㈠ 組合機床的設計都有哪些技術要求
組合機床設計步驟
一、組合機床的設計特點
由於組合機床是由大量通用零、部件和少量專用零、部第一節組合機床設計步驟一、組合機床的設計特點由於組合機床是由大量通用零、部件和少量專用零、部件組成的專用機床，因此，它的設計具有如下特點：
1)組合機床設計時必須首先確定加工產品的生產類型，以便根據不同的生產類型選擇合理的組合機床的配置形式。因為在製造組合機床過程中，有些通用零、部件要經過補充加工，專用件、夾具及刀具隨產品而有所不同。變更產品的加工要求或尺寸以及變更產品本身，常常會使整台組合機床要重新調整，或必須進行重新的設計和製造。
2)組合機床的設計與產品的加工工藝有非常密切的聯系，因此，在設計組合機床前，一定要做好調查研究，在總結經驗的基礎上來決定被加工產品的工藝過程、加工方法、定位夾緊方法等。因為組合機床設計的先進性與可靠性，除了與機床本身的結構有關外，在很大程度上決定於工藝方案的先進性與可靠性。
3)在選擇通用部件和進行專用件的設計時，應堅持盡最大可能採用通用件的原則，這對於加快組合機床設計和製造速度有決定性的意義。當通用件不能滿足機床工作要求時，才設計專用件。而這種專用件也應該考慮盡可能與通用件接近(結構、形式、尺寸等)，以便簡化設計和製造工作，提高零件的通用化程度。
4)組合機床的加工精度在相當大的程度上是依靠組合機床零、部件的安裝調整精度來保證的，因此，在設計時，應考慮裝配調整的可靠與方便。
5)對於自動線上用的組合機床，應該把組合機床自動線看成一個有機的整體，從設計一開始就考慮自動線的總體、自動運輸裝置及其與機床夾具之間的聯系以及自動線上其他輔助裝置的安排等問題。在整個設計過程中，機床設計和自動線運輸裝置和其他輔助裝置的設計可以平行交叉進行，但機床和夾具設計需服從自動線總體設計的需要。
二、組合機床的設計步驟
1、調查在明確設計任務之後，應該進行下列工作：
1)了解被加工零件在機器中的作用，工件的加工部位、技術要求、裝配關系及其生產綱領。
2)深入現場。詳細了解相同類型的產品和生產規模，基本相近的被加工零件的整個工藝過程。其中包括機床、夾具、刀具和其他附屬結構和性能；工件的定位基面和夾壓點；切削用量、加工餘量及刀具壽命所能達到的精度和光潔度；毛坯分型面、飛邊等情況；產生廢品的原因；自動化的可靠程度；電氣、液壓設備的工作情況；自動線的運輸裝置和其他輔助設備的結構工作情況等，並聽取操作工人的經驗和改進意見。
3)了解生產廠的製造能力及技術水平。
4)了解使用廠的技術水平，如：能否製造和修理液壓設備，有無壓縮空氣站，工夾具的製造和維修能力及能否製造復雜刀具等。
5)收集有關資料，並加以分析比較。
6)確定採用新工藝的方法，對一些需要保證技術條件而沒有經過生產實際考驗的工藝方法進行必要的試驗。
2、製造工藝方案
1)對工件進行工藝分析，並根據毛坯情況結合組合機床的工藝可能性和可能達到的精度，初步確定工件的工藝過程。
2)選擇定位基準，決定定位、夾緊方式。
3)詳細擬定被加工零件的工藝路線，即決定各表面的加工方法及順序，決定工序(包括熱處理、檢驗工序及其他)、工位(包括裝卸工位)和工步，初步確定組合機床的配置形式及其總體布局。
4)確定加工餘量和工序尺寸，並進行必要的尺寸鏈換算。
5)繪制被加工零件的工序圖。
6)決定刀具種類、形式、尺寸、安裝方法及輔助工具(接桿、卡頭等)的尺寸，並進行切削用量的選擇。
7)決定夾具的定位、導向、夾緊機構的方案及外形尺寸。
8)繪制加工示意圖，決定機床的工作循環。
9)計算機床的生產率和負荷率，編制機床的生產率計算卡。
10)審查及通過工藝方案。
3、機床總體設計
1)計算切削力、進給力、動力部件的最大功率。
2)選擇動力部件的類型、型號、規格和配套部件。
3)選擇機床的支承及零件輸送部件(滑座、側底座、立柱、立柱底座及工作台等)，並決定中間底座的主要尺寸，冷卻、排屑系統等。
4)繪制機床聯系尺寸圖。
5)擬定液壓、電氣控制系統方案。
6)審查及通過機床的設計方案。
4、部件設計
根據機床的聯系尺寸圖及工藝要求設計組合機床的各部件。在設計過程中如果發現擬定的方案有不合理的地方，應當進行及時的修改。部件設計的內容包括：
1)夾具設計。
2)多軸箱設計。
3)專用刀具設計。
4)液壓系統設計。
5)電氣系統設計。
6)其他部件設計：如中間底座、潤滑冷卻系統等。
5、工作圖設計
1)繪制通用零件的補充加工圖、專用零件圖等。
2)繪制各部件總圖、潤滑冷卻管路圖、液壓管路圖、氣動管路圖、電氣控制線路圖、電氣線路安裝圖等。
3)修改和最後確定機床聯系尺寸圖、工序圖、加工示意圖、生產率計算卡。
4)繪制機床總酎。
5)編制機床所需要的各種明鈿表，如：零件明細表、標准件明細表、外購件明細表等。
6)編制機床使用說明書，包括機床驗收精度要求、潤滑卡、地基圖等。
組合機床設計基礎：
一、組合機床最常用的加工范圍
1、孔加工
對於一般尺寸較小的孔，可以用鑽、擴、鉸等刀具分幾次加工，或採用復合刀具加工，還可以用普通刀具或復合刀具進行端面、沉孔、埋頭孔、倒角等。
對於尺寸較大孔，可以用粗鏜、半精鏜、高速精鏜的方法進行加工，可以用剛性主軸或有導向裝置的浮動鏜桿進行加工。加工時可以採用單刀，也可以採用多刀進行加工；此外還可以加工孔的端面、倒角及挖槽等。
對於大的錐孔，可以採用特種工具進行加工。
在組合機床上還可以實現一些其他的孔的精加工工序，如擠壓孔、滾壓孔等。對於加工深度精度要求不高的止口，可以採用死擋鐵來控制止口深度。但對於加工深度要求較高的止口，則必須採用特種工具進行加工。
2、螺紋加工
一般緊固螺紋孔可以在鑽孔、倒角後攻絲動力頭或攻絲主軸。
對於外螺紋可以用自動板牙頭來切削。
3、平面及直槽加工
