四工位组合机床plc课程设计
四工位组合机床PLC设计说明书
设计说明书一、设计任务书（一）、四工位组合机床基本情况介绍该设备是为了提高工作效率，促进生产自动化和减轻劳动强度而设计制造的一种四工位组合机床。
可同时对工件的四个面进行加工，由plc编程控制。
四工位组合机床由工作滑台、夹具、上下料机械手、进料器、主轴等组成。
工艺要求为由上料机械手自动上料，机床的四个加工动力头同时对一个零件进行加工，一次加工完成一个零件，通过下料机械手自动取走加工完成的零件。
要求具有全自动、半自动、手动三种工作方式。
（二）、组合机床全自动和半自动工作过程如下：按下启动按钮，上料机械手前进，将零件送到夹具上，夹具夹紧零件。
同时进料装置进料。
之后上料机械手退回原位。
加工时，一三工作滑台前进，两个加工动刀头同时对工件进行加工，到达各自位终点时退回。
二四工位滑台在一三工位运行一秒后也同时开始前进对工件进行加工，加工完成后，各工作滑台退回原位。
待四个工作台都返回原位下料器前进，到达终点时工件夹具松开，下料器抓紧加工好的工件退回原位。
如果是自动工作方式，则自动开始下一工件的加工。
如果是半自动的工作方式，则机床返回初始状态停止运行。
（三）、设计要求1、控制装置要求有手动、半自动、自动三种工作方式。
2、四工位组合机床必须用plc进行控制。
3、有急停、预停两种停止按钮。
4、滑台的进退，夹具的夹紧、松开以及上下料之间都进行互锁保护。
5、绘制电器原理图、选择电器元件、编制元件目录表。
6、绘制总接线图、控制面板布置图与接线图等工艺图样。
7、编制设计使用说明书。
8、设计用户程序，编写设计报告。
二、设计过程（一）、总体方案选择说明1、四工位组合机床四个主轴转动分别用M1~M4电机作为动力源。
2、四个滑台的进退以及夹具、上下料机械手和进料装置有一个液压系统进行控制，只需选用一个液压泵。
而冷却装置单独用一个液压系统进行控制。
3、四个滑台上都设有行程开关，来保证主轴与工件的相对位置的准确性。
4、M1~M4为自动控制连续运转，采用热继电器实现过载保护5、滑台的进退，夹具的夹紧、松开以及上下料之间都进行互锁保护。
四工位专业机床课程设计
四工位专业机床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够掌握四工位专业机床的基本结构、功能及操作流程。
2. 学生能够理解机床坐标系、工件坐标系及编程中的坐标变换原理。
3. 学生能够运用所学知识，对中等复杂程度的零件进行加工工艺分析及编程。
技能目标：1. 学生能够熟练操作四工位专业机床，完成铣削、钻削等基本加工任务。
2. 学生能够运用CAD/CAM软件进行零件造型、加工路径规划及生成加工程序。
3. 学生能够根据实际加工要求，合理选择切削参数，提高加工效率及质量。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械加工行业的兴趣和热爱，激发他们投身制造业的积极性。
2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高他们在实际工作中解决问题的能力。
3. 培养学生的团队协作意识，使他们能够在实际工作中与同事密切配合，共同完成任务。
本课程针对中职或高职学生，结合四工位专业机床的实际情况，注重理论联系实际，提高学生的实际操作能力和工艺分析能力。
课程目标旨在帮助学生掌握机床操作、加工工艺及编程等方面的知识，为将来从事机械加工行业工作打下坚实基础。
同时，注重培养学生的情感态度和价值观，使他们成为具有较高职业素养的技能型人才。
1. 四工位专业机床结构及功能：介绍机床的组成、各部件的功能及作用，以教材第3章为基础，重点讲解主轴、进给系统、冷却系统等关键部分。
2. 坐标系及坐标变换：以教材第4章为参考，讲解机床坐标系、工件坐标系的建立及编程中的坐标变换方法。
3. 零件加工工艺分析：结合教材第5章，分析铣削、钻削等加工工艺，教授学生如何根据零件图纸制定合理的加工方案。
4. CAD/CAM软件应用：以教材第6章为例，教授学生使用CAD/CAM软件进行零件造型、加工路径规划及生成加工程序。
5. 切削参数的选择：参考教材第7章，讲解切削速度、进给量、切削深度等参数对加工效率和质量的影响，教授学生如何合理选择切削参数。
6. 实践操作：安排教材第8章内容，指导学生进行四工位专业机床的操作，完成铣削、钻削等基本加工任务。
基于PLC的四工位组合机床控制系统设计
本科毕业论文（设计）设计题目：基于PLC的四工位组合机床控制系统设计学院：专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：第2页贵州大学本科毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。
毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
特此声明。
