x5040铣床要点
X5040(X53K)立式铣床的PLC改造
目录第一章绪论 (1)第二章总体设计 (2)2.1设计流程图 (2)2.2 X5040铣床简介 (2)2.3 FX2N(C)PLC简介 (4)2.4 X5040型铣床电气原理图线路分析 (4)2.5 PLC的I/O分配 (8)2.6 PLC接线图 (11)第三章X5040立式铣床电气系统的软件设计 (13)3.1 PLC程序设计 (13)3.2程序解释及调试 (16)第四章小结 (19)参考文献 (20)任务书............................................................................................. 错误！未定义书签。
摘要X5040铣床是一种应用广泛的多用途机床，它可以进行平面、斜面、螺旋面等多种表面的加工，它原是采用继电接触器电路来实现其电气控制，但是在电气控制系统中，故障的查找与排除是非常困难的，特别是在继电器接触式控制系统，由于电气控制线路触点多、线路复杂、故障率高、检修周期长，给生产与维护带来诸多不便，严重的影响生产。
PLC是专为工业应用而设计，其可靠性高，抗干扰能力强。
可将X5040铣床电气控制线路改造为基于FX2N的可编程控制器控制，可以提高铣床的整个电气控制系统的工作性能及参数指标，具有较高的可靠性与灵活性，减少工人维护、维修的工作量。
本文介绍了用PLC取代X5040铣床的继电器控制电路，阐述了PLC的设计方案；根据控制要求，确定PLC的输入输出点数，对I/O地址进行了分配，并画出了I/O接线图；根据控制原理，进行系统的软件设计，画出了T形图。
关键词：X5040铣床；电气控制；PLC控制；梯形图第一章绪论可编程控制器是一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。
他采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。
XK5040数控立式铣床主运动系统、进给系统及控制系统设计
优秀设计（20**届）本科生毕业设计（论文）XK5040数控立式铣床主运动系统、进给系统及控制系统设计20**年5月20**届毕业设计（论文）课题任务书院(系)：专业：本科毕业设计（论文）开题报告（20**届）20**年1月10日说明：开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在导师指导下，由学生填写，将作为毕业设计（论文）成绩考查的重要依据，经导师审查后签署意见生效。
本科毕业设计（论文）中期报告摘要数控机床即数字程序控制机床，是一种自动化机床，数控技术是数控机床研究的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。
随着制造技术的发展，现代数控机床借助现代设计技术、工序集约化和新的功能部件使机床的加工范围、动态性能、加工精度和可靠性有了极大的提高。
本文主要对XK5040数控立式铣床及控制系统进行设计，首先分析立式铣床的加工特点和加工要求确定其主参数，包括运动和动力参数；根据主参数和设计要求进行主运动系统、进给系统和控制系统硬件电路设计。
主要进行主运动系统和进给系统的机械结构设计及滚珠丝杠和步进电机的选型和校核；对于控制系统由于这里主要针对经济型数控铣床的设计，这里采用步进电机开环控制，计算机系统采用高性能价格比的MCS-51系列单片扩展系统，主要进行中央处理单元的选择、存储器扩展和接口电路设计。
由于本文采用8031单片机控制系统，因此，设计出的立式铣床性能价格比高，满足经济性要求。
可实用于加工精度较高的场合。
关键词数控技术，立式铣床，设计ABSTRACTThe numerical control engine bed is the digital process control engine bed, is one kind of automated engine bed, the numerical control technology is the core which the numerical control engine bed studies, is the manufacturing industry realization automation, the network, the flexibility, the integrated foundation. Along with the manufacture technology development, the modern numerical control engine bed with the aid of the modern design technology, the working procedure intensification and the new function part caused the engine bed the processing scope, the dynamic performance, the processing precision and the reliability had the enormous enhancement .This article mainly carries on the design to the XK5040 numerical control vertical milling machine and the control system, first analyzes the vertical milling machine the processing characteristic and the processing request determines its host parameter, including movement and dynamic parameter; Carry on the host kinematic scheme according to the host parameter and the design request, enters for the system and the control system hardware circuit design. Mainly carries on the host kinematic scheme and enters for the system mechanism design and the ball bearing guide screw and electric stepping motor shaping and the examination; Regarding control system because here mainly aims at the economy numerical control milling machine the design, here uses electric stepping motor open-loop control, the computer system uses the high performance price compared to the MCS-51 series monolithic expansion system, mainly carries on the central processing element the choice, the memory expansion and the connection circuit design .Because this article uses 8,031 monolithic integrated circuits control system, therefore, designs the vertical milling machine performance price is higher than, satisfies the efficient request. But practical to processing precision higher situation .Key words：Numerical control technology，Vertical milling machine，Design目录摘要................................................................................................................................ - 11 - 1 总体设计...................................................................................................................... - 15 - 1.1、铣床简介.................................................................................................................. - 15 - 1.2、 X K5040型数控铣床的总体布局、主要技术参数及总传动系统图 ................... - 15 - 1.2.1 XK5040型数控铣床的总体布局 ......................................................................... - 15 - 1.2.2 XK5040型数控铣床的主要技术参数 ................................................................. - 16 -1.2.3 总传动系统图...................................................................................................... - 18 -2 主运动系统设计.......................................................................................................... - 18 - 2.1 传动系统设计............................................................................................................ - 19 - 2.1.1参数的拟定............................................................................................................. - 19 - 2.1.2 传动结构或结构网的选择.................................................................................... - 19 - 2.1.3 转速图拟定............................................................................................................ - 20 - 2.1.4齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制 ................................................................. - 23 - ２.２传动件的估算与验算........................................................................................ - 26 - 2.2.1传动轴的估算和验算............................................................................................. - 26 - ２.２.２齿轮模数的估算................................................................................................ - 28 - ２.３展开图设计............................................................................................................ - 32 - ２.３.１结构实际的内容及技术要求............................................................................ - 32 - ２.３.２齿轮块的设计................................................................................................ - 33 - ２.３.３传动轴设计.................................................................................................... - 35 - ２.３.４主轴组件设计................................................................................................ - 37 - ２.４制动器设计............................................................................................................ - 42 - ２.４.１按扭矩选择.................................................................................................... - 42 - ２.５截面图设计.......................................................................................................... - 43 - ２.５.１轴的空间布置.................................................................................................. - 44 - ２.５.２操纵机构........................................................................................................ - 44 - ２.５.３润滑................................................................................................................ - 44 - ２.５.４箱体设计的确有关问题.................................................................................... - 45 - ３进给系统设计.............................................................................................................. - 46 - ３.１总体方案设计........................................................................................................ - 46 - ３.１.１对进给伺服系统的基本要求............................................................................ - 46 - ３.１.２进给伺服系统的设计要求................................................................................ - 47 - ３.１.３总体方案............................................................................................................ - 47 - ３.２进给伺服系统机械部分设计................................................................................ - 48 - ３.２.１确定脉冲当量，计算切削力............................................................................ - 48 - ３.２.２滚珠丝杆螺母副的计算和造型 ........................................................................ - 50 - ３.２.３齿轮传动比计算................................................................................................ - 56 - ３.２.４步进电机的计算和选型................................................................................ - 57 - ３.２.５进给伺服系统机械部分结构设计 ................................................................ - 65 - ４控制系统设计.............................................................................................................. - 68 - 4.1绘制控制系统结构框图............................................................................................. - 69 - 4.2.