平面和直槽一般採用銑削動力頭進行加工。可以是銑頭移動，也可以是工件移動。對於加工與孔垂直的大端面，可以採用鏜孔車端面動力頭進行加工；若是小端面，則可採用鍃端面的方法進行加工。
4、其他
利用組合機床的動作可以進行不太長外圓的套車、自動測量等。
二、組合機床加工所能達到的精度和表面粗糙度
1、孔本身的精度和表面粗糙度
1)對於在鑄鐵及銅件上加工IT8級精度的孔時，一般需經過3次加工，表面粗糙度可達到Ra5；若加工IT6級精度的孔時，則需要3～4次加工，表面粗糙度可達到Ra2、5以上；當採用精鏜或滾壓加工時，精度可達到IT6級，表面粗糙度可達Ra1、25以上。
2)對於在鑄鐵件上加工IT8級精度的孔時，一般需要2次加工，表面粗糙度可達Ra2、5；加工IT7級精度的孔時，需經過2～3次加工，表面粗糙度可達Ra1、25；加工IT6級精度的孔時，需經過3～4次加工，表面粗糙度可達Rai、25；對於加工IT6～IT5級精度的孔時，則需要經過4～5次加工，表面粗糙度為Ral、25。
3)加工有色金屬件時，若經過3～4次加工，可以穩定地達到IT6～IT5級精度，表面粗糙度可達Ra0、63～0、16。
上述三種材料在組合機床及自動線上進行加工時，一般對於IT6級、IT5級精度孔的橢圓度，可以控制到接近孔的公差；對於IT6級精度以下孔的橢圓度及圓柱度，可控制在孔的加工公差范圍的一半以內。
4)對於加工螺紋孔，精度一般可以達到IT7級；當採用特殊結構的工具進行加工時，可以達到IT6級精度。
2、孔的同軸度
1)若由一面鏜孔，鏜桿採用後或多層精密導向，孔的同軸度可以控制在0、015～0、03mm范圍內。
2)若採用單軸兩面鏜孔，使用調整主軸位置精度時，孔的同軸度也可達0、015～0、03mm。
3)若多軸從兩面加工，孔的同軸度一般為0、05mm。
3、孔的平行度
鏜孔軸線之間的平行度以及孔對定位基面的平行度，一般可保持在軸線間距離公差的范圍以內。在調整精度時，也可以達到(O、02～0、05)／(800～1000)。
4、孔的位置精度
孔的位置精度是指孔與孔之間，或孔與定位基面之間的位置尺寸精度。
在鏜孔時，採用固定精密導向，孔的位置精度可以達到±0、025～±0、05mm，採用其他加工方法可以達到±0、05mm。
對於多工位回轉工作台機床和鼓輪式機床，在一個工位上精加工出來的孔的位置精度也可以達到±0、05mm；但是在兩個工位上分別精加工出來的孔，位置精度就較低，對於立式多工位回轉工作台機床可達到±0、1mm，鼓輪式機床只能達到±0、2mm左右。鑽孑L的位置精度，若採用固定導向一般可以達到±0、2mm；若減小導向套與鑽頭之間的間隙，且導向套距工件較近時，則可以達到±0、15mm；若用活動模板鑽孔，且活動板用定位銷與夾具定位時，則其位置精度一般可達±0、2～±0、25mm。螺紋孔位置精度主要決定於鑽孔的位置精度，一般可以達到±0、25mm；當鑽孔的位置精度較好時，可以達到±0、15mm。
5、孔的垂直度
被加工孔的軸心線對基面或對另一被加工孔的軸心的垂直度，均可達到0、02／1000
6、止口深度
多軸加工採用動力頭在死擋鐵上停留的方法，止口深度精度能達到0、15～0、25mm；單軸進給，若採用特殊結構的工具，加工到終點時用擋鐵塊頂在工件的表面上，一般可達到0、08—0、10mm；當採用工具的加工精度較高時，可以保證在0、02、0、045mm以內。
7、平面加工精度
加工平面的平面度可以達到0、05mm，表面粗糙度可以達到Ra2、5，被加工平面對基面的平行可以控制在0、05mm以內，被加工平面到基面的距離尺寸公差亦可以保證在0、05mm以內。
㈡ PLC在組合機床控制中的應用論文
PLC在組合機床控制中的應用
一.可編程式控制制器的定義
可編程式控制制器，簡稱PLC（Programmable logic Controller）,是指以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置。在1987年國際電工委員會（International Electrical Committee）頒布的PLC標准草案中對PLC做了如下定義：「PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它採用可以編製程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，並能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易於與工業控制系統形成一個整體，易於擴展其功能的原則而設計。」
二.PLC的特點
1 可靠性高，抗干擾能力強
高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由於採用現代大規模集成電路技術，採用嚴格的生產工藝製造，內部電路採取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗餘CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構成控制系統，和同等規模的繼電接觸器系統相比，電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬體故障自我檢測功能，出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟體中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統具有極高的可靠性也就不奇怪了。
2 配套齊全，功能完善，適用性強