论文（设计）作者签名：日期：目录摘要 (III)Abstract (IV)第一章绪论 (5)1.1组合机床概述 (5)1.2 PLC的四工位组合机床控制系统设计的目的和意义 (5)1.3 PLC的四工位组合机床控制系统设计的国内外现状和发展趋势 (6)第二章四工位组合机床原理及液压系统 (8)2.1四工位组合机床的工作原理与过程分析 (8)2.1.1 回转台工作原理 (9)2.1.2 钻孔工作原理 (9)2.1.3 扩孔工作原理 (9)2.2 四工位组合机床的液压控制系统 (11)第三章 PLC概述与方案论证 (13)3.1 PLC概述 (13)3.1.1 PLC基本介绍 (13)3.1.2 PLC硬件组成 (13)3.2方案论证 (17)3.2.1 PLC与继电器-接触器相比较： (17)3.2.2 PLC与单片机比较 (18)第四章电气控制系统硬件设计 (20)4.1选择PLC机型 (20)4.1.1 结构选择 (20)4.1.2 I/O点选取原则 (20)4.1.3确定PLC机型及扩展模块 (21)4.2设计I/O分配表 (22)4.3设计PLC控制系统电气原理图 (24)4.3.1 PLC的详细接线图 (24)4.3.2 电机电气原理图 (26)4.4设计PLC控制系统操作面板 (26)4.5相关元器件的选择 (28)4.5.1电气元件的选取 (28)4.5.2液压元器件的选择 (29)第五章部分程序的分析以及程序调试结果 (30)5.1 以下程序段的分析： (30)5.2 此次设计的程序建立以及调试结果分析如下： (32)第六章设计总结与体会 (34)6.1设计总结 (34)6.2心得体会 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录一 (38)附录二 (52)基于PLC的四工位组合机床控制系统设计摘要文章以四工位组合机床为研究对象,四工位主要包括钻孔、扩孔、攻丝、机械手上下料等工位，通过对主要结构和运动形式的探究以及对机床的工作过程和控制要求分析,给出了机床动作循环图、液压元件动作表以及四工位组合机床的液压控制系统;并采用PLC控制系统的设计方法, 进行了软硬件设计,列出了PLC的I/O地址分配表,绘制了PLC 的I/O分配图和单循环自动工作流程图，编写PLC控制程序的梯形图和指令表;由操作面板组成的人机界面，使整个控制系统的操作变得简单，方便，大大提高了系统的自动化程度和实用性。
四工位组合机床控制系统设计
毕业设计设计题目：四工位组合机床控制系统设计目录错误!未找到引用源。
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.程序控制方案错误!未找到引用源。
.PLC的硬件接线图，I/O分配表，操作面板。
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.液压控制图八.相关元器件的选择九.部分程序的分析十.心的体会参考资料三.四工位组合机床的工作原理与过程分析本机床对零件的进行钻孔,扩孔,攻丝等工序的加工,采用回转工作台传送零件,按照工艺流程分三个工位进行加工,并安排一个装卸工位来装卸工件.当用人工将一个工件安装在夹具上,且三个加工工位的动力头已加工完成,并退回到原位后,回转工作台自动微抬.抬起到位,回转工作台吊自动转位.转位到位后,自动定位夹紧.夹紧后,即向各工位发出向前主令,各工位动力头按自己的程序进行加工.与此同时回转机构自动复位,为下次转位做准备.各工位加工完成,向系统汇报完成信号.同时各工位动力头自动退回原位,回到原位后,即向系统汇报原位信号.当所有工位动力头都回到原位,装卸工位又装好了新的工件时,则系统又开始进行下一个循环的加工.1. 回转台工作原理按下回转台工作按钮后，电磁阀S01通电，使得回转台微抬，碰到行程开关SQ02，电磁阀S01, S03通电，回转台开始回转，当碰到行程开关SQ03，电磁阀S01, S03, S05通电，使得回转台低回；离开行程开关SQ03电磁阀S01, S04, S05通电，回转台反靠；碰到行程开关SQ04,电磁阀S02通电，回转台夹紧；当压力继电器KP1发出信号，电磁阀S02, S06通电，回转台脱离；碰到行程开关SQ05，电磁阀S02, S04, S06通电，回转台返回；碰到行程开关SQ01，回转液压缸返回原位等待下一次循环。
2. 钻孔工作原理按下钻孔工作按钮，电磁阀S11, S13通电，钻孔工位快进；当碰到行程开关SQ12,电磁阀S11,接触器线圈KM3通电，钻孔工位转为工进，同时钻孔电动机启动；当碰到行程开关SQ13，电磁阀S12, S13通电，钻孔工位快退；当碰到行程开关SQ11,接触器线圈KM3断电，钻孔电动机停止，钻孔工位返回到了原位。
四工位组合机床的plc控制系统设计 正文2
正文第一章绪论一、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孔进行加工，一次加工完成一个零件，由上料机械手自动上料，下料机械手自动取走加工完成的零件，零件每小时可加工80件。
基于PLC的组合机床控制系统设计
基于PLC的组合机床控制系统设计摘要：在当今社会会环境中，许多的生产车间和工厂都在使用各类的自动化生产机器，仪器和工具为了可以在生产高质量的产品的同时节约时间，节省人力、物力的浪费从而使得经济收益最大化。
由于这些自动化设备都属于非标设备所以在生产车间中我们需要对这些自动化设备所需的零部件进行加工，而实现零部件加工的工具就是机床。
作为非标生产行业的设备，普通的机床大部分时间需要人为操作，也花费了更多的时间，所以我们需要生产效率更高，拥有半自动甚至是自动化的组合机床，组合机床就是多工位机床。
在组合机床中往往会配备生产非标项目所需的特制部件以及夹具。
组合机床往往能达到多工位、多线、非单一操作的加工流程是未来生产行业必不可少的仪器、设备。
关键词：PLC；组态王；多工位；机床1.总体方案设计1.1基本功能本篇文章设计规划的基于PLC的组合机床控制系统实现了，上料/下料、钻孔、扩孔、铰孔四种动作，这四种动作是机床加工最基本的功能。