选择中央处理单元（CPU）的类型 .......................................................................... - 69 - 4.3存储器扩展电路设计................................................................................................. - 70 - ４.３.１程序存储器的扩展............................................................................................ - 70 - ４.３.２数据存储器的扩展........................................................................................ - 71 - ４.４I/O接口电路及辅助电路设计............................................................................. - 71 - ４.４.１I/O接口电路设计....................................................................................... - 71 - ４.４.２步进电机接口及驱动电路............................................................................ - 72 -４.２.３其他辅助电路................................................................................................ - 73 - 参考文献............................................................................................................................ - 75 - 致谢.. (74)附录（英文翻译及实习报告）......................................................... 错误！未定义书签。
x5040铣床
目录第一章绪论 (1)第二章总体设计 (2)2.1设计流程图 (2)2.2 X5040铣床简介 (2)2.3 FX2N(C)PLC简介 (3)2.4X5040型铣床电气原理图线路分析 (4)2.5PLC的I/O分配 (6)2.6 PLC接线图 (8)第三章X5040立式铣床电气系统的软件设计 (10)3.1 PLC程序设计 (10)第四章仿真调试 (14)第五章小结 (17)参考文献 (18)任务书 (19)摘要可编程控制器是在继电器控制和计算机技术的基础上，逐渐发展起来的以微处理器为核心，集微电子技术、自动化技术、计算机技术通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置。
它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。
专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。
由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富。
它的功能主要是：控制功能、数据采集、储存与处理功能、通信、联网功能、输入/输出接口调理功能、人机界面功能。
在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC构成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。
本次设计的内容主要是利用PLC对X5040型铣床的电器部分进行改造。
首先我对本设计进行总体的分析，使自己有一个大致的总体概念，然后仔细分析铣床，对车床主运动和进给运动还有其它的辅助运动，进行分析。
最后根据控制电路的线路图，编译PLC的梯形图，编译通过后，利用PLC实验台进行实验仿真。
因此使X5040铣床在完成原有的功能特点外，还具有安装简便、稳定性好、易于维修、扩展能力强等特点。
关键词：X5040铣床；电气控制；PLC控制；梯形图第一章绪论随着社会生产力的发展，传统的继电器控制系统已经不能满足当今迅猛发展的社会的现代化生产要求，于是我们在选课程设计课题之际，选定了设计课题——铣床PLC改造设计。
XK5040数控铣床主轴箱进给机构及控制系统设计
XK5040数控铣床主轴箱进给机构及控制系统设计XK5040数控铣床是一种高精度的数控加工设备，其主轴箱、进给机构及控制系统的设计对整个机床的性能与精度至关重要。
首先，我们来看主轴箱的设计。
主轴箱是整个数控铣床的核心部件，负责转动刀具进行加工。
在设计主轴箱时，需考虑以下几个关键因素：主轴转速范围、刚性和稳定性、换刀系统和冷却系统。
对于主轴转速范围，需要根据实际加工要求和材料特性来确定。
主轴转速的选择要考虑到加工效率和加工质量。
另外，还需考虑主轴的刚性和稳定性，以确保在高速转动时不产生振动和弯曲。
此外，还需设计一个高效的换刀系统，实现自动化的换刀操作，以提高生产效率。
冷却系统的设计也很重要，可通过冷却液使主轴和刀具保持适宜的温度，确保长时间连续运行时不会过热。
接下来是进给机构的设计。
进给机构是用来控制工件在坐标轴方向上的运动，使刀具能够按照预定的路径进行加工。
在设计进给机构时，需考虑以下几个因素：进给速度、精度、刚性和传动方式。
进给速度的确定需要结合加工要求和材料特性，确保在一定的时间内完成加工任务。
精度是指进给机构能够按照预定的路径进行精确的移动，需考虑进给机构的定位精度和反复定位精度。
为了保证加工质量，进给机构的刚性也很重要，可以通过选用合适的材料和结构来提高刚性。
传动方式的选择要考虑到进给的平滑性和稳定性，常见的传动方式有滚珠丝杠和直线导轨等。
最后是控制系统的设计。
控制系统是整个数控铣床的大脑，负责对机床各个部件进行协调和控制。
在控制系统的设计中，需考虑以下几个方面：控制方式、控制精度、编程方式和人机界面。
综上所述，XK5040数控铣床的主轴箱、进给机构及控制系统设计是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
合理的设计将直接影响到机床的性能和加工效率。
因此，在设计过程中需要充分考虑实际需求和技术限制，确保设计出符合要求的数控铣床。
XK5040数控立式铣床及控制系统设计
目录摘要 (1)前言 (2)第1章绪论 (3)1.1数控机床的知识 (3)1.2 数控铣床的分类 (3)1.2.1 数控立式铣床 (3)1.2.2 数控卧式铣床 (4)1.3 数控铣床的结构特征 (4)1.3.1 数控铣床的主轴特征 (5)1.3.2 控制机床的坐标特征 (5)1.4 数控铣床的主要功能及加工对象 (5)1.4.1 数控铣床的功能 (5)1.4.2 自动换刀装置及其形式 (5)1.4.3 自动装置应当满足的基本要求 (6)第2 章总体方案的设计 (8)2.1 运动方案的设计 (9)2.1.1 运动数目的确定 (11)2.1.2 运动方案的确定 (13)2.2 功能部件的设计方案 (14)2.2.2 进给伺服系统 (18)2.2.3 自动换刀系统 (20)2.2.4 基础部件 (23)2.2.5 数控系统 (24)2.2.6 辅助装置 (24)2.3 总体布局 (24)2.4 主要技术参数 (24)2.5 小结 (25)第3章刀库的设计 (26)3.1 确定刀库容量 (26)3.2 确定刀库形式 (28)3.3 刀库结构设计 (28)3.4 初估刀库驱动转距及选定电机 (28)3.4.1初选电动机与降速传动装置 (29)3.4.2初估刀库驱动转距 (29)3.5刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动的设计 (30)3.6刀库驱动转矩的校核 (30)3.7花键联接的强度计算 (30)3.8夹紧机构插销剪切强度的校核 (31)3.9确定刀具的选择方式 (31)3.10刀库的定位与刀具的松夹 (31)第4章刀具交换装置的设计 (31)4.1确定换刀机械手形式 (31)4.2换刀机械手的工作原理 (32)4.3机械手的自动换刀过程的动作顺序 (32)4.4机械手回转轴4上的齿轮齿条设计 (33)4.5自动换刀装置的相关技术要求 (33)4.5.1主轴准停装置 (33)4.5.2换刀机械手的安装与调试 (33)4.6自动换刀程序的编制 (33)第5章自动换刀装置的控制原理 (34)5.1自动换刀装置的液压系统原理图 (35)5.2自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程 (35)第六章数控加工程序的编制 (35)6.1 数控加工的特点 (35)6.2 数控编程方法及特点 (35)6.2.1 数控编程的分类 (35)6.2.2 编程零点及坐标系的选择 (36)6.2.3 对刀点的选择 (37)6.2.4 加工路线的确定 (37)6.3 数控加工程序的内容 (38)6.3.1车床程序 (38)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)摘要随着数控技术的发展和普及，加工中心的作用越发突显它的重要性。
