业环境适应能力更是得到用户的好评，它将传统的电器控制技术和现代计算机信 息处理技术的优点集合起来，成为工业自动化领域中最重要，应用最多的控制设 备。目前已广泛应用于冶金能源化工交通电力等行业，并已跃居现代工 业控制三大支柱机器人和的首位。机床是种典型的机械 液压电气体化协同控制的通用加工机床。其液压电气配合时间的控制部分， 且故障率高故障现象多变，不易排除。本设计则是将灵活应用与机床电气 控制中，取代了传统的机床电气控制中以继电器接触器为主体的控制装备。充 分利用的可靠性和时间控制的精确性对其进行改造，可以获得较好的效果。 设计中选取了万能铣床。万能铣床是种通用的多用途机 床，它可以进行平面斜面螺旋面及成型表面的加工，它采用继电接触器电路 实现电气控制。专为工业环境应用而设计，其显著的特点之就是可靠性高， 抗干扰能力强。将万能铣床电气控制线路改造为可编程控制器控制，可 以提高整个电气控制系统的工作性能，减少维护维修的工作量。 可编程控制器简介 可编程控制器是年代末在美国首先出现，当时叫可编程逻辑控制器 ，目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断 计时计数等顺序控制功能。的基本设计思想是把计算机功能完善灵活 通用等优点和继电器控制系统的简单易懂操作方便价格便宜等优点结合起来， 控制器的硬件是标准的通用的，根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入 控制器的用户程序存储器内。控制器和被控对象连接方便。随着半导体技术，尤 其是微处理器和微型计算机技术的发展，到年代中期以后，已广泛地使 用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中大规模甚 至超大规模的集成电路，这时的已不再是逻辑判断功能，还同时具有数据 处理调节和数据通信功能。可编程控制器是种数字运算操作的电子系统， 专为在工业环境下应用而设计，它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储 执行逻辑运算，顺序控制定时计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式 和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。是微机技术与传统 的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中机械触点的接 线复杂可靠性低功耗高通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优 点。可编程控制器对用户来说，是种无触点设备，改变程序即可改变生产工 艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程另 方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的 订货要求专门设计控制器，适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以 后很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。目前，可编程控制器已成为 工厂自动化的强有力工具，出对应映象寄存器， 根据用户程序进行逻辑运算，存入有关器件寄存器中。对每个器件来说，器件映 象寄存器中所寄存的内容，会随着程序执行过程而变化。 输出处理程序执行完毕后，将输出映象寄存器，即器件映象寄存器中 的寄存器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动 功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。 编程语言 梯形图编程语言 梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，它是在电器控制系统中常用的继电器 接触器逻辑控制基础上简化了符号演变来的，形象直观实用。 梯形图的设计应注意以下三点 梯形图按从左到右从上到下的顺序排列。每逻辑行起始于左母线， 然后是触点的串并联接，最后是线圈与右母线相联。 梯形图中每个梯级流过的不是物理电流，而是概念电流，从左流向右， 其两端没有电源。这个概念电流只是形象地描述用户程序执行中应满足线圈接 通的条件。 输入继电器用于接收外部输入信号，而不能由内部其它继电器的 触点来驱动。因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线圈。输出 继电器输出程序执行结果给外部输出设备，当梯形图中的输出继电器线圈得电 时，就有信号输出，但不是直接驱动输出设备，而要通过输出接口的继电器晶 体管或晶闸管才能实现。输出继电器的触点可供内部编程使用。 语句表编程语言 指令语句表示种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式，但比汇编语 言易懂易学。条指令语句是由步序指令语和作用器件编号三部分组成。 控制系统流程图编程图 控制系统流程图是种较新的编程方法。它是用像控制系统流程图样的功 能图表达个控制过程，目前国际电工协会正在实施发展这种新式的编程 标准。 