数控钻孔机控制系统设计
基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现
基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现随着科技的进步和工业自动化水平的提高，数控（Numerical Control）钻孔机在工业生产中得到了广泛的应用。
数控钻孔机的设计与实现基于PLC（Programmable Logic Controller）控制，PLC控制具有可靠性高、灵活性强等优点。
本文将介绍基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现。
首先，在数控钻孔机的设计中，我们需要考虑到几个方面。
首先是机械部分的设计，包括钻头的选择、主轴的设计、夹持装置的设计等。
其次是电气部分的设计，主要包括电机的选择、传感器的选择、电气线路的设计等。
最后是PLC控制程序的编写，需要根据实际需求设计钻孔程序。
在机械部分的设计中，我们需要选择适合的钻头来满足不同的钻孔需求。
常见的钻头有立铣钻头、圆滚钻头等。
主轴的设计需要考虑到主轴的转速和稳定性，可以选择带有变频器的电机来调整主轴的转速。
夹持装置的设计需要满足钻孔材料的夹持需求，可以选择气动夹紧装置或电动夹紧装置。
在电气部分的设计中，我们需要选择适合的电机来驱动主轴。
根据钻孔材料的不同，可以选择不同功率的电机。
传感器的选择需要满足对材料位置和尺寸的检测需求，可以选择接近开关、压力传感器等传感器。
电气线路的设计需要根据实际需求进行布线，保证线路的安全稳定。
在PLC控制程序的编写中，我们需要根据实际需求设计钻孔程序。
首先，我们需要编写一个启动程序，通过点击按钮或接近开关来启动钻孔机的工作。
然后，我们需要编写一个控制程序，通过设定参数来控制钻孔机的运行。
控制程序可以设置钻孔深度、钻孔速度等参数。
最后，我们还需要编写一个停止程序，当钻孔完成或发生异常情况时，通过点击按钮或接近开关来停止钻孔机的工作。
总结起来，基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现需要考虑到机械部分的设计、电气部分的设计以及PLC控制程序的编写。
通过合理的设计和实施，可以实现数控钻孔机的自动化控制，提高生产效率，降低人工成本，提高产品质量。
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计数控玻璃钻孔机床是一种用于玻璃钻孔加工的专用设备，它能够根据预先设定的程序自动完成玻璃钻孔加工，具有高精度、高效率和稳定性等优点。
本文将从数控玻璃钻孔机床的结构和控制系统两方面进行设计分析。
1. 床身：床身是数控玻璃钻孔机床的主体部件，一般采用铸铁或焊接结构。
床身具有高刚性和高稳定性，能够承受加工过程中的各种力和振动。
床身上还配有T型槽，用于安装和固定工件夹具。
2. 主轴：主轴是数控玻璃钻孔机床的主要运动部件，其转速、进给速度和加工精度直接影响加工质量。
主轴通常采用高速电主轴，具有较大的转速范围和高刚性，能够满足不同直径和深度的钻孔加工需求。
3. 控制系统：控制系统是数控玻璃钻孔机床的关键部件，它能够根据预先设定的加工程序控制主轴、进给系统和冷却系统等各个部分的运动和工作状态。
控制系统一般采用PLC控制或数控系统，具有高稳定性和可靠性。
4. 进给系统：进给系统是数控玻璃钻孔机床的重要组成部分，它能够实现工件在X、Y、Z三个方向上的精确定位和进给运动。
进给系统通常采用直线导轨和高精度滚珠丝杠，能够实现高速、高精度的定位和运动。
5. 冷却系统：冷却系统用于对刀具和加工区域进行冷却，以防止刀具过热和工件出现变形等现象。
冷却系统一般采用喷淋式冷却和冷却液循环系统，能够有效提高加工质量和刀具寿命。
1. 硬件配置：数控玻璃钻孔机床的控制系统硬件包括主控制器、伺服驱动器、IO模块、人机界面等部件。
主控制器负责整个系统的控制和运行，伺服驱动器负责驱动主轴和进给系统的运动，IO模块用于输入输出信号的处理，人机界面用于操作和监控系统运行状态。
2. 软件系统：数控玻璃钻孔机床的控制系统软件包括系统运行软件、人机界面软件和加工程序编程软件等。
系统运行软件负责控制整个系统的运行和协调各个部分的工作，人机界面软件用于操作和监控系统运行状态，加工程序编程软件用于制定加工程序和参数设置。
3. 控制算法：数控玻璃钻孔机床的控制算法包括位置控制算法、速度控制算法和加工过程控制算法等。
数控钻床电气控制系统的设计本科毕业设计论文
数控钻床电气控制系统的设计本科毕业设计论文摘要本篇论文旨在设计一个数控钻床的电气控制系统。
通过对现有的数控钻床的研究和分析，提出了一个简单、可靠的电气控制系统设计方案。
该系统采用先进的电气控制技术，可以实现自动化的钻孔操作，提高钻床的生产效率。
同时，该系统还具备故障诊断和保护功能，能够确保钻床的安全运行。
引言数控钻床是现代制造业常用的工具之一。
它可以通过电气控制系统实现自动化操作，提高生产效率和产品质量。
本论文旨在设计一个针对数控钻床的电气控制系统，以满足生产需求。
研究背景针对数控钻床的电气控制系统设计已经有许多研究成果。
然而，大部分研究都过于复杂，不适合本项目的需求。
因此，本论文将采用简单的设计方案，以确保实施的可行性和可靠性。
设计方案本论文提出了一个简单、可靠的电气控制系统设计方案。
该方案包括以下主要组成部分：1. 控制器：采用先进的控制单元，能够实现多种钻孔操作模式的切换和控制。
2. 传感器：用于检测钻头位置和转速，以及判断钻孔质量。
3. 电机驱动：采用高效的电机驱动技术，确保钻孔操作的精准和稳定性。
4. 人机界面：提供友好的操作界面，方便操作员进行参数设置和监控。
结论通过对数控钻床电气控制系统的设计，本论文提出了一个简单、可靠的设计方案。
该方案可以满足钻床的自动化操作需求，提高生产效率和产品质量。
同时，该方案还具备故障诊断和保护功能，确保钻床的安全运行。
希望本论文的设计方案能够对数控钻床的电气控制系统设计提供参考和借鉴。
基于PLC数控钻床控制系统设计
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)摘要本文主要阐述了传统钻床PLC改造的可行性，并进行了具体的实施方案，传统钻床传统继电控制系统使用大量的中间继电器、时间继电器,控制触点多,因此电气控制系统存在故障率高、可靠性差、接线复杂、不便于检修等缺点.为了提高钻床控制系统的可靠性,降低故障率,提高钻床的加工效益,很多企业对传统控制钻床的电气控制系统进行了改造本文描述了数控机床的基本组成、工作原理、分类及各自的特点。
并且对数控机床中的PLC作了详细的介绍，把PLC在控机床上的控制做了设计。
然后以摇臂钻床Z3040为例，描述了它的设计过程，包括控制系统电路的设计，控制原理设计，主电路设计，主控制电路设计，Z3040摇臂钻床原理图，用PLC编写程序对机床进行控制。