下面就是对四工位组合机床的PLC仿真与控制系统的功能进行简单的介绍。
（1）对被加工工件进行上下料、钻孔、扩孔、铰孔，四个动作的加工。
（2）系统具备自动运行和手动运行两种运行方式，运行状态指示灯通过亮的灯不同的系统运行状态。
（3）系统发生故障时，发出声音和灯光报警，达到硬件保护和警示作用。
1.2工作原理本次设计的基于PLC的组合机床控制系统主要由PLC、HMI（人机界面）、位置和故障检测、刀具驱动机构（电机和液压）、运行和报警指示等几部分组成。
当PLC检测到机加工位有元工件时，然后钻孔工位、扩孔工位、铰孔工位对工件进行加工，加工完成再回到原始工位，取走工件，然后等待下一个工件的到来。
如果PLC检测到系统故障，系统会启动自我保护功能（自动运行将不能运行或启动），同时发出报警以引起工作人员的注意。
在整个运行过程中，系统执行件的每个状态都会显示在触摸屏（HMI）上，进行人机交互。
2.设计方案2.1控制系统电源的设计本设计系统中供电电源为交流380V，PLC的供电电源为交流220V，使用隔离变压器为其供电，PLC输入/输出回路的电源为直流24V，选用交流220V/直流24V直流稳压电源。
四工位加工机床课程设计
四工位加工机床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握四工位加工机床的基本结构及其工作原理；2. 学生能够了解并描述四工位加工机床的常见加工工艺流程；3. 学生能够掌握四工位加工机床的安全操作规程和相关术语。
技能目标：1. 学生能够独立操作四工位加工机床完成指定零件的加工；2. 学生能够运用CAD/CAM软件进行四工位加工机床的编程；3. 学生能够解决四工位加工机床操作过程中遇到的一般性问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械加工专业，增强其对制造业的认识和兴趣；2. 培养学生具有良好的团队合作精神，遵守加工机床操作规程，养成良好的安全生产意识；3. 培养学生勇于创新，善于思考，具备解决实际问题的自信心。
课程性质：本课程为机械加工专业课程，以实践操作为主，理论联系实际。
学生特点：学生具备一定的机械加工基础知识，动手能力较强，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：教师需结合学生特点，采用讲解与实践相结合的教学方法，充分调动学生的学习积极性，注重培养其操作技能和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生相互交流与合作，确保课程目标的实现。
通过本课程的学习，使学生具备四工位加工机床操作所需的基本知识和技能，为未来从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 四工位加工机床概述：介绍四工位加工机床的发展历程、分类及其在制造业中的应用。
教材章节：《机械加工机床》第二章第一节。
2. 四工位加工机床的结构与原理：详细讲解四工位加工机床的各个组成部分及其工作原理。
教材章节：《机械加工机床》第二章第二节。
3. 四工位加工机床的加工工艺：分析四工位加工机床的加工工艺流程、参数设置及优化。
教材章节：《机械加工机床》第二章第三节。
4. 四工位加工机床操作与编程：讲解四工位加工机床的安全操作规程、编程方法及注意事项。
教材章节：《机械加工机床》第二章第四节。
5. 四工位加工机床维护与故障排除：介绍四工位加工机床的日常维护保养方法及常见故障的排除方法。
基于PLC的四工位组合机床控制系统设计
基本内容
基本内容
摘要： 本次演示介绍了一种基于可编程逻辑控制器（PLC）的四工位组合机床控制系 统设计。该系统通过优化硬件和软件配置，实现了高效、准确的工位控制，提高 了生产效率。本次演示详细阐述了PLC控制技术
基本内容
的原理和特点，并对四工位组合机床控制系统的硬件和软件进行了设计。最 后，通过实验验证了该控制系统的可靠性和有效性。
3.3输入输出接口
3.3输入输出接口
PLC作为控制系统的核心，需要与外围设备进行交互。因此，输入输出接口的 设计也至关重要。常见的输入接口包括按钮、开关和传感器信号接口；输出接口 则包括继电器、伺服电机等执行机构接口。这些接口通过相应的硬件和软件配置 实现与外围设备的连接与控制。
实际应用
实际应用
三、基于PLC的组合机床控制系 统设计
1、硬件设计
1、硬件设计
基于PLC的组合机床控制系统的硬件设计主要包括输入输出模块、中央处理单 元、通信接口等。输入模块主要接收操作面板、各个传感器等输入信号；输出模 块主要控制各个执行元件；中央处理单元是整个控制系统的核心，主要负责处理 输入信号，
1、硬件设计
一、组合机床的结构与工作原理
一、组合机床的结构与工作原理
组合机床主要由动力头、滑台、夹具、冷却系统、液压系统、电控制系统等 组成。其工作原理是利用动力头带动刀具进行切削，滑台负责带动工件进行移动， 夹具对工件进行定位和夹紧，液压系统提供动力，电控制系统控制整个加工过程 的运行。
二、PLC在组合机床中的应用
基本内容
2、灵活性：PLC可通过编程实现不同的控制逻辑，满足各种不同的生产需求。 3、易于维护：PLC具有自诊断功能，便于排查故障，维护简单。
四工位机床课程设计
四工位机床 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握四工位机床的基本结构、工作原理及功能；2. 了解四工位机床在制造业中的应用，以及其在现代工业生产中的重要性；3. 掌握四工位机床的操作步骤、编程方法及相关注意事项。