数控铣床操作、保养规程
数控铣床操作、保养规程
主要包括以下几个方面：
操作规程：
1. 在进行操作前，确认数控铣床的电源已经关闭，并检查各个操作部件是否正常运转。
2. 打开数控铣床的电源，并进行开机自检。
3. 根据加工要求，设置数控铣床的工作程序和参数。
4. 将工件夹紧在工作台上，并确保夹紧牢固。
5. 根据工艺要求选择合适的刀具，并进行工具装夹。
6. 打开刀具冷却系统，并进行刀具预热以及冷却液的补充。
7. 启动数控铣床，进行试切操作，调整刀具与工件的相对位置。
8. 开始加工操作，根据程序控制数控铣床的移动轨迹和刀具的进给速度。
9. 在加工过程中，及时观察工件情况，保证加工质量。
10. 加工完成后，关闭数控铣床的电源，并进行清理和维护。
保养规程：
1. 定期对数控铣床进行清洁，清除废屑、油污等杂物。
2. 检查数控铣床各个部位的润滑情况，及时添加润滑油。
3. 定期检查电控柜、电缆等部件的接触是否良好，防止接触不良引起故障。
4. 定期检查数控铣床的主轴、进给系统等部件的磨损情况，及时更换磨损严重的部件。
5. 停机时，应该将数控铣床的电源关闭，避免长时间停机引起设备损坏。
6. 遇到无法解决的故障，应及时联系专业维修人员进行处理，不可擅自拆卸维修。
以上是数控铣床操作、保养规程的一些基本要点，具体操作和保养内容还需要根据不同型号的数控铣床的使用说明和维护手册进行具体操作。
数控加工-XK5040数控立式铣床进给系统设计 精品
20XX届设计说明书XK5040数控立式铣床进给系统设计院(系)、部：机械设计及其自动化学院学生姓名：杨铁生指导教师：孙和俊专业：机械设计制造及其自动化班级： 07-7完成时间： 20XX年目录1 概述 (2)2 设计的意义 (3)2.1 国内外对比 (3)2.2 生产中的应用 (3)3 设计计算 (9)3.1 电机的选择 (9)3.2 V带的传动设计 (9)3.3 主轴的设计 (12)3.4 键的计算选择 (13)3.5轴承的选择 (14)3.6 轴承座的选择 (14)3.7 轴强度的校核 (14)3.8轴承的校核 (18)4 机架的设计 (20)设计感想 (22)参考资料 (23)1 概述——————2 设计进给系统的意义2.1 国内外对比——————2.2 进给系统在铣削生产中的应用——————1．1横向进给系统的设计采用半闭环机床进给系统，滚珠丝杆拖动工作台。
传感器与电机轴相联，用来检测电机转角和转速，并把它们转换为电信号反馈给数控装置，传感器采用脉冲编码器。
（1）横向进给系统的设计计算工作台重量： W=112Kgf=1120N(根据图纸粗略计算) 时间常数： T=25 ms滚珠丝杠基本导程： Lo=6mm行程： S=500mm步距角： 075.0=α/step快速进给速度： 1max =V 500mm/min（2）工作台选择：(mm)工作台宽度B=400工作台面长度L=800立式主轴端面到工作台面的最小距离H2=100工作台T 形槽宽度b/mm(按GB/T158-1996):18主轴前端锥度号（按GB/T3837-2001）:501.2横向进给系统的设计计算（1）切削力计算 (硬质合金端铣刀铣削碳素钢)铣削力： 0.75 1.11.30.27750p w f z z o a a a Z F K F d n⋅=⋅⋅ 式中：p a ————铣削深度 f a ————每齿进给量w a ————铣削宽度o d ————刀具直径n ————刀具转速Z ————刀齿数p a 取3，f a 取0.1，w a 取60，Z 取4，o d 取100，1001000318.5100v n D ππ==⨯=r/min 则有： 0.75 1.11.30.2604()100775030.1318.5z z F K F ⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=4718N 工作台纵向进给分力载荷:F L =0.4Fz=0.4×4718=1887 N工作台横向进给分力载荷：F C =0.5Fz=0.5×4718= 2359 N工作台垂直方向分力载荷：F V =0.9Fz=0.9×4718=4246 N1.3丝杠与导轨设计：由《机床设计手册》3部件、结构及总体设计，选用回转运动滚动导轨，（用于低速回转工作台）。
机械铣床工安全技术操作规程管理手册
最新资料,WORD文档,可编辑修改1、铣床工作前要试车,观察油路、冷却、润滑系统是否正常,机床有无异常声音,操作系统是否灵活可靠;2、铣床上装夹工件,工具必须牢固可靠,不得有松动,使用虎钳时,禁止使用锤头敲打虎钳手柄;3、高速切削时必须装上防护挡板,操作者应戴防护镜;4、铣刀安装好后,应慢速试车,在整个切削过程中,头、手、不得接触铣削面;卸取工件时,必须移开刀具,在刀具停稳后方可进行;5、拆装立铣刀时,台面须垫木版,禁止用手托刀盘;6、对刀时必须满速进刀;刀具接近工件时,需用手摇近刀,不准快速进刀;铣长轴时,轴超出床面时应设动托架;快速进刀时,摘下离合器,防止手柄伤人;7、铣床进刀不能过猛,自动走刀必须拉脱工作台上手轮,不准突然改变进刀速度;8、工作台上升、下降时应检查上下部有无障碍物;工作台下降至最底极限位置50 mm以上时,应停止机动下降,改用手动下降;9、人工加冷却液时必须从刀具前方加入,毛刺要离开刀具铣床：铣床目录概述铣床milling machine系指主要用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、垂直面、斜面、各种沟槽或成型面,如果配一些附件如分度头也可以加工螺旋槽,凸轮、成型面等;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1818年创制的；为了铣削麻花钻头的螺旋槽,美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床,这是升降台铣床的雏形；1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪20年代出现了半自动铣床,工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换;1950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70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1.按其结构分：1台式铣床：小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床;2悬臂式铣床：铣头装在悬臂上的铣床,床身水平布置,悬臂通常可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动,铣头沿悬臂导轨移动;3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;4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,可沿其导轨移动;通常横梁可沿立柱导轨垂向移动,工作台可沿床身导轨纵向移动;用于大件加工;5平面铣床：用于铣削平面和成型面的铣床,床身水平布置,通常工作台沿床身导轨纵向移动,主轴可轴向移动;它结构简单,生产效率高;6仿形铣床：对工件进行仿形加工的铣床;一般用于加工复杂形状工件;7升降台铣床：具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床,通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动;8摇臂铣床：摇臂装在床身顶部,铣头装在摇臂一端,摇臂可在水平面内回转和移动,铣头能在摇臂的端面上回转一定角度的铣床;9床身式铣床：工作台不能升降,可沿床身导轨作纵向移动,铣头或立柱可作垂直移动的铣床;10专用铣床：例如工具铣床：用于铣削工具的铣床,加工精度高,加工形状复杂;2.按布局形式和适用范围分,主要的有升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床、仪表铣床、工具铣床等;升降台铣床有万能式、卧式和立式几种,主要用于加工中小型零件,应用最广；龙门铣床包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床,均用于加工大型零件；单柱铣床的水平铣头可沿立柱导轨移动,工作台作纵向进给；单臂铣床的立铣头可沿悬臂导轨水平移动,悬臂也可沿立柱导轨调整高度;单柱铣床和单臂铣床均用于加工大型零件;仪表铣床是一种小型的升降台铣床,用于加工仪器仪表和其他小型零件；工具铣床主要用于模具和工具制造,配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件,还可进行钻削、镗削和插削等加工;其他铣床还有键槽铣床、凸轮铣床、铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等,它们都是为加工相应的工件而制造的专用铣床;3.