关键词：可编程控制器数控机床数字控制液压控制梯形图原理图目录摘要.............................................................................................第1章绪论 (1)1.1.1 国外研究现状 (1)1.1研究现状与研究意义 (1)1.1.2 国内研究现状 (2)1.1.3 研究的意义 (3)1.2 PLC应用于数控钻出的可能性 (4)第2章总体设计方案 (10)2.1 总体方案的设计 (10)2.2元器件的选型 (11)2.3 PLC的主要类型 (11)2.4 本章小结 (11)第3章摇臂钻床控制线路设计 (13)3.1摇臂钻床控制线路概述 (13)3.1.1 操纵机构液压系统 (13)3.1.2夹紧机构液压系统 (14)3.2摇臂钻床控制线路原理设计 (15)3.3 Z3040摇臂钻床控制线路主电路设计 (16)3.4 Z3040摇臂钻床控制线路控制电路分析 (16)3.4.1主电动机控制电路 (16)3.4.2 摇臂升降控制电路 (16)3.4.3 立柱和主轴箱松开、夹紧控制电路 (17)3.4.4 冷却泵控制电路 (18)3.4.5 照明、信号电路 (18)3.5 本章小结 (18)第4章摇臂钻床PLC控制系统 (19)4.1 PLC的基本特点 (19)4.2 PLC的工作原理 (20)4.3 PLC的选型 (21)4.3.1 确定IO点数 (22)4.3.2 选配PLC的型号 (22)4.4摇臂钻床的PLC控制I0（输入、输出）地址分配表 (22)4.5 PLC控制系统设计 (24)4.5.1 主轴电动机控制 (24)4.5.2 摇臂升降控制 (24)4.5.3立柱与主轴箱松开、夹紧控制 (24)第5章技术展望 (25)结论 (27)参考文献 (27)致谢 (29)附录 (30)第1章绪论数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；数控技术的应用是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段；数控机床是国防工业现代化的重要战略装备，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要标志。
基于plc数控钻床控制系统设计
摘要本文主要阐述了传统钻床PLC改造的可行性，并进行了具体的实施方案，传统钻床传统继电控制系统使用大量的中间继电器、时间继电器,控制触点多,因此电气控制系统存在故障率高、可靠性差、接线复杂、不便于检修等缺点.为了提高钻床控制系统的可靠性,降低故障率,提高钻床的加工效益,很多企业对传统控制钻床的电气控制系统进行了改造本文描述了数控机床的基本组成、工作原理、分类及各自的特点。
并且对数控机床中的PLC作了详细的介绍，把PLC在控机床上的控制做了设计。
然后以摇臂钻床Z3040为例，描述了它的设计过程，包括控制系统电路的设计，控制原理设计，主电路设计，主控制电路设计，Z3040摇臂钻床原理图，用PLC编写程序对机床进行控制。
关键词：可编程控制器数控机床数字控制液压控制梯形图原理图目录摘要.............................................................................................第1章绪论 (1)1.1.1 国外研究现状 (1)1.1研究现状与研究意义 (1)1.1.2 国内研究现状 (2)1.1.3 研究的意义 (3)1.2 PLC应用于数控钻出的可能性 (4)第2章总体设计方案 (10)2.1 总体方案的设计 (10)2.2元器件的选型 (11)2.3 PLC的主要类型 (11)2.4 本章小结 (11)第3章摇臂钻床控制线路设计 (13)3.1摇臂钻床控制线路概述 (13)3.1.1 操纵机构液压系统 (13)3.1.2夹紧机构液压系统 (14)3.2摇臂钻床控制线路原理设计 (15)3.3 Z3040摇臂钻床控制线路主电路设计 (16)3.4 Z3040摇臂钻床控制线路控制电路分析 (16)3.4.1主电动机控制电路 (16)3.4.2 摇臂升降控制电路 (16)3.4.3 立柱和主轴箱松开、夹紧控制电路 (17)3.4.4 冷却泵控制电路 (18)3.4.5 照明、信号电路 (18)3.5 本章小结 (18)第4章摇臂钻床PLC控制系统 (19)4.1 PLC的基本特点 (19)4.2 PLC的工作原理 (20)4.3 PLC的选型 (21)4.3.1 确定I/O点数 (22)4.3.2 选配PLC的型号 (22)4.4摇臂钻床的PLC控制I/0（输入、输出）地址分配表 (22)4.5 PLC控制系统设计 (24)4.5.1 主轴电动机控制 (24)4.5.2 摇臂升降控制 (24)4.5.3立柱与主轴箱松开、夹紧控制 (24)第5章技术展望 (25)结论 (27)参考文献 (27)致谢 (29)附录 (30)第1章绪论数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；数控技术的应用是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段；数控机床是国防工业现代化的重要战略装备，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要标志。
基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现
基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现数控钻孔机是一种通过计算机数控系统实现自动钻孔的设备，可以实现高精度、高效率的钻孔作业。
本文将基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现进行详细介绍。
1.设计概述数控钻孔机主要由机械部分和控制系统两部分组成。
机械部分主要包括电动机、传动装置和钻头等，控制系统则由PLC控制器和人机界面组成。
2.机械部分设计为了实现高精度的钻孔作业，机械部分需要具备较高的稳定性和刚度。
首先，选择质量较好的电动机，通过减速装置将电动机的转速转为稳定的钻头转速。
其次，使用高硬度的刀具材料，以保证钻头在高速转动时不会变形。
最后，选择高精度的导轨和滑块，确保钻孔机在运动过程中无偏差。
3.PLC控制系统设计PLC控制系统是数控钻孔机的核心部分，它通过计算机数控系统来实现自动化的钻孔操作。
首先，选择适合的PLC控制器，通常选择具有高速计算和多IO口的控制器。
其次，编写PLC程序，根据用户输入的坐标参数和钻头尺寸，计算出钻孔的位置和深度。