技能目标：1. 培养学生运用四工位机床进行加工的动手操作能力，提高其操作熟练度和准确性；2. 培养学生编制四工位机床加工程序的能力，使其能够根据实际需求设计合理的加工方案；3. 培养学生运用四工位机床解决实际问题的能力，提高其创新意识和实践能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对制造业的兴趣，培养其热爱机械、追求技术进步的情感态度；2. 培养学生具备安全生产意识，使其认识到遵守操作规程、确保生产安全的重要性；3. 引导学生树立团队协作意识，培养其在实际工作中沟通、协调、合作的能力。
课程性质分析：本课程属于机械加工领域，具有较强的实践性和应用性。
结合学生特点，注重理论知识与实践操作的相结合，以培养学生的实际操作能力和解决问题能力为核心。
学生特点分析：学生为高年级学生，具有一定的机械基础知识、动手能力和自主学习能力。
在此基础上，通过本课程的学习，使其能够更好地掌握四工位机床的操作与应用。
教学要求：1. 理论教学与实践教学相结合，注重学生的实际操作训练；2. 教师引导学生积极参与课堂讨论，培养学生的思维能力和创新意识；3. 强化安全意识教育，确保学生在操作过程中的人身安全和设备安全；4. 注重课后评估，及时了解学生的学习进度和成果，调整教学方法和策略。
二、教学内容1. 四工位机床概述- 机床基本结构- 工作原理与功能- 四工位机床在制造业中的应用2. 四工位机床操作与编程- 操作步骤与方法- 编程基本原理- 编程实例分析3. 四工位机床加工工艺- 加工工艺参数选择- 刀具选择与使用- 工件装夹与定位4. 四工位机床安全与维护- 安全操作规程- 常见故障分析与排除- 机床日常维护与保养5. 实践操作环节- 四工位机床操作训练- 编程与加工实践- 综合加工案例分析与操作教学内容安排与进度：第一周：四工位机床概述第二周：四工位机床操作与编程第三周：四工位机床加工工艺第四周：四工位机床安全与维护第五周：实践操作环节（一）第六周：实践操作环节（二）第七周：综合加工案例分析与操作教材章节及内容：第一章：机床概述第二章：机床操作与编程第三章：加工工艺第四章：机床安全与维护第五章：实践操作案例教学内容科学性和系统性：确保教学内容与课程目标紧密结合，遵循由浅入深、循序渐进的原则，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
plc组合车床课程设计
plc组合车床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在组合车床控制中的应用。
2. 学生能掌握组合车床的基本操作流程和编程方法。
3. 学生能了解并描述组合车床的安全操作规程及维护保养知识。
技能目标：1. 学生能运用PLC进行简单的逻辑编程，实现对组合车床的启动、停止、运行等基础控制。
2. 学生能够独立完成组合车床的日常操作，并针对常见故障进行排查和处理。
3. 学生通过实际操作，培养解决实际问题的能力，形成良好的工程实践技能。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对机械制造及自动化专业的兴趣和热情。
2. 学生能够认识到PLC技术在现代工业生产中的重要性，增强对工业自动化发展的认识。
3. 学生在学习过程中，形成安全意识、团队协作意识，培养严谨、细致的工作态度。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课，强调理论联系实际，注重培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
学生特点：学生为高职或中职院校机械制造及自动化专业二年级学生，具备一定的机械基础和电工电子知识。
教学要求：结合学生特点，课程设计需注重实践操作，以学生为主体，引导学生主动参与，提高学生的实际操作能力和创新能力。
同时，注重培养学生的安全意识和团队协作精神，为将来从事相关工作打下坚实基础。
通过对课程目标的分解和实现，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. PLC基本原理及结构：介绍PLC的工作原理、硬件结构、编程软件的使用，对应教材第2章。
2. 组合车床基础知识：讲解组合车床的组成、功能、操作流程，对应教材第3章。
3. PLC编程基础：学习PLC的编程语言、逻辑指令、程序设计方法，对应教材第4章。
4. 组合车床PLC控制编程：结合实际案例，教授组合车床的PLC控制程序编写及调试，对应教材第5章。
5. 组合车床操作与维护：介绍组合车床的日常操作、安全规程、维护保养及故障排查方法，对应教材第6章。
plc组合机床课程设计
plc组合机床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和功能，掌握其在组合机床控制中的应用。
2. 学生能够掌握组合机床的基本结构和工作原理，了解机床与PLC结合的必要性和优势。
3. 学生能够学会阅读并分析组合机床的电气图纸，理解其中PLC控制逻辑和电路设计。
技能目标：1. 学生能够独立进行PLC编程，设计简单的组合机床控制程序，实现基本的机床运动控制。
2. 学生能够运用所学知识对组合机床控制系统中出现的问题进行诊断和故障排除。