按控制方式分,铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和等;操作规程专用铣床操作规程适用机型：1、龙门铣床：X245A662,X2096642,X2010,X2012A,FRM5,6642H1,92001;2、双柱铣床：FX03,Γф564H1,Γф273-11A,ΓФ535H2,ΓФ459,ΓФ544H1,ΓФ5 71H1,ΓФ529H1,FXZ-001,ΓФ462C1;3、单柱铣床：ΓФ447H1,ΓФ456H1ΓФ458H1,ΓФ461HXΓФ458C,ΓФ459C1,ΓФ459HX;4、平面仿形铣床：XB4326,XF736,ЛP-90A;5、立体仿形铣床：6441Б,ЛP-105,ЛP-93;6、立式圆工作台铣床：TZX16,X5216,ΓФ449H1621M,621H5621C1H29,623,623H7,6 23H9,623H11,623H12,623BH6,623BH10623CH2,621H6,623H10,623CH2,621H6,623H10,623 H6,621MCH29;7、鼓形铣床：ΓФ490,6021BH1;8、回转式端面铣床：K389-24一、认真执行通用操作规程有关规定;二、认真执行下述有关补充规定;1、或大型工件的实置安装,应使工作台受力均匀,避免受力不均导致工作台变形;2、横梁或主轴箱根工件加工要求调正好后,应锁紧牢靠方可工作;3、不准加工余量或重量超过规定的毛坯件;4、工作后应将龙门、双柱、单柱、平面仿形铣床的工作台：置于床身导轨的中间位置;普通铣床操作规程适用机型：数控铣床1、卧式铣床：X6012、X606H80Γ、X60W6H80、X602、X616H81Γ、X6H81、X6030、X 6130、X2、6H82Γ、X62W6H82、X6232、X6232A、X63、6H83ΓX63W、6H83Y、6H83、B1-169A、6H81A、FU2A、4FWA、FA5H、FA5U、IAE、X3810;2、：X50、X516H11、X52、X52k6H12、X53、X53k6H13、X53TFA5V、X5430A、X50T、X5350、XS5040、X518、6П10、F1-250、F2-250、FA4AV、652、VF222、FSS、FB40V、6 H13П,FYA41M、4MK-V、UF/05-135、6A54、ΓФ300、ΓФ173M-12;3、数控立式铣床：XsK5040Ⅲ;4、键槽铣床：x920692A、4205、XZ9006、ДФ60A;5、万能工具铣：x8119678M、x8126679、x8140、680;一、认真执行金属切削机床通用操作规程有关规定;二、认真执行下述有关铣床通用规定：一工作中认真做到1、铣削不规则的工件及使用、及专用夹具持工件时,不规则工件的重心及虎钳、分度头、专用夹具等应尽可能放在工作台的中间部位,避免工作台受力不匀,产生变形;2、在快速或自动进给铣削时,不准把工作台走到两极端,以免挤坏丝杆;3、不准用机动对刀,对刀应的动进行;4、工作台换向时,须先将换向手柄停在中间位置,然后再换向,不准直接换向;5、铣削键槽轴类或切割薄的工件时,严防铣坏分度头或工作台面;6、铣削平面时,必须使用有四个刀头以上的刀盘,选择合适的切削用量,防止机床在铣削中产生震动;二工作后将工作台停在中间位置,升降台落到最低的位置上;三、认真执行下述有关特殊的规定XSK5040Ⅲ数控立式铣床,工作前应根据工艺要求进行有关工步程序,主轴转速、刀具进给量、刀具运动轨迹和连续越位等项目的预选;将电气旋钮置于"调正"位置进行试车,确认无问题后,再将电气旋钮置于自动或半自动位置进行工作;检验标准主要有：GB6477.9-86金属切削机床术语铣床,ZBJ54017-89及JB/T5599-91升降台铣床参数及系列型谱,GB3933-83升降台铣床精度,JB/T2800-92升降台铣床技术条件,ZB J54014-88数控立式升降台铣床精度,ZBJ54015-90数控立式升降台铣床技术条件,J B36 96-84摇臂铣床精度,JB/T3697-96摇臂铣床技术条件,JB/T2873-91、JB/T5600-91万能工具铣床参数及系列型谱,JB/T2874-94万能工具铣床精度,JB/T2875-92万能工具铣床技术条件,JB/Z135-79床身铣床参数及系列型谱,GB3932-83床身铣床精度,ZB J54010-8 8数控床身铣床精度,JB/T3027-93龙门铣床参数,JB/T3028-93龙门铣床精度,JB/T3029-93龙门铣床技术条件,JB3311-83,JB/Z195-83平面铣床参数及系列型谱,JB3312-83平面铣床精度,JB/T3313-94平面铣床技术条件,ZBJ54013-88刻模铣床参数,JB/GQ1059-85立体仿形铣床参数,JB/GQ1060-85立体仿形铣床精度,JB/GQ1061-85立体仿型铣床技术条件,ZBJ54007-88立式立体仿形铣床精度,JB/T7414-94立式立体仿形铣床技术条件等;检验项目相关标准检验项目与其他金属切削机床大体相同,专用标准包括精度和性能,大体可概括为：安装刀具的孔或心轴的精度,刀架、滑枕或摇臂工作台的精度,安装刀具与工作台的相互位置精度,对规定工件的加工精度等;检验还须参照JB2670-82金属切削机床检验通则,出口产品不得低于一等品;包装及储运铣床多采用木箱包装,各木箱生产厂家在制造木箱时,依据GB 7284-98框架木箱,GB /T13384-92机电产品包装通用技术条件及相关标准;上述标准对包装箱的材质、结构、含水率等项目做了具体规定;包装箱检验抽样判定时还须参照SN/T 0275-93出口商品运输包装木箱检验规程;箱内机床应进行有效的固定和衬垫,其电器及加工未涂漆表面应做防锈防潮处理,其防锈有效期为两年;在存放及滞港期间机床类产品应库内保管,暂时露天存放时应垫高并加苫盖防止雨淋、水浸;箱面重心、防雨、勿倒置、轻放等标识应齐全,以保证运输时产品完好、安全的运抵目的地;生产及订购注意事项金属切削机床已实施出口产品质量许可制度,未取得出口产品质量许可证的产品,不准出口;订货时对设备参数、公英制、电源、电压和周波以及随机附件,机床的颜色等均须做明确规定;铣床维护保养小贴士：铣床例保作业范围1、床身及部件的清洁工作,清扫铁屑及周边环境卫生；2、检查各油平面,不得低于油标以下,加注各部位润滑油；3、清洁工、夹、量具;铣床周末保养范围一、清洁1、清除各部位积屑；2、擦拭工作台、床身导轨面、各丝杆、机床各表面及死角、各操作手柄及手轮；3、拆卸清洗油毛毡,清除铁片杂质;二、润滑1、各部油嘴、导轨面、丝杆及其它润滑部位加注润滑油；2、检查主轴牙箱、进给牙箱油位,并加油至标高位置;三、扭紧1、检查并紧固工作台压板螺丝,检查并紧固各操作手柄螺丝并帽及稳肖；2、检查并紧固其它各部松动螺丝;四、调整1、检查调整离合器、丝杆合令、镶条、压板松紧至合适；2、检查其它调整部位;五、防腐1、除去各部锈蚀,保护喷漆面,勿碰撞；2、停用、备用设备导轨面、滑动面及各部手轮手柄及其它暴露在外易生锈的各种部位应涂油覆盖;铣床一保作业范围1、清洗调整工作台、丝杆手柄及柱上镶条；2、检查、调整离合器；3、清洗三向导轨及油毛毡,电动机、机床内外部及附件清洁；4、检查油路,加注各部润滑油；5、紧固各部螺丝;铣床二保作业范围1、主轴箱、工作台、变速箱清洗、换油；2、检查清洗油泵和油管,检查并调整工作台、斜铁及丝杆螺母间隙；3、清洗离合器片,清洗冷却箱并更换冷却液,清洁电机及电器;铣床例保作业范围1、床身及部件的清洁工作,清扫铁屑及周边环境卫生,清洁工、夹、量具；2、检查各油平面,不得低于油标以下,加注各部位润滑油;铣床周末保养作业范围一、清洁1、拆卸清洗各部油毛毡垫；2、擦拭各滑动面和导轨面、擦拭工作台及横向、升降丝杆、擦拭走刀传动机构及刀架；3、擦拭各部死角;二、润滑1、各油孔清洁畅通并加注润滑油；2、各导轨面和滑动面及各丝杆加注润滑油；3、检查传动机构油箱体、油面、并加油至标高位置;三、扭紧1、检查并紧固压板及镶条螺丝；2、检查并扭紧滑块固定螺丝、走刀传动机构、手轮、工作台支架螺丝、叉顶丝；3、检查扭紧其它部份松动螺丝;四、调整1、检查和调整皮带、压板及镶条松紧适宜；2、检查和调整滑块及丝杆合令;五、防腐1、除去各部锈蚀,保护喷漆面,勿碰撞；2、停用、备用设备导轨面、滑动丝杆手轮及其它暴露在外易生锈的部位涂油防腐;铣床精度校正1：铣床X轴校正稍微放松4根螺栓,但需确定4根螺栓仍存有部分的磨擦阻力,此时利用头部旋转螺栓调整左右角度;过程中须置百分表于主轴端面以测量工作台之正确位置;2：铣床Y轴校正稍微放松3根螺栓,但须确定3根螺栓不能太松,以利做微调的工作,此时利用臂旋转螺栓置一百分表于主轴端面以测量工作台之正确位置;3：铣床水平校正放置在工作台面上;检察水平仪A点和B点,容许值在0.06mm/m;如果需要可安置垫片在机床下;。
(完整版)XK5040数控立式铣床进给系统设计
湖南科技大学2007届毕业设计（论文）材料院（系）、部：机电工程学院学生姓名：赵东方指导教师：黄开有教授专业：机械设计制造及其自动化班级： 0301学号: 20031811362007 年 5 月材料清单1、毕业设计（论文)课题任务书2、毕业设计（论文)开题报告3、中期检查表4、指导教师评阅表5、评阅教师评阅表6、答辩及最终成绩评定表7、毕业设计说明书8、附录材料湖南科技大学毕业设计（论文)任务书系(教研室）主任: （签名)年月日学生姓名：赵东方学号： 2003181136 专业: 机械设计制造及其自动化1 设计（论文)题目及专题：XK5040数控立式铣床进给系统设计2 学生设计（论文)时间：自3 月5日开始至 6 月1日止3 设计（论文)所用资源和参考资料:1、陈宏钧主编，《实用机械加工工艺手册》，机械工业出版社，1996.12.2、赵家奇编,《机械制造工艺学课程设计指导书》—2版。