然后，通过控制器的输出口，控制电动机的转速和钻头的升降运动，实现自动化的钻孔操作。
最后，在控制界面上添加合适的控制按钮和显示界面，方便用户操作和监测钻孔过程。
4.人机界面设计为了方便操作和监测钻孔过程，需要设计一个直观清晰的人机界面。
在界面上添加坐标输入框和尺寸调节按钮，方便用户输入钻孔的坐标和尺寸参数。
同时，添加控制按钮和监测指示灯，方便用户启动和停止钻孔过程，并实时监测钻孔状态。
另外，在界面上添加错误提示功能，当出现异常情况时能及时提示用户，并采取相应的应对措施。
5.钻孔机的实现在完成设计后，将机械部分和控制系统进行组装和调试。
首先，根据设计要求，选择适合的材料和加工工艺，制作机械部分的各个零件。
然后，组装机械部分，确保各个部件的协调配合。
接下来，将PLC控制器和人机界面与机械部分进行连接，并进行电气布线和信号调试。
最后，进行整机调试和测试，检查钻孔机的各项指标是否符合设计要求。
基于双MCU的数控锁芯钻孔机床控制系统设计
基于双MCU的数控锁芯钻孔机床控制系统设计摘要:简要介绍数控锁芯钻孔机床工作原理,根据数控锁芯钻孔机床控制要求,提出了基于双MCU架构的控制系统设计方案,详细介绍了双MCU架构的控制系统的结构、工作过程及软硬设计。
按照该方案设计的数控锁芯钻孔机床控制系统具有成本低、体积小、实时性强,人机界面友好等特点,并满足机床高精度、高效率的控制要求。
关键词:CNC锁芯钻孔双MCU 实时性数控锁芯钻孔机床是一款专用的小型数控加工系统,其性能要求主要体现在加工精度和加工效率上,无需高端数控系统的复杂曲线计算能力和图形界面,因此,设计一个由低成本的单片机组成的控制系统即可满足系统要求。
本方案设计了一款基于双MCU组成的控制系统,具有成本低、体积小、实时性强,人机界面友好等特点,能够很好的满足系统的控制要求。
1 数控锁芯钻孔机床结构及工作原理本案机床设计为三轴双动力主轴结构,运动机构由X、Y轴控制的水平工作台和Z轴控制的垂直钻孔机构组成,X、Y、Z三轴由三只步进电机驱动,以实现三坐标精确定位控制。
水平工作台上X方向并列安装两组双工件气动夹具,一组夹具可同时安装两只锁芯,两组双工件气动夹具通过气动阀分别独控制各组的工件上料、加工锁定和下料;Z轴上安装两只高速变频动力主轴,驱动两只钻头,用于同时加工同组的两只锁芯。
通过控制X轴步进电机定位加工组坐标(X坐标),控制Y轴步进电机定位加工组的锁芯孔位坐标(Y坐标),控制Z轴步进电机进行设定深度的钻孔加工(Z坐标)。
机床通过对上述机构的协调控制,以一组加工一组上料的交替工作方式,一次同时加工两只锁芯,从而实现了机床高精度、高效率的锁芯钻孔加工要求(如图1)。
2 控制系统的硬件设计2.1 控制系统方案由机床结构及其工作原理得知,本控制系统需要对X、Y、Z轴上的三只步进电机、两只用于钻孔的高速主轴电机以及两组气动夹具进行有机联动控制。
出于控制系统的成本和控制实时性要求考虑,本案控制系统采取双MCU系统设计,MCU1系统负责面板显示和按键处理,MCU2系统负责加工数据处理和运动控制,MCU1系统与MCU2系统之间采用双向全双工串行通信方式实行数据交换,如图2所示。
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计1. 引言1.1 研究背景数已达到要求、分段等。
的内容如下：数控玻璃钻孔机床作为玻璃加工行业中的重要设备，其结构设计和控制系统设计直接影响到设备的性能和加工效率。
随着玻璃加工行业的不断发展和需求的不断增长，对于数控玻璃钻孔机床的精度、效率和稳定性提出了更高的要求。
传统的玻璃钻孔机床存在加工速度慢、精度低、适应性差等问题，无法满足现代玻璃加工行业的需求。
对数控玻璃钻孔机床的结构设计和控制系统设计进行深入研究和优化，具有重要的理论和实践意义。
通过对数控玻璃钻孔机床的结构和控制系统进行合理设计和优化，可以提高设备的加工精度、效率和稳定性，进而提升玻璃加工行业的整体竞争力。
本研究旨在针对数控玻璃钻孔机床的结构和控制系统进行系统性研究和优化，为玻璃加工行业的发展提供技术支持和解决方案。
1.2 研究目的数限制或者格式要求等。
感谢理解与配合！以下是关于的内容：研究目的是为了通过对数控玻璃钻孔机床结构和控制系统的设计、分析和优化，提高数控玻璃钻孔机床的加工精度、效率和稳定性，满足不同玻璃钻孔加工的需求。
通过深入研究数控玻璃钻孔机床的结构设计，可以优化其机械结构，提高其刚性和稳定性，从而减少加工误差，提高加工精度。
通过设计和优化数控玻璃钻孔机床的控制系统，可以实现对加工过程的精准控制，提高加工速度和效率，降低加工成本。
综合分析数控玻璃钻孔机床的结构和控制系统之间的匹配性，并进行性能优化，可以使数控玻璃钻孔机床达到最佳的加工效果。
最终通过实验验证，验证设计的数控玻璃钻孔机床结构和控制系统的有效性和稳定性，为实际生产中的应用提供科学依据。
1.3 研究意义数要求、格式要求等。
以下是关于的内容：通过对数控玻璃钻孔机床的结构设计进行研究，可以优化机床的机械结构，提高其稳定性和刚性，从而保证加工的精度和表面质量，同时减少废品率，提高生产效率。
针对数控玻璃钻孔机床的控制系统设计，可以实现对加工过程的精确控制，实现自动化加工，提高生产效率和加工精度。
毕业设计(雨辰)经济型数控钻床控制系统硬件电路设计【全套图纸】
雨辰教育自动化学院本科毕业设计〔论文〕题目：经济型数控钻床控制系统硬件电路设计专业：自动化〔数控技术应用〕班级：学生： 1334095854QQ指导教师：雨辰教育起迄日期：设计地点： _Graduation Design (Thesis) Hardware Design of Economic NC Drilling MachineByHuang Li gangSupervised byAssociate Prof. Hua mao faDepartment of Automation EngineeringNanjing Institute of Technology雨辰教育自动化学院本科毕业设计〔论文〕摘要本文介绍了经济型数控钻床控制系统硬件电路的设计方法。
该控制系统以8031为主CPU，用它来控制整个数控钻床的工作,另外选用89C2051作从CPU ，实现对八位LED动态显示电路的控制。
主CPU 8031扩展了外部程序存储器27256和数据存储器6264，外部程序存储器用于存放系统程序；数据存储器用于存放加工程序和数控系统处理的中间数据。
本设计用8155来实现键盘接口电路的扩展。
数控钻床的MDI方式包括手动、自动、空运行、回零、编辑等，它的扩展本设计选用了8255芯片的PA口。
步进电机控制信号由8031发出，通过总线驱动，由74LS273D触发器向外发送。
利用8155和8255的剩余口进行输入输出接口电路的扩展。
各芯片间信息的相互传递，通过数据总线和控制总线来实现。
加之以相应的软件，此系统就构成了完整的数控钻床控制系统。