PLC發展到今天，已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品。可以用於各種規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外，現代PLC大多具有完善的數據運算能力，可用於各種數字控制領域。近年來PLC的功能單元大量涌現，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發展，使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。
3 易學易用，深受工程技術人員歡迎
PLC作為通用工業控制計算機，是面向工礦企業的工控設備。它介面容易，編程語言易於為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業控制打開了方便之門。
4 系統的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造
PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經過改變程序改變生產過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產場合。
5 體積小，重量輕，能耗低
以超小型PLC為例，新近出產的品種底部尺寸小於100mm，重量小於150g，功耗僅數瓦。由於體積小很容易裝入機械內部，是實現機電一體化的理想控制設備。
三.在組合機床自動線中，一般根據不同的加工精度要求設置三種滑台
目前，PLC在國內外已廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況大致可歸納為如下幾類。
1 開關量的邏輯控制
這是PLC最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統的繼電器電路，實現邏輯控制、順序控制，既可用於單台設備的控制，也可用於多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。
2 模擬量控制
在工業生產過程當中，有許多連續變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程式控制制器處理模擬量，必須實現模擬量（Analog）和數字量（Digital）之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊，使可編程式控制制器用於模擬量控制。
3 運動控制
PLC可以用於圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用於開關量I/O模塊連接位置感測器和執行機構，現在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用於各種機械、機床、機器人、電梯等場合。
4 過程式控制制
過程式控制制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制演算法程序，完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程式控制制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。
5 數據處理
現代PLC具有數學運算（含矩陣運算、函數運算、邏輯運算）、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數據的採集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們列印製表。數據處理一般用於大型控制系統，如無人控制的柔性製造系統；也可用於過程式控制制系統，如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。
6 通信及聯網
PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發展，工廠自動化網路發展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網路系統。新近生產的PLC都具有通信介面，通信非常方便。
7 PLC控制的數控滑台結構
一般組合機床自動線中的數控滑台採用步進電機驅動的開環伺服機構。採用PLC控制的數控滑台由可編程式控制制器、環行脈沖分配器、步進電機驅動器、步進電機和伺服傳動機構等部分組成，
伺服傳動機構中的齒輪Z1、Z2應該採取消隙措施，避免產生反向死區或使加工精度下降；而絲杠傳動副則應該根據該單元的加工精度要求，確定是否選用滾珠絲杠副。採用滾珠絲杠副，具有傳動效率高、系統剛度好、傳動精度高、使用壽命長的優點，但成本較高且不能自鎖。
8 控制系統的軟體結構
軟體結構根據控制要求而設計，主要劃分為五大模塊：即步進電機控制模塊、定位控制模塊、數據撥盤輸入及數據傳輸模塊、數碼輸出顯示模塊、元件故障的自動檢測與報警模塊。
由於整個軟體結構較為龐大，脈沖控制器產生0.1秒的控制脈沖，使移位寄存器移位，提供六拍時序脈沖，通過三相六拍環形分配器使三個輸出繼電器Y430、Y431、Y432按照單雙六拍的通電方式控制步進電機。為實現定位控制，採用不同的計數器分別控制粗定位行程和精定位行程，計數器的設定值依據行程而定。例如，設刀具或工作台欲從A點移至C點，已知AC＝200mm，把AC劃分為AB與BC兩段，AB＝196mm，BC＝4mm，AB段為粗定位行程，採用0.1mm/步的脈沖當量快速移動，利用了6位計數器（C660/C661），而BC段為精定位行程，採用0.01mm/步的脈沖當量精確定位，利用了3位計數器C460，在粗定位結束進入精定位的同時，PLC自動接通電磁離合器輸出點Y433以實現變速機構的更換。