可编程控制器与继电器控制的比较与选型 继电器存在的缺点绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件 下进行的，容易损坏。而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在起产生误 操作，引起严重的后果。再者，对个具体使用的装有上百个继电器的设备，其 控制箱将是庞大而笨重的，在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热 及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接线安装， 如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制安装和调试。 程序控制器的优势特点及功能可编程控制器以体积小功能强大所著 称，它不但可以很容易地完成顺序逻辑运动控制定时控制计数控制数字 运算数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量 和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控制。特别是现在，由于信息网络 时代的到来，扩展了的功能，使它具有很强的联网通讯能力，从而更广泛 地应用于众多行业。 控制顺序控制是最基本应用最广泛的领域。所谓的顺序控制， 就是按照工艺流程的顺序，在控制信号的作用下，使得生产过程的各个执行机构 自动地按照顺序动作。由于它还具有编程设计灵活速度快可靠性高成本低 便于维护等优点，所以在实现单机控制多机群控制生产流程控制中可以完全 取代传统的继电器接触器控制系统。它主要是根据操作按扭限位开关及其它现 场给来的指令信号和传感器信号，控制机械运动部件进行相应的操作，从而达到 了自动化生产线控制。比较典型应用在自动电梯的控制管道上电磁伐的自动开 启和关闭皮带运输机的顺序启动等。例如我分厂的原料混料系统就是利用了 的顺序控制功能。 程控制以往对于过程控制的模拟量均采用硬件电路构成的模拟调 节器来实现开闭环控制。而现在完全可以采用控制系统，选用模拟量控 制模块，其功能由软件完成，系统的精度由位数决定，不受元件影响，因而可靠 性更高，容易实现复杂的控制和先进的控制方法，可以同时控制多个控制回路和 多个控制参数。例如生产过程中的温度流量压力速度等。 运动位置控制可以支持数控机床的控制和管理，在机械加工行业， 可编程控制器与计算机数控集成在起，用以完成机床的运动位置控制， 它的功能是接受输入装置输入的加工信息，经处理与计算，发出相应的脉冲给驱 动装置，通过步进电机或伺服电机，使机床按预定的轨道运动，以完成多轴伺服 电机的自控。目前以用于控制无心磨削冲压复杂零件分段冲裁滚削摸削等 应用中。 生产过程的监控和管理可以通过通迅接口与显示终端和打印机等 外设相连。显示器作为人机界面是种内含微处理芯片的智能化设备， 它与相结合可取代电控柜上众多的控制按钮选择开关信号指示灯，及 生产流程模拟屏和电控柜内大量的中间继电器和端子排。所有操作都可以在显示 屏上的操作元件上进行。可以方便快捷地对生产过程中的数据进行采集 处理，并可对要显示的参数以二进制十进制十六进制字符等方式进 行显示。在显示画面上，通过图标的颜色变化反应现场设备的运行状态，如阀门 的开与关，电机的启动与停止，位置开关的状态等。回路控制用数据棒图 等综合方法反映生产过程中量的变化，操作人员通过参数设定可进行参数调整， 通过数据查询可查找任时刻的数据记录，通过打印可保存相关的生产数据，为 今后的生产管理和工艺参数的分析带来便利。 第章万能铣床概述 铣床概述 概述 铣床系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通 常铣刀旋转运动为主运动，工件和铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面 沟槽，也可以加工各种曲面齿轮等。 铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面沟槽 轮齿螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机 械制造和修理部门得到广泛应用。 铣床的历史 最早的铣床是美国人惠特尼于年创制的卧式铣床为了铣削麻花 钻头的螺旋槽，美国人布朗于年创制了第台万能铣床，这是升降台 铣床的雏形年前后又出现了龙门铣床二十世纪年代出现了半自 动铣床，工作台利用挡块可完成进给决速或决速进给的自动转换。 年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提 高了铣床的自动化程度。尤其是年代以后，微处理机的数字控制系统和 自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精 度与效率。 铣床的种类 按其结构分 台式铣床小型的用于铣削仪器仪表等小型零件的铣床。 悬臂式铣床铣头装在悬臂上的铣床，床身水平布置，悬臂通常可沿 床身侧立柱导轨作垂直移动，铣头沿悬臂导轨移动。 滑枕式铣床主轴装在滑枕上的铣床，床身水平布置，滑枕可沿滑鞍 导轨作横向移动，滑鞍可沿立柱导轨作垂直移动。 龙门式铣床床身水平布置，其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床。 铣头装在横梁和立柱上，可沿其导轨