3. 学生通过实际操作，培养动手能力和团队协作能力，提高解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对自动化技术及PLC控制技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生在学习过程中，树立正确的工程观念，认识到技术发展对社会生产的重要性。
3. 学生通过小组合作，培养沟通与协作能力，形成良好的团队合作精神和职业素养。
本课程针对高年级学生，在已有电气基础和机床知识的基础上，进一步深化对PLC组合机床控制系统的理解和应用。
课程强调理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力，为今后从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. PLC基础知识：介绍PLC的基本结构、工作原理、编程语言及常用指令，使学生理解PLC在机床控制中的应用。
- 教材章节：第1章 PLC概述、第2章 PLC硬件与软件结构、第3章 PLC 编程语言及指令系统。
2. 组合机床结构与原理：讲解组合机床的基本结构、功能及其工作原理，分析机床与PLC结合的优势。
- 教材章节：第4章 组合机床概述、第5章 组合机床的结构与原理。
3. PLC在组合机床控制中的应用：分析PLC在组合机床控制中的实际应用，学习机床控制系统的设计方法。
- 教材章节：第6章 PLC在机床控制中的应用、第7章 机床控制系统的设计。
4. PLC编程与操作：学习PLC编程软件的使用，掌握编程技巧，设计简单的组合机床控制程序。
四工位专用机床课程设计
四工位专用机床课程设计一、引言四工位专用机床是一种高效率、高精度的机床，广泛应用于汽车、航空、船舶等行业。
本文将介绍四工位专用机床的课程设计，包括设计背景、设计目标、设计内容和实施步骤等方面。
二、设计背景随着制造业的发展，对机床的要求越来越高。
传统的单工位机床已经不能满足生产需求，需要多工位机床来提高生产效率。
四工位专用机床是一种常见的多工位机床，具有高效率、高精度等优点，在生产中被广泛应用。
三、设计目标本次课程设计旨在培养学生掌握四工位专用机床的基本原理和操作技能，提高学生对制造业发展趋势的了解和应对能力。
四、设计内容1. 课程设置本次课程设置为理论教学和实践操作相结合。
理论教学主要包括四工位专用机床的结构原理、操作流程和维护保养等方面；实践操作主要包括使用四工位专用机床进行零件加工和调试等方面。
2. 实践操作实践操作分为两个阶段：零件加工和调试。
零件加工阶段主要包括对给定图纸进行加工，包括车削、铣削、钻孔等操作；调试阶段主要包括对机床进行调试，包括刀具调整、夹具调整等操作。
3. 实验报告学生需要完成实验报告，包括课程设计的目的、原理和实验过程等方面。
五、实施步骤1. 确定课程设计计划，包括理论教学和实践操作的时间安排。
2. 准备四工位专用机床和相关工具材料。
3. 进行理论教学，讲解四工位专用机床的结构原理、操作流程和维护保养等方面。
4. 进行实践操作，分别进行零件加工和调试两个阶段。
5. 学生完成实验报告并提交。
六、总结通过本次课程设计，学生能够掌握四工位专用机床的基本原理和操作技能，并了解制造业发展趋势。
同时，本次课程设计也为学生提供了一个锻炼自己动手能力和团队协作能力的机会。
四工位组合机床的plc控制系统设计
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 (16)4.4 设计PLC控制系统操作面板 (17)第5章控制系统软件设计 (19)5.1 设计PLC控制系统工作循环流程图 (19)5.2 设计PLC控制系统初始化梯形图程序 (20)5.3 设计PLC控制系统手动及显示梯形图程序 (20)5.4 设计PLC控制系统状态转移图与梯形图程序 (20)5.5 实验室电气原理图仿真及程序调试 (26)结论 (27)参考文献 (28)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。
基于PLC的四工位组合机床控制系统设计
摘要论文设计了PLC与组态王在四工位组合机床控制系统设计中的应用。
利用PLC作为主控制器实现了四工位组合机床手动、半自动以及全自动等多种控制方式，并利用组态王组态软件设计了整个系统的监控画面，实现了四工位组合机床的自动化控制。
组态软件具有过程监控，数据采集，数据分析，过程控制等强大功能，在自动化系统中占据主力军的位置逐渐成为工业自动化系统中的灵魂。
论文设计了PLC与组态王在多工步组合机床监控系统设计中的应用。
采用西门子S7-200可编程控制器进行程序设计，利用组态王软件对多工步组合机床控制系统进行画面组态，实现了多工步组合机床的自动化控制。