9 PLC控制系統的接地方法
（1）由於PLC機櫃和操作台、配電櫃等用電設備的金屬外殼及控制設備正常不帶電的金屬部分，由於各種原因（如腐蝕、絕緣破損等）而有可能帶危險電壓，所以應該進行保護接地，低於36V供電的設備，無特殊要求可不做接地保護。
（2）PLC控制系統中的基準電位是各迴路工作的參考電位，基準電位的連接線稱為系統地，通常是控制迴路直流電源的零伏導線，系統接地的方式有浮地方式、直接接地方式和電容接地方式。
（3）為防止靜電感應和磁場感應而設置的屏蔽接地端子應做屏蔽接地。其中信號迴路接地和屏蔽接地又通稱為工作接地。
一般以上接地方法的控制原則是：保護地和工作地不能混用，這是由於在每一段電源保護地線的兩點間會有數毫伏，甚至幾伏的電位差，這對低電平信號電路來說是一個非常嚴重的干擾。屏蔽地，當信號電路是單點接地時，低頻電纜的屏蔽層也應單點接地，如果電纜的屏蔽層接地點有一個以上時，將產生雜訊電流，形成雜訊干擾源。
本系統採用的接地電阻都需要在規定的范圍內，對於PLC組成的控制系統一般應小於4Ω，而且要有足夠的機械強度，事前都需要進行防腐處理。PLC組成的控制系統進行單獨設置接地系統，也可以利用現場條件進行「等電位聯結」進行接地設計。
10 PLC控制梯形圖：
梯形圖是通過連線把PLC指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖，用以表達所使用的PLC指令及其前後順序，它與電氣原理圖很相似。它的連線有兩種：一為母線，另一為內部橫豎線。內部橫豎線把一個個梯形圖符號指令連成一個指令組，這個指令組一般總是從裝載（LD）指令開始，必要時再繼以若干個輸入指令（含LD指令），以建立邏輯條件。最後為輸出類指令，實現輸出控制，或為數據控制、流程式控制制、通訊處理、監控工作等指令，以進行相應的工作。母線是用來連接指令組的。下圖是三菱公司的FX2N系列產品的最簡單的梯形圖例：
它有兩組，第一組用以實現啟動、停止控制。第二組僅一個END指令，用以 結束程序。
11 梯形圖與助記符的對應關系：
助記符指令與梯形圖指令有嚴格的對應關系，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現。一般講，其順序為：先輸入，後輸出（含其他處理）；先上，後下；先左，後右。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序為：
地址 指令 變數
0000 LD X000
0001 OR X010
0002 AND NOT X001
0003 OUT Y000
0004 END
反之根據助記符，也可畫出與其對應的梯形圖。
12 梯形圖與電氣原理圖的關系：
如果僅考慮邏輯控制，梯形圖與電氣原理圖也可建立起一定的對應關系。如梯形圖的輸出（OUT）指令，對應於繼電器的線圈，而輸入指令（如LD，AND，OR）對應於接點，互鎖指令（IL、ILC）可看成總開關，等等。這樣，原有的繼電控制邏輯，經轉換即可變成梯形圖，再進一步轉換，即可變成語句表程序。
有了這個對應關系，用PLC程序代表繼電邏輯是很容易的。這也是PLC技術對傳統繼電控制技術的繼承。
四、數控滑台的PLC控制方法
數控滑台的控制因素主要有三個：
1 行程式控制制
一般液壓滑台和機械滑台的行程式控制制是利用位置或壓力感測器（行程開關/死擋鐵）來實現；而數控滑台的行程則採用數字控制來實現。由數控滑台的結構可知，滑台的行程正比於步進電機的總轉角，因此只要控制步進電機的總轉角即可。由步進電機的工作原理和特性可知步進電機的總轉角正比於所輸入的控制脈沖個數；因此可以根據伺服機構的位移量確定PLC輸出的脈沖個數：
n= DL/d （1）
式中 DL——伺服機構的位移量（mm）
d ——伺服機構的脈沖當量（mm/脈沖）
2 進給速度控制
伺服機構的進給速度取決於步進電機的轉速，而步進電機的轉速取決於輸入的脈沖頻率;因此可以根據該工序要求的進給速度,確定其PLC輸出的脈沖頻率:
f=Vf/60d (Hz) (2)
式中 Vf——伺服機構的進給速度(mm/min)
3 進給方向控制
進給方向控制即步進電機的轉向控制。步進電機的轉向可以通過改變步進電機各繞組的通電順序來改變其轉向;如三相步進電機通電順序為A-AB-B-BC-C-CA-A…時步進電機正轉;當繞組按A-AC-C-CB-B-BA-A…順序通電時步進電機反轉。因此可以通過PLC輸出的方向控制信號改變硬體環行分配器的輸出順序來實現，或經編程改變輸出脈沖的順序來改變步進電機繞組的通電順序實現。
五.PLC的國內外狀況
世界上公認的第一台PLC是1969年美國數字設備公司（DEC）研製的。限於當時的元器件條件及計算機發展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數功能。20世紀70年代初出現了微處理器。人們很快將其引入可編程式控制制器，使PLC增加了運算、數據傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特徵的工業控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統的工程技術人員使用，可編程式控制制器採用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，並將參加運算及處理的計算機存儲元件都以繼電器命名。此時的PLC為微機技術和繼電器常規控制概念相結合的產物。