它不仅可以作为经济型数控钻床的控制系统，还可用作对普通钻床的数控改造。
在国内的中小企业将有一定的应用市场。
关键词：数控钻床；控制系统；电路设计；ABSTRACTKey words：Numerical control drilling machines; control system; design of circuit目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)选题背景与意义 (1)1.3 研究现状 (2)1.4 本文的结构 (3)第二章数控钻床控制系统电路设计 (4)2.1 设计总体思路及结构 (5)2.2 数控钻床控制系统主CPU的选择 (5)2.3 控制系统复位电路的设计 (6)2.4 存储器扩展电路设计 (7)2.5 键盘扩展电路设计 (11)2.6 显示电路设计 (14)2.6.1 八段数码管动态显示电路 (14)2.6.2 十六段数码管静态显示电路 (21)2.7 输入/输出信号接口电路设计 (22)2.8 步进电机控制信号输出接口电路设计 (25)2.9 译码电路设计 (25)第三章控制系统电路原理图以及PCB图的绘制 (27)电路原理的图绘制 (27)PCB图的绘制 (28)第四章结论 (30) (30)4.2 感想 (30)致谢 (32)参考文献 (33)附录A：英文资料 (34)附录B：英文资料翻译 (41)附录C：硬件设计PCB图 (48)附录D：硬件设计原理图及光盘第一章绪论1.1 引言随着电脑技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计数控玻璃钻孔机床是一种用于玻璃材料加工的特殊机床设备。
它能够通过数控系统控制玻璃钻孔的位置、深度和速度，从而实现高效、精准的玻璃加工。
本文将从数控玻璃钻孔机床的结构和控制系统两个方面进行设计与分析。
1. 主体结构数控玻璃钻孔机床的主体结构通常由机床床身、工作台、立柱、横梁、主轴、钻头和液压系统等组成。
机床床身是整个机床的支撑和安装基础，工作台用于夹持和支撑玻璃工件，立柱和横梁构成了机床的主体框架，主轴和钻头用于实现玻璃的钻孔加工，液压系统用于实现机床的定位和夹紧。
2. 传动系统数控玻璃钻孔机床的传动系统通常由伺服电机、球螺杆、直线导轨和滚珠丝杠等部件组成。
通过伺服电机驱动球螺杆旋转，从而带动滚珠丝杠实现工作台或主轴的运动，直线导轨用于确保机床各部件的定位和运动精度。
3. 控制系统数控玻璃钻孔机床的控制系统由数控装置、电器柜、触摸屏、编程软件等组成。
数控装置用于控制机床的各种运动，电器柜用于安装和连接各种电器元件，触摸屏用于人机交互和参数设置，编程软件用于决定加工路径和参数。
4. 冷却系统数控玻璃钻孔机床在加工玻璃时会产生大量的热量，为了保证加工质量和工具寿命，通常需要配备冷却系统。
冷却系统通常由冷却液箱、冷却泵、冷却管路和喷嘴等组成，通过冷却液对工件和刀具进行冷却和润滑。
数控玻璃钻孔机床的数控系统通常选择高性能的数控系统，如西门子、发那科、三菱等。
这些数控系统具有高精度、高稳定性和丰富的功能，能够满足玻璃钻孔机床对运动控制和加工精度的要求。
2. 通讯接口设计数控玻璃钻孔机床通常需要与上位机或其他设备进行通讯，因此需要设计通讯接口。
通讯接口通常包括以太网接口、USB接口、RS232接口等，用于实现数控系统与上位机、外部设备的连接和数据传输。
3. 编程方式设计数控玻璃钻孔机床的编程方式通常包括手动编程和自动编程两种方式。
手动编程需要操作人员具备一定的加工知识和编程技能，通过输入指令和参数实现加工路径的设定；自动编程通常通过专门的编程软件实现，能够根据零件的图纸和加工要求自动生成加工程序。
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计数控玻璃钻孔机床是一种专门用于对玻璃材料进行钻孔加工的机械设备。
其设计的关键是机床的结构和控制系统。
下面将对数控玻璃钻孔机床的结构和控制系统进行详细设计说明。
一、结构设计1.床身结构：数控玻璃钻孔机床的床身采用整体铸造结构，通过有限元分析和模拟软件验证其刚性和稳定性。
床身的设计考虑到机床整体刚性和稳定性的要求，以保证加工精度和加工质量。
2.工作台结构：数控玻璃钻孔机床的工作台采用定位夹紧结构，可以实现对工件的精确定位和夹紧。
工作台的表面采用特殊处理，以提高工件和夹具的摩擦力和精密度。
3.主轴结构：数控玻璃钻孔机床的主轴采用高精度滚珠螺杆和高速电机，可以实现高速、高精度和高刚性的旋转运动。
主轴的结构设计考虑到负载能力和刚度的要求，以满足加工过程中的需求。
4.刀具结构：数控玻璃钻孔机床的刀具采用特殊材料和刀具部件，在满足加工刚度和耐磨性的还要考虑到加工效率和加工质量。
二、控制系统设计1.数控系统：数控玻璃钻孔机床的控制系统采用先进的数控技术，具有高精度、高速度、高稳定性和低噪音等特点。
数控系统可以根据加工要求设置不同的工艺参数，实现自动化加工和生产。
3.传感器系统：数控玻璃钻孔机床的传感器系统采用高精度的位移传感器和力传感器，可以实时监测加工过程中的位置和力量变化，为控制系统提供准确的反馈信号。
4.人机界面：数控玻璃钻孔机床的人机界面采用触摸屏和操作界面，可以实现人机交互和参数设置。
操作界面简单直观，易于操作和维护。
数控玻璃钻孔机床的结构和控制系统设计是实现高精度、高效率和高质量加工的关键。
通过合理设计和选择高品质的零部件和控制设备，可以提高机床的性能和可靠性，满足不同工件的加工要求。
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计一、引言数控玻璃钻孔机床是一种用于加工玻璃的特种设备，其结构和控制系统设计对于提高加工效率和产品质量具有重要意义。
本文针对数控玻璃钻孔机床的结构和控制系统进行深入研究，以期能够提出更加合理和高效的设计方案。
1. 总体结构数控玻璃钻孔机床的总体结构一般包括机身、主轴、工作台、刀具和辅助系统等部分。
机身是数控玻璃钻孔机床的主体部分，承载着其他部件，并且具有良好的刚性和稳定性；主轴是用于旋转刀具进行钻孔操作的部件，需要具有足够的转速和动态精度；工作台是用于固定和夹持玻璃工件的部件，需要具有足够的承载能力和定位精度；刀具是用于实施钻孔操作的部件，需要具有足够的硬度和刚性。
2. 机身结构数控玻璃钻孔机床的机身结构应该具有足够的刚性和稳定性，以保证在高速运行和大力加载的情况下不会发生变形和振动。
一般采用铸铁或焊接结构，以确保机身具有足够的刚性和稳定性。
还需要对机身进行适当的表面处理，以提高其防腐蚀和耐磨性能。
3. 主轴结构数控玻璃钻孔机床的主轴结构应该具有足够的转速和动态精度，以满足不同工件材料和加工要求。
一般采用电动主轴或液压主轴，以便实现不同转速和进给速度的调节。
还需要采用优质的轴承和动态平衡技术，以确保主轴具有足够的稳定性和精度。
4. 工作台结构数控玻璃钻孔机床的工作台结构应该具有足够的承载能力和定位精度，以确保工件在加工过程中不会发生位移和变形。