关键词：PLC；组合机床；组态王ABSTRACTThe application of Programmable Logic Controller(PLC) and the King view This paper was introduced to design the four-station combination machine control system. Manual control and semi-automatic control of the four-station combination machine are brought about by using the PLC controller. The overall picture of the operating machine is provided by the monitor and control system based on King view configuration software. Configuration software has the features of process monitoring, data acquisition, data analysis, process control and so on, and occupies the main position in the automation system, besides, gradually become the soul of industrial automation systems. The paper designed the application of PLC and configuration king in the design of multi-step combination machine tools monitoring system. The adoption of Siemens S7-200 programmable controller in the program design, and the use of software for multi-step combined machine tool control system for configuration screen have reached the multi-step machine automation control.KEY WORDS: PLC, communication, combination machine, King view目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题研究背景 (2)1.2 组合机床概况 (3)1.3 可编程控制器概况 (4)第2章系统硬件设计 (6)2.1 选择PLC机型 (6)2.2 I/0分配表 (6)2. 3 主电路设计 (7)2.3.1 主电路图 (7)2.3.2 电器元件明细 (8)2. 3. 3 系统I/0接线图 (10)第3章系统软件设计 (12)3.1 系统初始化 (12)3.2 数据结构的设计 (12)3.3 程序流程设计 (12)3.3.1 工作循环流程图 (12)3.3.2 梯形图设计 (13)3.4 语句表 (20)第4章组态画面设计 (23)4.1 组态王概述 (23)4.1.1 工程浏览器 (23)4.1.2 工程管理器 (23)4.1.3 画面运行系统 (24)4.2 建立新工程 (24)4.2.1 新工程的建立 (24)4.2.2 建立画面 (26)5.1 PLC软件调试 (28)5.1.1 PLC程序的模拟调试 (28)5.1.2 PLC程序下载 (28)5.2 组态调试 (30)5.2.1 设备的建立 (30)5.2.2 定义变量词典 (32)5.2.3 命令程序语言 (32)5.2.4 组态监控仿真 (34)结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)前言组合机床是机械制造业中的主要加工工具，因为绝大多数机械零件都是由机床加工而成的。
基于PLC的四工位组合机床控制系统设计
基于PLC的四工位组合机床控制系统设计一、引言随着现代制造业的快速发展，数控机床在工业生产中的应用越来越广泛。
在实际生产中，需要进行多个不同工序的加工，为了提高生产效率与品质，可以将多个工序集成到一个机床上，形成组合机床。
本文基于PLC技术，设计了一个四工位组合机床控制系统。
二、系统设计1.系统硬件设计本设计使用了一套工业PLC作为控制核心，它具有实时性好、可靠性高的优点。
另外，为了保证系统的稳定运行，还需要选用高精度的传感器、执行器等设备。
在设计过程中，要考虑硬件的可靠性、可扩展性和兼容性。
2.系统软件设计系统的软件部分主要包括PLC程序和人机界面（HMI）程序。
PLC程序负责控制机床的加工过程，根据工艺要求控制各个执行器的运动。
HMI程序负责与用户进行交互，可以实现参数调整、故障诊断等功能。
三、功能设计1.自动循环加工系统可以实现自动循环加工功能，即在一次加工完成后，自动完成下一个加工工序。
PLC程序会根据预设的工艺参数和控制逻辑，控制各个执行器的运动。
为了提高生产效率，可以设置加工时间的优化算法，实现加工过程的快速切换。
2.故障检测与诊断系统具有故障检测与诊断功能，当出现设备故障时，PLC程序会根据设备状态进行故障诊断，并显示相应的故障信息。
通过对故障信息的分析，可以快速定位故障原因，提高设备的可用性。
3.实时监控与数据采集系统可以实现实时监控与数据采集功能，可以监测机床的运行状态、加工参数等，并将数据实时传输给上位机。
通过上位机的数据分析与处理，可以对生产过程进行实时监控和质量控制。
四、总结与展望本设计基于PLC技术，实现了一个四工位组合机床控制系统。
该系统具有自动循环加工、故障检测与诊断、实时监控与数据采集等功能。
通过该系统的应用，可以提高生产效率、减少人力投入和提高产品质量。
未来，可以进一步完善系统的功能和性能，提高系统的稳定性和可靠性，适应更多复杂加工工艺的需求。
四工位专用机床课程设计
四工位专用机床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握四工位专用机床的基本结构及其功能。