20世紀70年代中末期，可編程式控制制器進入實用化發展階段，計算機技術已全面引入可編程式控制制器中，使其功能發生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現代工業中的地位。20世紀80年代初，可編程式控制制器在先進工業國家中已獲得廣泛應用。這個時期可編程式控制制器發展的特點是大規模、高速度、高性能、產品系列化。這個階段的另一個特點是世界上生產可編程式控制制器的國家日益增多，產量日益上升。這標志著可編程式控制制器已步入成熟階段。
20世紀末期，可編程式控制制器的發展特點是更加適應於現代工業的需要。從控制規模上來說，這個時期發展了大型機和超小型機；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用於壓力、溫度、轉速、位移等各式各樣的控制場合；從產品的配套能力來說，生產了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程式控制制器的工業控制設備的配套更加容易。目前，可編程式控制制器在機械製造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業等領域的應用都得到了長足的發展。
我國可編程式控制制器的引進、應用、研製、生產是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設備中大量使用了可編程式控制制器。接下來在各種企業的生產設備及產品中不斷擴大了PLC的應用。目前，我國自己已可以生產中小型可編程式控制制器。上海東屋電氣有限公司生產的CF系列、杭州機床電器廠生產的DKK及D系列、大連組合機床研究所生產的S系列、蘇州電子計算機廠生產的YZ系列等多種產品已具備了一定的規模並在工業產品中獲得了應用。此外，無錫華光公司、上海鄉島公司等中外合資企業也是我國比較著名的PLC生產廠家。可以預期，隨著我國現代化進程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應用天地。
六.PLC未來展望
21世紀，PLC會有更大的發展。從技術上看，計算機技術的新成果會更多地應用於可編程式控制制器的設計和製造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現；從產品規模上看，會進一步向超小型及超大型方向發展；從產品的配套性上看，產品的品種會更豐富、規格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產多品種產品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現少數幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現國際通用的編程語言；從網路的發展情況來看，可編程式控制制器和其它工業控制計算機組網構成大型的控制系統是可編程式控制制器技術的發展方向。目前的計算機集散控制系統DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程式控制制器應用。伴隨著計算機網路的發展，可編程式控制制器作為自動化控制網路和國際通用網路的重要組成部分，將在工業及工業以外的眾多領域發揮越來越大的作用。
參考 文 獻
㈢ 急！！！自動生產線調試與維護課程學習隨感
自動化生產線定義：按一定工藝順序排列的若乾颱自動機床，用工件傳送裝置和控制系統聯結起來，按照規定的生產節拍，工件自動地依次經過各個加工工位進行自動加工的連續作業線。
自動生產線是由工件傳送系統和控制系統，將一組自動機床和輔助設備按照工藝順序聯結起來，自動完成產品全部或部分製造過程的生產系統，簡稱自動線。
《自動生產線安裝與調試》課程是在學習《液壓氣動系統安裝調試》 、 《PLC控制系統裝配與調試》 、 《電動機選配與控制》 、 《機械繫統的裝配與調試》 等相關專業技術課程後開設的一門綜合性專業課程，是機電一體化專業的核心、主幹課程。
通過本門課程的學習，重點培養我們的液壓與氣動技術、PLC編程技術、電機控技術、感測器與檢測技術等綜合應用，並在具體的學習過程中，注重培養我們的質量意識、責任意識、創新創業意識、敬業精神、團隊協作精神和自主學習能力。使我們掌握自動生產線的安裝與調試技術、自動線設備現場管理與故障診斷、自動生產線的管理和維護、技術改進方法。課程設計的理念與思路課程設計理念：與機電行業企業緊密合作，在專業建設指導委員會的指導下，共同制定課程標准，開發實訓項目。根據機電設備類職業崗位的任職要求，參照機電一體化工、維修電工、電氣工程師等相關職業資格標准，結合合作企業的典型工作任務，以培養「機電一體化設備安裝、調試、維護」能力為主線，所設計的學習情境具有明顯的典型性、可操作性和挑戰性，充分體現了本課程的職業性、實踐性和開放性。
以亞龍—335A 自動線和 FESTO柔性製造系統為平台，基於自動生產線安裝調試的工作過程開發設計了 6 個學習情境，每一個學習情境的實施都是一個完整的工 作過程。並按認知規律和職業成長規律，從最簡單的供料單元的安裝調試開始，由淺入深，由易到難，循序漸進。