---北京:机械工业出版社，2000.10.3、浦林祥主编,《金属切削机床夹具设计手册》，机械工业出版社，1995.01.01.4、刘文剑主编，《夹具工程师手册》,黑龙江科学技术出版社，1992.01。
01。
5、机械加工工艺装备设计手册编委会编写，《机械加工工艺装备设计手册》，机械工业出版社，1998年6月。
6、徐圣群主编,《简明机械加工工艺手册》，上海科学技术出版社，1991。
2。
7、李云主编，《机械制造及设备指导手册》.-- 北京:机械工业出版社，1997.8。
8、哈尔滨工业大学编，《机械制造工艺设计手册》，哈尔滨工业大学出版社，1981年5月。
9、上海市金属技术协会编，《金属切削手册》,上海科学技术出版社，1994.4年。
10、东北重型机械学院，洛阳工学院,第一汽车制造厂职工大学编写，《机床夹具设计手册》第二版，上海科学技术出版社。
11、李益民主编，《机械制造工艺设计简明手册》,哈尔滨工业大学出版社，1993年4月。
X5040铣床数控改造(横向、纵向、垂直向任务书 (2)
[5]王计文､景顺兴､翟志强.浅析普通机床的数控改造[J].机床与液压,1993.3:52-55页
[6]谢顺兴.普通机床数控化改造.数控机场市场,2006.3
[7]成大先.机械设计手册第5卷[M].北京:化学工业出版社,1994.4:32-36页
铣床辅助系统的维修及保养；
铣床外观质量的修复。
3、改造前的准备工作：
机械精度的恢复；
对机械部分进行测绘、设计、制造、修复。
4、铣床改造：
solidworks模拟安装；
安装完成，进行联动实验；
铣床定位调试；
加工切削实验；
5、改造完成后验收。
方法：
通过对机床机械部分的分析和计算，利用原机床的基础上，用过对导轨的维修和滚珠丝杠的更换来设定机械部件的规格性能并添加，达到机床的CNC化。
2、完成A0爆炸图一张、A3爆炸场景图一张。
主要参考文献
[1]贡克勤.数控机床第3版.北京:机械工业出版社,2012.3
[2]侯书林､王洪章､常青.WA-21M数控系统数控化改造XA5032铣床[J].工程设计学报,2006.5:366-399页
[3]Y1437982.马雪峰.X5040铣床的数控化改造论文.哈尔滨:哈尔滨工程大学,2007
[8]张俊生.金属切削机床与数控化改造[M].北京:机械工业出版社,2001:55-58页
进度安排
各阶段工作任务
起止日期
查阅相关文献、撰写开题报告
第1~2周
计算相关参数
第3~4周
部分作图、中期检查
第5~8周
完成作图及说明书的撰写
第9~10周
X5040(X53K)立式铣床的PLC改造
第一章绪论 (1)第二章总体设计 (2)2.1设计流程图 (2)2.2 X5040铣床简介 (2)2.3 FX2N(C)PLC简介 (3)2.4 X5040型铣床电气原理图线路分析 (3)2.5 PLC的I/O分配 (7)2.6 PLC接线图 (9)第三章X5040立式铣床电气系统的软件设计 (11)3.1 PLC程序设计 (11)3.2程序解释及调试 (14)第四章小结 (17)参考文献 (18)任务书 (19)X5040铣床是一种应用广泛的多用途机床，它可以进行平面、斜面、螺旋面等多种表面的加工，它原是采用继电接触器电路来实现其电气控制，但是在电气控制系统中，故障的查找与排除是非常困难的，特别是在继电器接触式控制系统，由于电气控制线路触点多、线路复杂、故障率高、检修周期长，给生产与维护带来诸多不便，严重的影响生产。
PLC是专为工业应用而设计，其可靠性高，抗干扰能力强。
可将X5040铣床电气控制线路改造为基于FX2N的可编程控制器控制，可以提高铣床的整个电气控制系统的工作性能及参数指标，具有较高的可靠性与灵活性，减少工人维护、维修的工作量。
本文介绍了用PLC取代X5040铣床的继电器控制电路，阐述了PLC的设计方案；根据控制要求，确定PLC的输入输出点数，对I/O地址进行了分配，并画出了I/O接线图；根据控制原理，进行系统的软件设计，画出了T形图。
关键词：X5040铣床；电气控制；PLC控制；梯形图第一章绪论可编程控制器是一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。
他采用可编程序的存储器，用来在其部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工作控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
X5040(X53K)立式铣床PLC改造
......目录第一章绪论 (1)第二章整体设计 (2)设计流程图 (2)X5040 铣床简介 (2)2.3 FX2N(C)PLC 简介 (4)X5040 型铣床电气原理图线路解析 (4)PLC 的 I/O 分配 (8)2.6 PLC 接线图 (11)第三章 X5040 立式铣床电气系统的软件设计 (13)3.1 PLC 程序设计 (13)程序讲解及调试 (16)第四章小结 (19)参照文件 (20)任务书 .............................................................................................错误！不决义书签。
大纲X5040铣床是一种应用广泛的多用途机床，它能够进行平面、斜面、螺旋面等多种表面的加工，它原是采用继电接触器电路来实现其电气控制，但是在电气控制系统中，故障的查找与消除是特别困难的，特别是在继电器接触式控制系统，由于电气控制线路触点多、线路复杂、故障率高、检修周期长，给生产与保护带来诸多不便，严重的影响生产。
PLC是专为工业应用而设计，其可靠性高，抗搅乱能力强。
可将 X5040 铣床电气控制线路改造为基于 FX2N的可编程控制器控制，能够提升铣床的整个电气控制系统的工作性能及参数指标，拥有较高的可靠性与灵便性，减少工人保护、维修的工作量。
本文介绍了用 PLC代替X5040 铣床的继电器控制电路，阐述了 PLC的设计方案；依照控制要求，确定PLC的输入输出点数，对I/O 地址进行了分配，并画出了 I/O 接线图；依照控制原理，进行系统的软件设计，画出了 T形图。
要点词： X5040 铣床；电气控制；PLC 控制；梯形图......第一章绪论可编程控制器是一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。
他采用可编程序的储藏器，用来在其内部储藏执行逻辑运算、序次控制、准时、计数和算术运算等操作的指令，并经过数字的、模拟的输入输出，控制各种种类的机械或生产过程。
XK5040数控立式铣床结构设计说明书
哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科生毕业设计（论文）摘要数控机床即数字程序控制机床，是一种自动化机床，数控技术是数控机床研究的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。
随着制造技术的发展，现代数控机床借助现代设计技术、工序集约化和新的功能部件使机床的加工范围、动态性能、加工精度和可靠性有了极大的提高。
本文主要对XK5040数控立式铣床及控制系统进行设计，首先分析立式铣床的加工特点和加工要求确定其主参数，包括运动和动力参数；根据主参数和设计要求进行主运动系统、进给系统设计。
主要进行主运动系统和进给系统的机械结构设计及滚珠丝杠和步进电机的选型和校核。
关键词数控技术；立式铣床；结构设计I哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科生毕业设计（论文）AbstractThe numerical control engine bed is the digital process control engine bed, is one kind of automated engine bed, the numerical control technology is the core which the numerical control engine bed studies, is the manufacturing industry realization automation, the network, the flexibility, the integrated foundation. Along with the manufacture technology development, the modern numerical control engine bed with the aid of the modern design technology, the working procedure intensification and the new function part caused the engine bed the processing scope, the dynamic performance, the processing precision and the reliability had the enormous enhancement .This article mainly carries on the design to the XK5040 numerical control vertical milling machine , first analyzes the