一般采用液压或电动夹紧结构，以确保工件具有足够的固定力和定位精度。
还需要采用精密的导向轨道和位置传感器，以确保工件具有足够的定位精度。
5. 刀具结构数控玻璃钻孔机床的刀具结构应该具有足够的硬度和刚性，以确保切削操作具有足够的稳定性和精度。
一般采用硬质合金或陶瓷刀具，以确保刀具具有足够的耐磨性和刚性。
还需要采用有效的刀具固定和冷却系统，以确保刀具具有足够的加工能力和使用寿命。
1. 数控系统数控玻璃钻孔机床的数控系统是用于控制加工过程和实现自动化加工的关键部件，需要具有足够的功能和性能。
PLC钻床控制设计
PLC钻床控制设计概述：计算机数控钻床是一种高精度、高效率的加工设备，广泛应用于各种行业，如航天、汽车制造、电子、机械等。
PLC（可编程逻辑控制器）主要用于自动化控制系统中，具有良好的可编程性、可靠性和灵活性。
本文将介绍PLC钻床控制的设计方案，并详细论述其原理和实施步骤。
一、PLC钻床控制系统的需求分析PLC钻床控制系统要实现的基本功能有：启动、停止、前进、后退、速度控制、井控制等。
在此基础上，可以增加一些高级功能，如自动换刀、自动计数、故障报警等。
针对不同的需求，可以选择不同的PLC型号和结构，以实现相应的功能。
二、PLC钻床控制系统的设计原理PLC钻床控制系统的设计基本原理是将电气信号转化为逻辑信号，然后通过PLC进行逻辑运算和控制输出。
该系统由传感器、PLC、执行器和输入输出设备等组成。
传感器用来感知工件的位置、速度等信息，然后将这些信息转化为电信号，并发送到PLC。
PLC接收到信号后，进行逻辑运算和控制输出，将控制信号发送给执行器，从而实现钻床的运动和控制。
三、PLC钻床控制系统的实施步骤1.确定控制对象和控制要求，明确设计目标。
2.选择适合的PLC型号和结构，根据具体的需求确定输入输出点数和功能。
3.设计电路图和布线方案，将传感器、PLC、执行器和输入输出设备等连接起来。
4.编写PLC控制程序，包括输入输出设备的配置、逻辑运算和控制输出的处理等。
6.连接电源，进行正式的测试和调试，调整相关参数，确保系统正常运行。
7.编制操作说明书和维护手册，提供给使用者参考。
四、PLC钻床控制系统的优势1.灵活性好：通过调整PLC程序和参数，可以实现各种不同的加工要求。
2.可靠性强：PLC控制系统具有较高的可靠性和稳定性，能够长时间稳定运行。
3.易于维护：PLC钻床控制系统的维护工作相对较简单，可以通过软件进行故障检测和排除。
4.自动化程度高：PLC钻床控制系统可以实现全自动化运行，提高生产效率和质量。
数控钻孔机控制系统设计
金华职业技术学院JINHUA COLLEGE OF VOCATION AND TECHNOLOGY毕业教学环节成果（2014届）题目数控钻孔机控制系统设计学院信息工程学院专业电气自动化技术班级自动化112学号201134010350201姓名指导教师2013年12月25日金华职业技术学院毕业教学成果目录摘要 (1)英文摘要 (1)引言 (2)1 数控钻孔机系统简介 (3)2硬件设计 (4)2.1 控制系统结构及工作原理 (4)2.2 主要器件选型 (5)2.3 PLC外围接线图 (6)2.4 控制系统设计原理图 (8)2.5 I/O口分配表 (8)3触摸屏界面设计 (9)4软件设计 (12)4.1 程序流程图 (12)4.2 控制程序的设计 (12)4.3 外围软件信号 (17)5参数整定 (17)5.1伺服电机定位参数设置 (17)5.2伺服系统内部参数设定 (19)6安装与调试 (20)6.1 控制系统接线图 (20)6.2模拟调试 (22)6.3 联机调试 (22)结论与谢辞 (22)参考文献 (23)附件1 (24)元器件清单 (24)附件2 (25)源程序 (25)附件3 (34)实物图 (34)数控钻孔机控制系统设计摘要:本文介绍了基于三菱Q系列PLC的数控钻孔机控制系统，该系统选用昆仑通态TPC7062KS嵌入版的触摸屏来实现人机交互，文中不但给出了数控钻孔机的基本架构，而且还简单分析了钻孔机控制系统的控制系统结构及工作原理与传感器的使用，以及介绍了PLC I/O口及钻孔机控制系统的布局图与接线图。
关键字PLC 钻孔机伺服控制Control system design of NC drilling machine(Information Engineering College of electrical automation technology Jin Ming) Abstract:This paper introduces the control system based on CNC drilling machine Mitsubishi Q series PLC, this system adopts KunLun on state of TPC7062KS embedded touch screen to realize man-machine interaction, this paper not only gives the basic architecture of the CNC drilling machine, but also a simple analysis of the use of drilling machine control system to control the system structure and the work principle and sensor, and introduced PLCI/O port and drilling machine control system layout and wiring diagram.Keywords: PLC drilling machine servo control引言数字控制（Numerical Control）是数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法，简称数控(NC)。
深孔钻PLC控制系统设计
深孔钻PLC控制系统设计1.深孔钻PLC控制系统设计原理深孔钻PLC控制系统的设计原理是基于工业自动化控制技术，通过PLC（可编程逻辑控制器）对深孔钻进行控制和管理。
PLC是一种特殊的微处理器，可以实现逻辑功能和控制功能，通过输入和输出信号的连接控制外部设备。
深孔钻PLC控制系统的设计原理是将PLC作为中央处理单元，通过编程实现对深孔钻的各种功能和运行状态的监控和控制。
2.深孔钻PLC控制系统设计结构深孔钻PLC控制系统的设计结构包括硬件和软件两个部分。
硬件结构包括PLC主机、输入/输出模块、通信模块、传感器、执行器等。
PLC主机是系统的核心控制单元，接收输入信号进行逻辑处理，并通过输出信号控制设备的运行。
输入/输出模块用于连接传感器、执行器和其他外部设备，实现与外界的信息交换。