採用自動線進行生產的產品應有足夠大的產量；產品設計和工藝應先進、穩定、可靠，並在較長時間內保持基本不變。在大批、大量生產中採用自動線能提高勞動生產率，穩定和提高產品質量，改善勞動條件，縮減生產佔地面積，降低生產成本，縮短生產周期，保證生產均衡性，有顯著的經濟效益。 機械製造業中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機械裝配等自動線，也有包括不同性質的工序，如毛坯製造、加工、裝配、檢驗和包裝等的綜合自動線。 自動線中設備的聯結方式有剛性聯接和柔性聯接兩種。在剛性聯接自動線中，工序之間沒有儲料裝置，工件的加工和傳送過程有嚴格的節奏性。當某一台設備發生故障而停歇時，會引起全線停工。因此，對剛性聯接自動線中各種設備的工作可靠性要求高。 在柔性聯接自動線中，各工序(或工段)之間設有儲料裝置，各工序節拍不必嚴格一致，某一台設備短暫停歇時，可以由儲料裝置在一定時間內起調劑平衡的作用，因而不會影響其他設備正常工作。綜合自動線、裝配自動線和較長的組合機床自動線常採用柔性聯接。 切削加工自動線在機械製造業中發展最快、應用最廣。主要有：用於加工箱體、殼體、雜類等零件的組合機床自動線；用於加工軸類、盤環類等零件的，由通用、專門化或專用自動機床組成的自動線；旋轉體加工自動線；用於加工工序簡單小型零件的轉子自動線等。 自動線的工件傳送系統一般包括機床上下料裝置、傳送裝置和儲料裝置。在旋轉體加工自動線中，傳送裝置包括重力輸送式或強制輸送式的料槽或料道，提升、轉位和分配裝置等。有時採用機械手完成傳送裝置的某些功能。在組合機床自動線中當工件有合適的輸送基面時，採用直接輸送方式，其傳送裝置有各種步進式輸送裝置、轉位裝置和翻轉裝置等對於外形不規則、無合適的輸送基面的工件，通常裝在隨行夾具上定位和輸送，這種情況下要增設隨行夾具的返回裝置。 自動線的控制系統主要用於保證線內的機床、工件傳送系統，以及輔助設備按照規定的工作循環和聯鎖要求正常工作，並設有故障尋檢裝置和信號裝置。為適應自動線的調試和正常運行的要求，控制系統有三種工作狀態：調整、半自動和自動。在調整狀態時可手動操作和調整，實現單台設備的各個動作；在半自動狀態時可實現單台設備的單循環工作；在自動狀態時自動線能連續工作。 控制系統有「預停」控制機能，自動線在正常工作情況下需要停車時，能在完成一個工作循環、各機床的有關運動部件都回到原始位置後才停車。自動線的其他輔助設備是根據工藝需要和自動化程度設置的，如有清洗機工件自動檢驗裝置、自動換刀裝置、自動捧屑系統和集中冷卻系統等。為提高自動線的生產率，必須保證自動線的工作可靠性。影響自動線工作可靠性的主要因素是加工質量的穩定性和設備工作可靠性。 自動線的發展方向主要是提高生產率和增大多用性、靈活性。為適應多品種生產的需要，將發展能快速調整的可調自動線。 數字控制機床、工業機器人和電子計算機等技術的發展，以及成組技術的應用，將使自動線的靈活性更大，可實現多品種、中小批量生產的自動化。多品種可調自動線，降低了自動線生產的經濟批量，因而在機械製造業中的應用越來越廣泛，並向更高度自動化的柔性製造系統發展。
編輯本段自動生產線的維修和保養
自動生產線節省了大量的時間和成本，近來，在工業發達的城市，自動生產線的維修成為熱點。自動生產線維修主要靠操作工與維修工來共同完成。 自動生產線
編輯本段自動生產線維修的兩大方法
同步修理法
再生產當中，如發現故障盡量不修，採取維持方法。使生產線繼續生產。到星期天，集中維修工，操作工，對所有問題，同時修理。設備在星期一正常全線生產。
分部修理法
自動生產線如有較大問題，修理時間較常。不能用同步修理法。這時利用星期天，集中維修工，操作工對某一部分，進行修理。待到下個星期天，對另一部分進行修理。保證自動生產線在工作時間不停產。另外，在管理中盡量採用予修的方法。在設備中安裝計時器，記錄設備工作時間，應用磨損規律，來予測易損件的磨損，提前更換易損件，可以把故障以前消滅。保證生產線滿負荷生產。
自動生產線的保養知識
1、電路、氣路、油路及機械傳動部位(如導軌等)班前班後要檢查、清理 ； 2、工作過程要巡檢，重點部位要抽檢，發現異樣要記錄，小問題班前班後處理(時間不長)，大問題做好配件准備； 3、統一全線停機維修，做好易損件計劃，提前更換易損件，防患於未燃。
技術參數
生產管材規格mm 4-10 10-16 16-40
產量kg/h 8 20 60
配套主機 SJ-30/30B SJ-45/30B SJ-65/30B
模塊對數 40 42 42
生產線速度m/min 5-10 5-15 5-10
編輯本段生產線的自動化
生產線的自動化有以下步驟： 1．先確定節拍時間：不論何種製品，皆在其必須完成的恰好時間內製造。 2．單位流程：只針對一項產品，進行單位配件的搬運、裝配、加工及素材的領取。 3．先導器：製作以目視即能了解節拍時間的裝置。 4．U字型生產線：將設備依工程順序逆時針排列，並由一人負責出口及入口。 5．AB控制：只有當後工程無產品，而前工程有產品的情形，才進行工程。 6．燈號：傳達生產線流程中產品異狀的裝置。 7．後工程領取：生產線的產品要因應後工程的需求。
㈣ 剛性自動化和柔性自動化的關系
1、剛性半自動化單機
除上下料外，機床可以自動地完成單個工藝過程的加工循環，這樣的機床稱為剛性半自動化機床。這種機床一般是機械或電液復合控制式組合機床和專用機床，可以進行多面、多軸、多刀同時加工，加工設備按工件的加工工藝順序依次排列；切削刀具由人工安裝、調整，實行定時強制換刀，如果出現刀具破損、折斷，可進行應急換刀；例如：單台組合機床，通用多刀半自動車床，轉塔車床等。從復雜程度講，剛性半自動化單機實現的是加工自動化的最低層次，但是投資少、見效快，適用於產品品種變化范圍和生產批量都較大的製造系統。缺點是調整工作量大，加工質量較差，工人的勞動強度也大。
2、剛性自動化單機
它是在剛性半自動化單機的基礎上增加自動上、下料等輔助裝置而形成的自動化機床。輔助裝置包括自動工件輸送、上料，下料、自動夾具、升降裝置和轉位裝置等；切屑處理一般由刮板器和螺旋傳送裝置完成。這種機床實現的也是單個工藝過程的全部加工循環。這種機床往往需要定做或改裝，常用於品種變化很小，但生產批量特別大的場合。主要特點是投資少、見效快，但通用性差，是大量生產最常見的加工裝備。