vertical milling machine the processing characteristic and the processing request determines its host parameter, including movement and dynamic parameter; Carry on the host kinematic scheme according to the host parameter and the design request, enters for the system and the control system hardware circuit design. Mainly carries on the host kinematic scheme and enters for the system mechanism design and the ball bearing guide screw and electric stepping motor shaping and the examination;Key words Numerical control technology; Vertical milling machine; DesignII哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科生毕业设计（论文）目录摘要 (I)Abstract ....................................................... I I 第1章总体设计............................................ - 1 -1.1铣床简介.............................................. - 1 -1.2 XK5040型数控铣床的总体布局主要技术参数及总传动系统图.- 1 -1.2.1 XK5040型数控铣床的总体布局..................... - 1 -1.2.2 XK5040型数控铣床的主要技术参数................. - 3 -1.2.3 总传动系统图................................... - 4 - 第2章主运动系统设计...................................... - 6 -2.1 传动系统设计......................................... - 6 -2.1.1参数的拟定....................................... - 6 -2.1.2 传动结构或结构网的选择.......................... - 6 -2.1.3 转速图拟定...................................... - 7 -2.1.4齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制................ - 10 -2.2传动件的估算与验算................................... - 14 -2.2.1传动轴的估算和验算.............................. - 14 -2.2.2齿轮模数的估算.................................. - 17 -2.3 展开图设计.......................................... - 22 -2.3.1结构实际的内容及技术要求........................ - 22 -2.3.2齿轮块的设计.................................... - 24 -2.3.3传动轴设计...................................... - 26 -2.3.4主轴组件设计.................................... - 29 -2.4制动器设计........................................... - 35 -2.4.1按扭矩选择...................................... - 35 -2.5截面图设计........................................... - 37 -2.5.1轴的空间布置.................................... - 37 -2.5.2操纵机构........................................ - 38 -2.5.3润滑............................................ - 38 -2.5.4箱体设计的确有关问题............................ - 39 - 第3章进给系统设计........................................ - 40 -3.1总体方案设计......................................... - 40 -3.1.1对进给伺服系统的基本要求........................ - 40 -3.1.2进给伺服系统的设计要求.......................... - 40 -3.1.3总体方案........................................ - 40 -3.2进给伺服系统机械部分设计............................. - 41 -3.2.1确定脉冲当量计算切削力.......................... - 41 -III哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科生毕业设计（论文）3.2.2滚珠丝杆螺母副的计算和造型...................... - 43 -3.2.3齿轮传动比计算.................................. - 53 -3.2.4步进电机的计算和选型............................ - 54 -3.2.5进给伺服系统机械部分结构设计.................... - 65 - 结论....................................................... - 69 - 致谢....................................................... - 69 - 参考文献................................................... - 69 - 附录1. (72)附录2...................................................... - 74 -IV哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科生毕业设计（论文）第1章总体设计1.1铣床简介铣床是一种用途广泛的机床。
X5040立式铣床润滑五定图表
加油部位润滑油牌号每次加油量润滑周期润滑责任人润滑检查人机床立柱导轨N46号液压导轨油油枪打两下两天加油一次当班操作工当班班长工作台两端轴承N46号液压导轨油油枪打三下每班加油一次当班操作工当班班长工作台丝杠N46号液压导轨油油枪打三下经常保存有油当班操作工当班班长工作台升降导柱N46号液压导轨油油枪打三下经常保存有油当班操作工当班班长机床手动润滑泵N46号液压导轨油每次按8下每班加油二次当班操作工当班班长机床润滑油池
N46号导轨润滑油
不高于油窗上线
接近下线加入，半年
清洗一次油池当班操作工
当班班长
机床传动箱N32号全损耗系统油不高于油窗上线三个月加油一次，六
个月换油一次
当班操作工当班班长
X5040立式铣床五定润滑管理卡
工作台两端轴承加油点
工作台丝床身润
工作台升机床手动
立柱导轨加油处
润滑油池窗口。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录第一章绪论 (1)第二章总体设计 (2)2.1设计流程图 (2)2.2 X5040铣床简介 (2)2.3 FX2N(C)PLC简介 (3)2.4X5040型铣床电气原理图线路分析 (4)2.5PLC的I/O分配 (6)2.6 PLC接线图 (8)第三章X5040立式铣床电气系统的软件设计 (10)3.1 PLC程序设计 (10)第四章仿真调试 (14)第五章小结 (17)参考文献 (18)任务书 (19)摘要可编程控制器是在继电器控制和计算机技术的基础上，逐渐发展起来的以微处理器为核心，集微电子技术、自动化技术、计算机技术通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置。
它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。
专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。
由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富。