通信模块用于与上位机和其他系统进行数据传输和通信。
传感器用于采集深孔钻的工作状态和运行参数。
执行器用于实现对深孔钻的各种操作。
软件结构包括PLC编程软件和人机界面软件。
PLC编程软件用于编写PLC程序，实现对深孔钻的逻辑控制和运行状态监控。
人机界面软件用于与操作人员进行交互，显示深孔钻的运行状态和参数，并允许操作人员对其进行操作和设置。
3.深孔钻PLC控制系统设计功能（1）深孔钻的启停控制：通过PLC控制深孔钻的启动和停止操作，保证其正常运行和停机。
（2）深孔钻的运行状态监控：通过PLC采集传感器信号，实时监测深孔钻的工作状态，包括转速、切削力、冷却液流量等，以及机床的运行状态。
（3）深孔钻的切削参数设置：通过人机界面软件，允许操作人员设置深孔钻的切削参数，如进给速度、切削深度、冷却液的流量等。
（4）深孔钻的报警和故障处理：通过PLC程序的逻辑判断，实时检测深孔钻的运行状态和传感器信号，如果发生异常情况或故障，自动报警并采取相应的处理措施。
4.深孔钻PLC控制系统实现方法和工作原理（1）PLC编程：根据深孔钻的工作特点和要求，编写PLC程序，实现对深孔钻的逻辑控制和运行状态监控。
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计1. 引言1.1 背景介绍针对目前市场上存在的数控玻璃钻孔机床结构设计和控制系统设计不尽完善的情况，本文将针对这一问题展开研究。
通过对数控玻璃钻孔机床的结构进行设计优化，提高其稳定性和可靠性；同时对控制系统进行设计，实现对加工过程的精确控制、提高加工精度，从而为玻璃钻孔加工提供更好的解决方案。
本文的研究将对相关领域的发展和实际应用具有重要意义，同时也为促进玻璃行业的发展和提升生产效率起到推动作用。
通过对数控玻璃钻孔机床结构和控制系统的设计研究，将为相关研究和实践提供宝贵的参考和借鉴。
1.2 研究意义数、排版等信息。
谢谢！研究数控玻璃钻孔机床的结构设计，可以优化机床的整体布局，提高机器的稳定性和加工精度，从而提升加工效率和产品质量。
研究数控玻璃钻孔机床的控制系统设计，可以实现对加工参数的精确控制，提高自动化程度，减少人为操作对产品质量的影响。
随着智能制造的发展，深入研究数控玻璃钻孔机床的控制系统设计，可以为智能玻璃加工设备的发展提供重要技术支持。
本文旨在深入探讨数控玻璃钻孔机床的结构和控制系统设计，为提高玻璃加工设备的性能和品质，推动玻璃行业的技术进步和产业发展做出贡献。
2. 正文2.1 数控玻璃钻孔机床结构设计数控玻璃钻孔机床结构设计是该机床的重要组成部分，直接影响着其稳定性、精度和效率。
在设计数控玻璃钻孔机床的结构时，需要考虑以下几个方面：首先是机床的整体结构设计。
数控玻璃钻孔机床通常由立柱、床身、工作台、主轴、导轨等部件组成。
设计时需要保证各部件之间的连接紧密，结构合理，以确保机床整体稳定性和刚性。
其次是主轴系统的设计。
主轴是数控玻璃钻孔机床的核心部件，主要负责传动和旋转钻头。
在设计主轴系统时，需要考虑主轴的转速范围、扭矩输出、冷却方式等因素，以确保主轴能够满足不同加工要求。
还需要考虑导轨系统的设计。
导轨系统对数控玻璃钻孔机床的精度和稳定性有着重要影响。
在设计导轨系统时，需要选择高精度、耐磨损的导轨，同时考虑导轨的润滑和调整方式，以确保机床能够保持良好的加工精度。
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计数控玻璃钻孔机床是一种专门用于玻璃材料钻孔加工的高精度设备，其结构和控制系统的设计直接影响到机床的加工精度和稳定性。
本文将围绕数控玻璃钻孔机床的结构和控制系统进行详细的设计说明，为相关领域的研究人员提供参考。
一、结构设计1. 机床主体结构数控玻璃钻孔机床的主体结构通常由底座、立柱、横梁、工作台和主轴箱等部分组成。
底座用于支撑整台机床的重量，使机床稳定不易移动。
立柱负责支撑横梁和主轴箱，保证主轴箱的运动平稳。
横梁作为连接立柱和工作台的组成部分，是整个机床结构的关键部件。
工作台是钻孔加工的固定平台，承载待加工的玻璃材料。
主轴箱安装主轴及主轴驱动系统，具有钻孔加工功能。
2. 传动系统设计传动系统是数控玻璃钻孔机床的关键部件之一，直接影响到机床运动的平稳性和加工精度。
传动系统通常包括伺服电机、滚珠丝杠、直线导轨等部件。
伺服电机作为驱动力源，通过控制系统实现对机床各轴的运动控制。
滚珠丝杠作为传动元件，将伺服电机的旋转运动转换为直线运动，保证了机床的定位精度和快速移动能力。
直线导轨作为机床的导向元件，保证了机床的运动平稳和精度稳定。
3. 辅助装置设计为了提高数控玻璃钻孔机床的加工效率和精度，通常还需要设计一些辅助装置，如自动刀库、冷却系统、光学定位系统等。
自动刀库可以存放不同规格的刀具，实现自动换刀功能，提高加工效率。
冷却系统用于冷却加工过程中产生的热量，保证加工质量。
光学定位系统能够实现对玻璃材料的精确定位，提高加工精度。
二、控制系统设计1. 数控系统数控玻璃钻孔机床的控制系统通常采用数控系统，实现对机床的各轴运动控制和加工参数设置。
数控系统包括主控制器、伺服驱动器、编程操作界面等部分。
主控制器负责接收操作者输入的加工程序、控制机床各轴的运动和实时监控加工过程。
伺服驱动器负责驱动伺服电机实现对机床各轴的精确运动控制。
编程操作界面提供了对机床加工参数进行设置和编程的操作界面，使操作者能够方便地进行加工工艺的设置和修改。
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计数控玻璃钻孔机床结构设计主要包括机床框架结构、轴向传动系统、工作台系统和冷却系统。
1. 机床框架结构：数控玻璃钻孔机床框架结构一般采用钢结构，具有良好的刚性和稳定性。
框架结构一般由底座、立柱、横梁和固定装置等组成。
底座为整个机床提供了稳定的支撑，立柱用于支撑工作台和传动系统，横梁连接立柱和固定装置，起到加强结构的作用。
2. 轴向传动系统：数控玻璃钻孔机床的轴向传动系统主要包括主轴箱、主轴和传动装置。
主轴箱安装在横梁上，主轴通过传动装置与主轴箱相连，传递运动。
传动装置一般采用伺服电机和直线导轨，保证了主轴的高精度定位和稳定运动。
3. 工作台系统：数控玻璃钻孔机床的工作台系统主要包括工作台、工作台升降装置和夹持装置。
工作台为玻璃提供工作支撑，工作台升降装置用于控制工作台的上下移动，夹持装置用于固定玻璃。
4. 冷却系统：数控玻璃钻孔机床的冷却系统主要包括冷却液供给装置和冷却液循环装置。
冷却液供给装置用于将冷却液供给到刀具和加工区域，冷却液循环装置用于保持冷却液的流动和循环，保持刀具和工件的温度。
数控玻璃钻孔机床的控制系统主要包括数控系统、运动控制系统和液压控制系统。
1. 数控系统：数控系统是整个机床的核心部分，实现对机床各个组成部分的精确控制。
数控系统一般采用PLC控制器，具有较高的控制精度和稳定性。