3、剛性自動化生產線
剛性自動化生產線是多工位生產過程，用工件輸送系統將各種自動化加工設備和輔助設備按一定的順序連接起來，在控制系統的作用下完成單個零件加工的復雜大系統。在剛性自動線上，被加工零件以一定的生產節拍，順序通過各個工作位置，自動完成零件預定的全部加工過程和部分檢測過程。因此，與剛性自動化單機相比，它的結構復雜，任務完成的工序多，所以生產效率也很高，是少品種、大量生產必不可少的加工裝備。除此之外，剛性自動生產線還具有可以有效縮短生產周期，取消半成品的中間庫存，縮短物料流程，減少生產面積，改善勞動條件，便於管理等優點。它的主要缺點是投資大，系統調整周期長，更換產品不方便。為了消除這些缺點，人們發展了組合機床自動線，可以大幅度縮短建線周期，更換產品後只需更換機床的某些部件即可（例如可更換主軸箱），大大縮短了系統的調整時間，降低了生產成本，並能收到較好的使用效果和經濟效果。組合機床自動線主要用於箱體類零件和其他類型非回轉體的鑽、擴、鉸、鏜、攻螺紋和銑削等工序的加工。剛性自動化生產線目前正在向剛柔結合的方向發展。
㈤ 工業機器人自動化生產線是什麼
1、工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執行工作，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。
2、工業機器人的組成結構：
工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體即機座和執行機構，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構。大多數工業機器人有3～6個運動自由度，其中腕部通常有1～3個運動自由度；驅動系統包括動力裝置和傳動機構，用以使執行機構產生相應的動作；控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號，並進行控制。
3、工業機器人的分類：
1）、工業機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動；圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作；球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮；關節型的臂部有多個轉動關節。
2）、工業機器人按執行機構運動的控制機能，又可分點位型和連續軌跡型。點位型只控制執行機構由一點到另一點的准確定位，適用於機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業；連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動，適用於連續焊接和塗裝等作業。
3）、工業機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機上已編好的作業程序文件，通過RS232串口或者乙太網等通信方式傳送到機器人控制櫃。
4、工業機器人的應用領域：
工業機器人的典型應用包括焊接、刷漆、組裝、採集和放置（例如包裝、碼垛和 SMT）、產品檢測和測試等; 所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和准確性。
5、自動生產線：自動生產線是由工件傳送系統和控制系統，將一組自動機床和輔助設備按照工藝順序聯結起來，自動完成產品全部或部分製造過程的生產系統，簡稱自動線。
6、自動生產線的構成要素：
1）、傳送系統
自動線的工件傳送系統一般包括機床上下料裝置、傳送裝置和儲料裝置。在旋轉體加工自動線中，傳送裝置包括重力輸送式或強制輸送式的料槽或料道，提升、轉位和分配裝置等。有時採用機械手完成傳送裝置的某些功能。在組合機床自動線中當工件有合適的輸送基面時，採用直接輸送方式，其傳送裝置有各種步進式輸送裝置、轉位裝置和翻轉裝置等對於外形不規則、無合適的輸送基面的工件，通常裝在隨行夾具上定位和輸送，這種情況下要增設隨行夾具的返回裝置。
2）、控制系統
自動線的控制系統主要用於保證線內的機床、工件傳送系統，以及輔助設備按照規定的工作循環和聯鎖要求正常工作，並設有故障尋檢裝置和信號裝置。為適應自動線的調試和正常運行的要求，控制系統有三種工作狀態：調整、半自動和自動。在調整狀態時可手動操作和調整，實現單台設備的各個動作；在半自動狀態時可實現單台設備的單循環工作；在自動狀態時自動線能連續工作。
控制系統有「預停」控制機能，自動線在正常工作情況下需要停車時，能在完成一個工作循環、各機床的有關運動部件都回到原始位置後才停車。自動線的其他輔助設備是根據工藝需要和自動化程度設置的，如有清洗機工件自動檢驗裝置、自動換刀裝置、自動捧屑系統和集中冷卻系統等。為提高自動線的生產率，必須保證自動線的工作可靠性。影響自動線工作可靠性的主要因素是加工質量的穩定性和設備工作可靠性。自動線的發展方向主要是提高生產率和增大多用性、靈活性。為適應多品種生產的需要，將發展能快速調整的可調自動線。
7、自動化生產線的應用范圍：
1）、機械製造業中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機械裝配等自動線，也有包括不同性質的工序，如毛坯製造、加工、裝配、檢驗和包裝等的綜合自動線。
2）、切削加工自動線在機械製造業中發展最快、應用最廣。主要有：用於加工箱體、殼體、雜類等零件的組合機床自動線；用於加工軸類、盤環類等零件的，由通用、專門化或專用自動機床組成的自動線；旋轉體加工自動線；用於加工工序簡單小型零件的轉子自動線等。