2. 学生能够描述四工位专用机床的工作原理和加工流程。
3. 学生能够掌握四工位专用机床的操作步骤和安全规范。
技能目标：1. 学生能够运用CAD/CAM软件设计出符合四工位专用机床加工要求的产品零件。
2. 学生能够独立进行四工位专用机床的操作，完成零件的加工。
3. 学生能够分析并解决在四工位专用机床操作过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械加工行业的热爱和责任感，增强对我国制造业的自豪感。
2. 学生树立安全意识，养成良好的操作习惯，尊重生产实践。
3. 学生学会团队合作，培养沟通能力和解决问题的能力。
课程性质：本课程为机械加工专业课，旨在帮助学生掌握四工位专用机床的操作和应用。
学生特点：学生为中职二年级，具备一定的机械加工基础，动手能力强，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：课程注重实践操作，结合理论知识，提高学生的综合运用能力。
将目标分解为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 四工位专用机床概述- 机床基本结构及功能- 机床工作原理及加工范围2. 机床操作与编程- 操作步骤及安全规范- 编程基本指令与操作- CAD/CAM软件在四工位专用机床中的应用3. 零件加工实践- 零件图纸分析- 刀具选择与装夹- 加工参数设定- 零件加工过程监控与调整4. 常见问题分析与解决- 机床故障诊断与排除- 加工误差分析与纠正- 提高加工效率的方法与技巧5. 综合实训与考核- 团队合作完成零件加工任务- 操作技能与理论知识综合运用- 实训成果展示与评价教学内容安排与进度：第一周：四工位专用机床概述第二周：机床操作与编程第三周：零件加工实践第四周：常见问题分析与解决第五周：综合实训与考核教材章节及内容关联：《机械加工技术》第四章：机床及其应用《机械加工编程与操作》第三章：CAD/CAM软件应用《机械加工实训指导书》相关章节：机床操作与零件加工实践教学内容确保科学性和系统性，注重理论与实践相结合，提高学生的操作技能和解决问题的能力。
基于PLC的四工位组合机床控制系统设计
中 图分 类 号 ：Ｔ ２ Ｐ７ 文献 标 识 码 ：Ａ
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组合机 床 是机 械制 造 业 中 的主要 加 工工 具 ， 因为
的加 工 ， 采用 上 料＼ 料 机械 手 传送 工 件 ， 照 工位 要 下 按 求进 行加 工 ， 并安 排下 料机械 手取走 加工 完的工 件 。 整
个 的工 作过 程是 这样 的 ： 先加 工工 件 由上 料 机械 手 首
（ 要】介 绍 了 Ｐ Ｃ 与组 态王在 四工位 组合机 床控 制 系统设 计 中的应用 。利用 Ｐ Ｃ作为 主控制器 实现 了四工 Ｌ Ｌ
位 组合机 床手 动、半 自动 以及全 自动等 多种控 制方 式 ，并利用 组 态王组态 软件设 计 了整 个 系统 的监 控 画面 ，实 现 了四工位组合 机床 的 自动化控 制 。
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一、设计目的本课程设计是电气工程专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。
它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。
通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。
二、设计任务及要求设计任务四工位组合机床由四个工作滑台各载一个加工动力头，组成四个加工工位完成对零件进行铣端面、钻孔、扩孔和攻丝等工序的加工，采用回转工作台传送零件，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。
系统中除加工动力头的主轴由电动机驱动以外，其余各运动部分均由液压驱动。
机床的四个动力头同时对一个零件进行加工，一次加工完成一个零件。
本机床共有连续全自动工作循环、单机半自动循环和手动调整三种工作方式。
连续全自动和单机半自动循环的控制要求为：按下启动按钮，上料机械手向前，将待加工零件送到夹具上，同时进料装置进料，然后上料机械手退回原位，送料装置放料，回转工作台自动微抬并转位，接着四个工作滑台向前，四个动力头同时加工，加工完成后，各工作滑台退回原位，下料机械手向前抓住零件，夹具松开，下料机械手退回原位并取走已加工完的零件，完成一个工作循环，并开始下一个工作循环，实现全自动工作方式。
如果选择预停，则每个工作循环完成后，机床自动停止在初始位置，等到再次发出启动命令后，才开始下一个循环，这就是半自动循环工作方式。
1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。
2. 绘制主轴电动机的电气原理图、控制系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。
3.选择电器元件，列出电器元件明细表。
4.编写设计说明书。
设计要求1、所选控制方案合理，所设计的控制系统能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。