数控系统可以根据加工要求进行编程，控制主轴运动、工作台运动和冷却系统的操作。
2. 运动控制系统：运动控制系统用于控制机床的各个运动轴，保证运动的精度和稳定性。
运动控制系统一般采用伺服控制技术，通过伺服电机和编码器实现对主轴箱、工作台升降装置和夹持装置的精确控制。
3. 液压控制系统：液压控制系统用于控制机床的液压装置，实现对工作台的升降和夹持力的调节。
液压控制系统一般包括液压泵、液压缸和控制阀等组成，通过控制阀的开闭来实现液压装置的控制。
数控玻璃钻孔机床的结构设计主要包括机床框架结构、轴向传动系统、工作台系统和冷却系统，控制系统设计主要包括数控系统、运动控制系统和液压控制系统。
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计
数控玻璃钻孔机床结构和控制系统设计近年来，随着玻璃制品在建筑、家居、装饰等领域的广泛应用，玻璃加工设备也得到了迅速发展。
数控玻璃钻孔机床是玻璃加工设备中的重要一环，它的结构和控制系统设计直接影响着设备的性能和加工质量。
本文将从数控玻璃钻孔机床的结构设计和控制系统设计两个方面进行阐述，介绍其工作原理、设计特点和发展趋势。
1. 主体结构数控玻璃钻孔机床的主体结构通常包括机床底座、立柱、横梁和工作台。
机床底座一般采用铸铁或焊接结构，用于支撑整个机床的重量和提供稳定的基础。
立柱是支撑横梁和配有主轴的重要部件，其稳固性和刚性直接影响着机床的加工精度。
横梁负责支撑主轴和传动装置，同时承受来自主轴的钻孔力和转矩。
工作台则用于固定和夹持待加工的玻璃工件。
2. 主轴系统数控玻璃钻孔机床的主轴系统一般由主轴、主轴驱动装置和主轴工作台组成。
主轴是实现钻孔功能的关键组成部分，其转速和精度直接影响着钻孔的质量和效率。
主轴驱动装置通常采用伺服电机或步进电机，通过电子控制系统实现主轴的旋转和定位。
3. 运动系统数控玻璃钻孔机床的运动系统包括横向移动、纵向移动和升降移动。
这些运动由相应的导轨、传动装置和电机组成，通过数控系统控制和调整。
精准的运动控制是确保钻孔精度和加工效率的关键。
4. 夹具系统夹具系统是用于固定和夹持玻璃工件的装置，其设计要考虑到工件的形状、尺寸和加工方式。
常见的夹具结构包括吸盘、夹爪和夹具台，其稳固性和灵活性影响着机床的适用范围和生产效率。
1. 数控系统数控玻璃钻孔机床的控制系统通常由数控设备、执行机构和传感器组成。
数控设备负责处理加工程序、控制执行机构的运动及传感器的反馈，其性能和稳定性直接关系着机床的加工精度和效率。
常见的数控设备包括数控系统和PLC控制系统。
传感器系统主要用于检测和反馈机床的状态参数，如位置、速度、力度等。
常用的传感器包括编码器、光电开关、位移传感器等，通过电子信号传递给数控设备，实现对机床运动的精准控制。
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金华职业技术学院JINHUA COLLEGE OF VOCATION AND TECHNOLOGY毕业教学环节成果（2014届）题目数控钻孔机控制系统设计学院信息工程学院专业电气自动化技术班级自动化112学号201134010350201姓名指导教师2013年12月25日金华职业技术学院毕业教学成果目录摘要 (1)英文摘要 (1)引言 (2)1 数控钻孔机系统简介 (3)2硬件设计 (4)2.1 控制系统结构及工作原理 (4)2.2 主要器件选型 (5)2.3 PLC外围接线图 (6)2.4 控制系统设计原理图 (8)2.5 I/O口分配表 (8)3触摸屏界面设计 (9)4软件设计 (12)4.1 程序流程图 (12)4.2 控制程序的设计 (12)4.3 外围软件信号 (17)5参数整定 (17)5.1伺服电机定位参数设置 (17)5.2伺服系统内部参数设定 (19)6安装与调试 (20)6.1 控制系统接线图 (20)6.2模拟调试 (22)6.3 联机调试 (22)结论与谢辞 (22)参考文献 (23)附件1 (24)元器件清单 (24)附件2 (25)源程序 (25)附件3 (34)实物图 (34)数控钻孔机控制系统设计摘要:本文介绍了基于三菱Q系列PLC的数控钻孔机控制系统，该系统选用昆仑通态TPC7062KS嵌入版的触摸屏来实现人机交互，文中不但给出了数控钻孔机的基本架构，而且还简单分析了钻孔机控制系统的控制系统结构及工作原理与传感器的使用，以及介绍了PLC I/O口及钻孔机控制系统的布局图与接线图。
关键字PLC 钻孔机伺服控制Control system design of NC drilling machine(Information Engineering College of electrical automation technology Jin Ming) Abstract:This paper introduces the control system based on CNC drilling machine Mitsubishi Q series PLC, this system adopts KunLun on state of TPC7062KS embedded touch screen to realize man-machine interaction, this paper not only gives the basic architecture of the CNC drilling machine, but also a simple analysis of the use of drilling machine control system to control the system structure and the work principle and sensor, and introduced PLCI/O port and drilling machine control system layout and wiring diagram.Keywords: PLC drilling machine servo control引言数字控制（Numerical Control）是数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法，简称数控(NC)。
最初的数字控制系统是由数字逻辑电路构成的，因而称之为硬件数控系统。
随着计算机技术的发展，硬件数控系统被逐渐淘汰，取而代之的是计算机数控系统(ComputerNumerical Control,简称CNC)。
数控技术的广泛使用，给机械制造业的生产方式、产品结构、产业结构带来了深刻的变化。
数控技术是国防现代化的重要技术，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力的重要基础性技术。