㈥ 自動化生產線的概念
1、工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執行工作，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。
2、工業機器人的組成結構：
工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體即機座和執行機構，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構。大多數工業機器人有3～6個運動自由度，其中腕部通常有1～3個運動自由度；驅動系統包括動力裝置和傳動機構，用以使執行機構產生相應的動作；控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號，並進行控制。
3、工業機器人的分類：
1）、工業機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動；圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作；球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮；關節型的臂部有多個轉動關節。
2）、工業機器人按執行機構運動的控制機能，又可分點位型和連續軌跡型。點位型只控制執行機構由一點到另一點的准確定位，適用於機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業；連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動，適用於連續焊接和塗裝等作業。
3）、工業機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機上已編好的作業程序文件，通過RS232串口或者乙太網等通信方式傳送到機器人控制櫃。
4、工業機器人的應用領域：
工業機器人的典型應用包括焊接、刷漆、組裝、採集和放置（例如包裝、碼垛和 SMT）、產品檢測和測試等; 所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和准確性。
5、自動生產線：自動生產線是由工件傳送系統和控制系統，將一組自動機床和輔助設備按照工藝順序聯結起來，自動完成產品全部或部分製造過程的生產系統，簡稱自動線。
6、自動生產線的構成要素：
1）、傳送系統
自動線的工件傳送系統一般包括機床上下料裝置、傳送裝置和儲料裝置。在旋轉體加工自動線中，傳送裝置包括重力輸送式或強制輸送式的料槽或料道，提升、轉位和分配裝置等。有時採用機械手完成傳送裝置的某些功能。在組合機床自動線中當工件有合適的輸送基面時，採用直接輸送方式，其傳送裝置有各種步進式輸送裝置、轉位裝置和翻轉裝置等對於外形不規則、無合適的輸送基面的工件，通常裝在隨行夾具上定位和輸送，這種情況下要增設隨行夾具的返回裝置。
2）、控制系統
自動線的控制系統主要用於保證線內的機床、工件傳送系統，以及輔助設備按照規定的工作循環和聯鎖要求正常工作，並設有故障尋檢裝置和信號裝置。為適應自動線的調試和正常運行的要求，控制系統有三種工作狀態：調整、半自動和自動。在調整狀態時可手動操作和調整，實現單台設備的各個動作；在半自動狀態時可實現單台設備的單循環工作；在自動狀態時自動線能連續工作。
控制系統有「預停」控制機能，自動線在正常工作情況下需要停車時，能在完成一個工作循環、各機床的有關運動部件都回到原始位置後才停車。自動線的其他輔助設備是根據工藝需要和自動化程度設置的，如有清洗機工件自動檢驗裝置、自動換刀裝置、自動捧屑系統和集中冷卻系統等。為提高自動線的生產率，必須保證自動線的工作可靠性。影響自動線工作可靠性的主要因素是加工質量的穩定性和設備工作可靠性。自動線的發展方向主要是提高生產率和增大多用性、靈活性。為適應多品種生產的需要，將發展能快速調整的可調自動線。
7、自動化生產線的應用范圍：
1）、機械製造業中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機械裝配等自動線，也有包括不同性質的工序，如毛坯製造、加工、裝配、檢驗和包裝等的綜合自動線。
2）、切削加工自動線在機械製造業中發展最快、應用最廣。主要有：用於加工箱體、殼體、雜類等零件的組合機床自動線；用於加工軸類、盤環類等零件的，由通用、專門化或專用自動機床組成的自動線；旋轉體加工自動線；用於加工工序簡單小型零件的轉子自動線等。
㈦ 請問夾具：內孔定位，外圓定位都有那些方式
至於用內孔定位還是外圓定位這個工藝是根據零件的特徵和形位公差的要求來定的。
夾具：機械製造過程中用來固定加工對象，使之佔有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置。
夾具種類按使用特點可分為：①萬能通用夾具。如機用虎鉗、卡盤、吸盤、分度頭和回轉工作台等，有很大的通用性，能較好地適應加工工序和加工對象的變換，其結構已定型，尺寸、規格已系列化，其中大多數已成為機床的一種 標准附件。②專用性夾具。為某種產品零件在某道工序上的裝夾需要而專門設計製造，服務對象專一，針對性很強，一般由產品製造廠自行設計。常用的有車床夾具、銑床夾具、鑽模(引導刀具在工件上鑽孔或鉸孔用的機床夾具)、鏜模(引導鏜刀桿在工件上鏜孔用的機床夾具)和隨行夾具（用於組合機床自動線上的移動式夾具）。③可調夾具。可以更換或調整元件的專用夾具。④組合夾具。由不同形狀、規格和用途的標准化元件組成的夾具，適用於新產品試制和產品經常更換的單件、小批生產以及臨時任務。