它的功能主要是：控制功能、数据采集、储存与处理功能、通信、联网功能、输入/输出接口调理功能、人机界面功能。
在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC构成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。
本次设计的内容主要是利用PLC对X5040型铣床的电器部分进行改造。
首先我对本设计进行总体的分析，使自己有一个大致的总体概念，然后仔细分析铣床，对车床主运动和进给运动还有其它的辅助运动，进行分析。
最后根据控制电路的线路图，编译PLC的梯形图，编译通过后，利用PLC实验台进行实验仿真。
因此使X5040铣床在完成原有的功能特点外，还具有安装简便、稳定性好、易于维修、扩展能力强等特点。
关键词：X5040铣床；电气控制；PLC控制；梯形图第一章绪论随着社会生产力的发展，传统的继电器控制系统已经不能满足当今迅猛发展的社会的现代化生产要求，于是我们在选课程设计课题之际，选定了设计课题——铣床PLC改造设计。
我们选定了X5040立式铣床为改造对象，进行传统控制系统的改造，以PLC控制系统取代之前的传统控制系统。
改由PLC控制后，其控制系统大大的简单化，并且维修方便，易于检查，节省了大量空间，机床的各项性能有了很大的改善，工作效率有了明显提高。
根据实际情况，在铣床的电气改造过程中，保留原有的机械操作不变，将原来继电器控制的线路用PLC控制系统取代，本文采用三菱公司的FX2N(C)作为控制器。
三菱公司的FX2N(C)系列，从形状说，属于小型PLC，可用于代替继电器的简单控制场合，也可用于复杂的自动化控制系统。
FX2N(C)的可靠性高，可以用梯形图（LAD）、语句表（即指令表STL）和功能块图（FBD)三种语言来编程。
本文将采用梯形图来对X5040铣床的控制系统进行编程。
梯形图程序指令的基本逻辑元素是触点、线圈、功能框和地址符。
触点有动合、动断等类型，用于代表输入控制信息，当一个动合触点闭合时，能流可从此触点流过；线圈代表输出，当线圈有能流流过时，输出便被接通.第二章总体设计2.1设计流程图了解X5040的工作原理确定需要的I/O点数确定PLC型号PLC程序编写及调试2.2 X5040铣床简介图2.1 X5040铣床的结构图X5040立式铣床（也叫X53K立式铣床）属于铣床中广泛应用的一种机床，是一种强力金属切削机床，该机床刚性强，进给变速范围广，能承受重负荷切屑。
1、床身部分由床身和底座组成，底座内腔是冷却液箱。
2、主传动部分主传动机构装在床身内部，由四根轴组成，打开床身右边盖板，可以看到整个传动机构的全貌。
电动机装在床身后面的下部，主轴的制动是靠主传动装在I轴上的电磁离合器来实现的，制动时间不超过10S。
3、主轴变速操纵部分主轴变速操纵机构装在床身左侧窗口上，变速时根据所选定的转速，搬动手柄使刻度盘上的转速对准指针即可，如果齿轮啮合困难而搬不动变速手柄时，可按“冲动”按钮，电动机即产生瞬时冲动，使齿轮容易啮合而达到变速的目的。
4、进给变速箱部分进给变速包括两部分，即电机座与进给变速箱。
进给电动机装在电机座上。
工作台三个方向的进给传动与快速移动都是靠进给箱内的两个电磁离合器实现的，右边电磁离合器吸合时产生正常工作进给，左边电磁离合器吸合时，产生快速5、升降台部分升降台部件与床身靠矩形导轨联接，顶部有矩形导轨与工作台联接，升降台前面有横向与升降的手动操作手柄，横向与升降的机动操纵是靠装在右端的按钮站上的按钮控制升降台内的电磁离合器的吸合实现的，这些按钮是互锁的，机动和手动也是互锁的，横向和升降运动的停止通过撞块来实现。
6、工作台部分工作台部件装在升降台上面的矩形导轨上，在导轨上产生工作台的向前向后运动，工作台与滑座的燕尾导轨相连接，产生工作台向左向右运动。
2.3 FX2N(C)PLC简介FX2n系列是FX系列PLC家族中最先进的系列。
由于FX2n系列具备如下特点：最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为你的工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。
特点:系统配置即固定又灵活；编程简单；备有可自由选择，丰富的品种；令人放心的高性能；高速运算；使用于多种特殊用途；外部机器通讯简单化；共同的外部设备。
2.4X5040型铣床电气原理图线路分析2.3.1 X5040铣床的主电路图图2.2 X5040铣床的主电路图2.3.2 X5040铣床的控制电路图图2.3 X5040铣床的控制电路图电机控制本机床共有三台三相异步电动机分别为主轴电动机、进给电动机、冷却泵电动机。
主轴电动机的工作主要由接触器KM1来控制。
进给电动机的工作由接触器KM3、KM4来控制其正反转。
1、主轴运动的电气操作本机床的主要操作集中在滑鞍前侧按钮、及右臂门上。
操作时首先将电源总开关QF0合上，即进入工作准备状态，此时电源指示灯HL1亮，铣床上电，即可进行相应的操作。
启动主轴时，首先将转换开关SA1转到主轴所需的旋转方向，然后按启动按钮SB3，接触器KM1接通，主轴正常启动。
停止主轴时，按停止按钮SB1，切断接触器KM1，并接通主轴制动器，主轴即停止转动。
当SA2选到锁紧位置时，主轴即可锁紧换刀。
为了在变速时齿轮易于啮合，以免电动机转速过高打坏齿轮，需使主轴电机瞬时转动，此时按动主轴点动按钮SB5，通过PC控制使接触器KM1接触一次，主轴电机瞬时转动一下，然后通过转动变速手柄得到所预选的转速。
2、进给运动的操作工作台的垂向、横向和纵向运动方式均由SA4选择，当SA4选在垂向位置时，按SB7工作台上升，按SB9工作台下降，按SB11停止。
当SA4选在横向位置时，按SB7工作台向后运动，按SB9工作台向前运动。
当按SB11时，工作台停止运动。
垂向和横向两个方向的运动均由限位开关控制行程，由铣床控制离合器YC3、YC4来实现。
接触器KM3、KM4控制工作台的正反向。
SA5控制控制横向制动器YC5，SA5选到手动位置时允许两向手动，SA5选到机动位置时只能一向手动。
工作台纵向运动时，须将SA4选在纵向方向位置（中间档位），而操纵手柄通过连动机构与行程开关SQ5、SQ6相接触，手柄搬向右侧，工作台向右运动，手柄搬向左侧，工作台向左运动，手柄搬到中间位置时运动停止。
工作时只有在主轴启动后，纵向才能进给，主轴未启动是纵向可进行快速进给。
调整时，当主轴不启动而需工作台工作进给时，将SA1选在空档位，按SB3按钮后，做相应操作即可，操作完成后需按一下停止按钮SB1.6、快速运动的操作主轴启动后，选择好进给的方向，工作台就按给定的方向以选定的速度运动。
如需快速运动即可按下按钮SB13接通快速离合器YC1，并切断进给离合器YC2，工作台即可开始快速运动，放开SB13快速运动即刻停止，工作台仍以原进给速度运动。
3、机床故障保护当机床主轴电机，进给电机，冷却泵电机出现过载短路时，断路器QF1 、QF2、QF3断开，机床将停止工作。
2.5PLC的I/O分配根据X5040立式铣床的控制要求及原理图可以知道：输入输出主轴停止：SB1 主电机启动：KM1主轴停止：SB2 主轴制动：KM2主轴启动：SB3 进给电机正传：KM3主轴启动：SB4 进给电机反转：KM4工作台快速移动：SB5 进给电机的快速运动：KM5工作台快速进给：SB6 快速移动电磁离合器：YC照明灯开关：SC2 照明灯：EL工作台向右进给：SQ1工作台向左进给：SQ2工作台向前，向下进给：SQ3工作台向后，向上进给：SQ4进给变速冲动：SQ6主轴变速冲动：SQ7从以上输入、输出可看出要选的PLC的输入端必须大于13个而输出端必须大于7个。
但是机床控制线路的电压等级比较多。
所以在选PLC时必须注意PLC 的输出。
所以选用三菱FX2N-32MRPLC。
图2.4FX2N-32MR的三菱PLC的外形图表2-1PLC的输入分配表输入分配表名称符号输入主轴停止按钮SB1 X0主轴停止按钮SB2 X1主轴启动按钮SB3 X2主轴启动按钮SB4 X3工作台快速移动SB5 X4工作台快速移动SB6 X5照明灯开关SC2 X6SQ1 X7 工作台向右进给行程开关SQ2 X10 工作台向左进给行程开关工作台向前、向下进SQ3 X11给行程开关SQ4 X12 工作台向后、向上进给行程开关进给变速冲动开关SQ6 X13主轴变速冲动开关SQ7 X14表2-2PLC输出分配表输出分配表名称符号输出主轴电机启动KM1 Y1主轴制动KM2 Y2 进给电机正转KM3 Y3进给电机反转KM4 Y4进给电机的快速运动KM5 Y5快速移动电磁离合器YC Y6照明灯EL Y7 2.6 PLC接线图N LCOMX1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 X12 X13CO M1Y1Y2Y3CO M2Y4Y5Y6Y7 FUSB1SB2SB3SB4SB5SC2SQ1SQ2SQ3SQ4SQ6X0 SQ7KM1KM2KM2KM1KM3KM4KM4KM3KM5FR3YCELFR2FR1QF1QF2LNPLCX14SB6图2.5 PLC接线图第三章X5040立式铣床电气系统的软件设计3.1 PLC程序设计第四章仿真调试通过离线模拟仿真软件实现该程序梯形图的调试，首先在软件中起动梯形图逻辑测试，写入程序，得到如下界面，然后将所需测试的软元件强制ON或者OFF，如下图所示，看输出线圈的状态是否与实际的情况相符。
1.主轴电机启动：当M0或者M1为ON时→Y001得电→主轴电机启动。
2.主轴电机制动：当X000或者X001为ON时→Y002得电→主轴制动，且若在制动过程中再次启动主轴则制动停止。