到目前为止，数控系统的发展主要经历了以下几个阶段：第一代：1952年，美国帕森公司和麻省理工学院合作研制了世界上第一台数控机床，它是一台三坐标数控铣床，用于加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。
第二代：1959年，美国耐.杜列克公司发明了带有自动换刀装置的数控机床，广泛采用了晶体管和印刷电路板技术，称为“加工中心”。
第三代：电子行业出现了小规模集成电路。
由于体积小、功率低，使数控系统的可靠性进一步提高。
这几代数控系统都是利用逻辑电路来实现控制功能，因此被称之为“硬件“数控。
起功能简单、灵活性差、设计周期长，因此限制着其进一步的发展与应用。
随着计算机技术的发展，小型计算机开始取代专用控制的硬件逻辑数控系统（NC），数控的许多功能由软件来实现。
1970年，数控系统的发展进入了第四阶段，即计算机数控（CNC）阶段。
1974年，数控系统的发展进入了第五阶段，其特征是以微处理器为基础，另外采用超大规模集成电路、大容量磁泡存储器、可编程接口和遥控接口等，功能更为完备，基本上完成了标准型单机系统的开发。
数控系统的发展直到第五代以后，才从根本上解决了可靠性低、价格昂贵和应用不方便等关键性问题。
80年代初，便开始推广基于PC的开放式数控系统，但是直到90年代初才得以实现。
也就是数控系统的第六代——基于PC的数控系统。
世界上许多数控系统生产厂家利用PC机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。
其体系结构朝软性化、模块化的方向发展，辅助软件也发展很快，具有交互式对话编程、三维图形校验、实时多任务操作等，并向机床制造厂提供了开发手段，以AI（Artificial Intelligence,人工智能）方式纳入机床制造厂的丰富工艺经验，在产品上实现标准化系列化，可按用户需求来扩充、裁减，以满足不同用户层次的需求。
1.数控钻孔机系统简介其主要结构和功能是利用X轴的正转反转、Y轴的正转反转和Z轴的正转反转来实现定位钻孔，数控钻孔机系统结构如图1和图2所示，整个系统由控制系统和X—Y—Z 三轴构成。
操作人员按下操作界面上的外围启动，伺服放大器得电，这时数控钻孔机就可以运行了，系统运行关闭时，先按系统急停按钮，通过按轴手动控制框里的手动按钮各轴可实现点动运行，通过按数控定位按钮就可实现自动运行。
钻孔电机用50W的伺服电机，由伺服放大器驱动，Y轴用的是100W的伺服电机，X轴用的是50W的伺服电机，都是用伺服放大器驱动。
电机的启停可以通过触摸屏操作界面里的按钮进行控制。
图1 数控钻孔机前视图结构示意图图2 数控钻孔机俯视视图结构示意图2.硬件设计2.1控制系统结构及工作原理基于实际的数控钻孔机系统结构，确定数控钻孔机系统结构。
它由数控钻孔机系统、数控钻孔机控制系统、接口处理模块三部分组成。
PLC输出的控制信号经接口处理模块控制钻孔机的执行机构，控制各个轴的运行。
三轴钻孔机运行过程中，位置传感器的检测信号经接口处理模块输到PLC控制系统，实现闭环控制。
钻孔机控制平台由PLC、QD75P2定位模块、触摸屏、伺服放大器四部分组成如图3。
触摸屏设自动钻孔操作按钮，触摸屏输入操作命令传送到PLC，PLC通过检测轴的状态信息在相应的I/O口输出控制信号。
图3数控控制系统2.2主要器件选型2.2.1可编程控制器的选型PLC的厂家和品种很多，比如说美国的A-B公司、通用电气公司；德国的西门子；法国的TE；日本的、欧姆龙、富士、松下；韩国的LG等。
在本次控制系统中，采用三菱公司的Q模式CPU产品，这款产品有如下特点：（1）可以进行多点输入输出控制，所有CPU均支持可访问安装在基板上的输入输出模块的实际输入输出点数4096点(X／Y0～FFF)。
另外，最多可支持可用于CC—Link数据链接；（2）实现了运算的高速处理(例：LD指令时)通过与GX WORK2的高速通信，提高调试效率, QCPU系列三菱PLC采用RS一232端口，最高能适应11 5．2 kbps的高速通信的需要，缩短了程序写入、读出和监视等的时间，提高了调试时的通信时间效率。
（3）体积小，节省空间。
QCPU和Q系列输入输出模块、智能功能模块实现了小型化，体积比起AnS系列产品更加小。
其安装空间小，占据面积约为AnS系列产品的60％。
（4）只要增加模块，即能够扩展为大规模系统。
QCPU最多可增扩7级，最大可构建安装64块输入输出模块的系统。
（5）可以进行外部输入输出的强制ON／OFF。
即使QCPU处于运行状态，与程序的执行状态无关，可以通过操作GX Developer来进行外部输入输出的强制ON／OFF。
不必将QCPU设置在停止状态，只要对输出实施强制ON／OFF，就可以进行配线和动作试验。
2.2.2触摸屏的选型触摸屏选用昆仑通态TPC7062KS型，它是以嵌入式低功耗CPU为核心（ARM CPU，主频400MHz）的高性能嵌入式一体化触摸屏。
该产品设计采用了7英寸高亮度TFT液晶显示屏（分辨率800×480），四线电阻式触摸屏（分辨率1024×1024）。
灵敏度较高，而且具有防水防尘。
它可通过RS232、RS485或USB与PLC接口。
它的色彩比较丰富，由65535色7寸屏幕显示，可以增强视觉效果。
触摸屏有丰富资源库，在设计时可以在库里面选择适合元件。
还具有特点：1实现了显示，运算，通讯全方位的高速化；2高亮度（400cd/ m2）显示，提供免受外部光线干扰的完美图像；3 分辨率800×480，65535色TFT液晶显示；4显示尺寸：7英寸；5可视角度：左右70度，上下70/50度。
6 内置64MB标准内存。
2.2.3伺服电机的选择如今的伺服电机市场有很多的伺服电机，现在国内最常用的伺服电机有日系的三菱、松下、安川、三洋等，欧系的有西门子、施耐德、伦次，美国的科尔摩根等，国产的有台湾的台达、东元、大陆的广数、和利时等。
而在我们这里选用的伺服电机是三菱的HF-KP053型，这款伺服电机有以下的特点：（1）体积小，重量轻，大转矩输出。
（2）低惯性，良好的控制性能。
（3）宽广的调速范围，转矩脉动小。
2.2.4伺服放大器的选择在伺服放大器的选择上主要考虑伺服电机的功率，在系统设备中，伺服电机的功率为50W，所以选择三菱公司的MR-J3-10A型的伺服放大器。
此放大器的功率为100W，且设置方便，满足控制要求。
2.3 PLC外围接线图如图4左边的plc输入信号，右边的是plc输出信号。
图4 PLC外围接线图2.4 控制系统设计原理图PLC通过读取触摸屏里个按钮的状态来执行相应的程序，QD75模块通过读取PLC里正在执行的程序，把相应的参数存入QD75模块里，伺服放大器再通过读取QD75模块里的相关的参数来驱动各自对应的伺服电机运行。
伺服电机也会把脉冲数反馈给伺服放大器，伺服放大器又会把收到的数据反馈给QD75模块,判断是否运行到位了，QD75模块也会把收到的数据反馈回PLC里，PLC也会把其收到的数据反馈回触摸屏。