2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》、GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》。
3.所编写的设计说明书应重点突出，层次清楚，条理分明，篇幅不少于7000字。
三、设计时间进度安排1.2012年6月25日上午：课题内容介绍。
2.2012年6月25日下午：仔细阅读设计任务书，明确设计任务与要求，收集设计资料，准备设计工具。
确定控制方案。
绘制电气原理图、控制系统的PLC I/O接线图和梯形图，3.2012年6月26日～2012年6月28日：写出指令程序清单。
设计控制系统的工艺图纸。
选择电器元件，列出电器元件明细表。
4. 2012年6月29日上午：编写设计说明书,准备答辩。
5. 2012年6月29日下午：答辩。
四、成绩考核设计70％答辩与考勤30％一、绪论组合机床（transfer and unit machine）组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状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。
组合机床加工方式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。
组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。
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。
组合机床的发展史二十世纪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2.5～0.63微米；镗孔精度可达IT7～6级，孔距精度可达0.03～0.02微米。
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。
在我国，组合机床发展已有28年的历史，其科研和生产都具有相当的基础，应用也已深入到很多行业。
是当前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。
从2002年年底第21届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。
该届博览会上展出的加工中心，主轴转速10000～20000r/min，最高进给速度可达20～60m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。
在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。
组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。
组合机床部件分类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。
组合机床的发展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，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。
这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。
组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。
在中小批量生产中组合机床是如何应用的？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。
它一般采用多轴、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。
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。
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，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。
这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。
组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。
二、电气原理图设计（1）元件明细表名称元件符号型号与规格数量备注刀开关QF DZ5-20/330 1熔断器FU1-5 RL1-15 13 FU6 BLX-1 2按钮SB LA2型,开起式,550V,5A 6 转换开关SA LW6-2/B 7 行程开关SQ LXJ-1A 8 接触器KM CJX1-12 3压力继电器KP DP-63B 1 电动机M JO2-31-4 3 电磁阀YV MFZ1-0.7 9 中间继电器KA HH54 9 指示灯HL XD-1-6.3,6.3V,1W,0.18A 9变压器TC BK-100型,380/220-110 1 时间继电器KT ST3PC 1 二极管VD ZPZ17A-X 4 电容 C 选耐压50V,470 1 照明灯EL 1（2）PLC I/O地址表（3）PLC接线图三、PLC程序设计1、总体程序框图2、画出系统的功能表图3、梯形图指令表四、操作与调试。