毕业设计（论文）开题报告-基于plc控制的数控钻床.doc

本科学生毕业设计(论文) 开 题 报 告 系（分院）：机械与控制工程学院 课题名称：基于plc控制的数控钻床 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：机械07-1班 学生姓名： 指导教师： 日 期：2011年3月10日 1、选题依据和意义 随着印制板工业的发展, 数控钻床几乎成了这项工业必不可少的加工设备。也就是说, 凡是生产量大, 精度要求高的印制板生产厂家,尤其是密度大、精度要求高的多层印制板生产厂家更需要使用数控钻床进行钻孔, 同时也使用数控铣床进行铣削外形。 六十年代初, 专门用于印制板生产的数控钻床在世界上初露头角。这个时期的数控钻床还处在初级阶段, 许多地方还没有脱离开金属切削机床的模式。如我国七十年代初从瑞典进口的一一数控钻床就属于这一类。它们的大致情况是这样的底座和横梁均属钢结构, 整体稳定性较差, 台面定位驱动和Z轴驱动一般为步进电机, 这样台面移动速度和钻孔速度就不高, 精度也比较差。控制装置很简单, 输入装置多为光电机和磁带机。存贮容量很小, 一般是都不能自动更换钻头。钻孔速度在一次每分。因驱动为步进马达, 所以整个系统多为开环系统。七十年代后期和整个八十年代, 数控钻床随着电子工业的迅速发展而突飞猛进地发展起来。给人们脱胎换骨的感觉。同为一个生产厂家生产的数控钻床, 八十年代的产品和七十年代初的产品相比, 却是完全两样的,看不到太多的继承性。这个时期世界上较为有名的生产厂家有美国的公司、德国的公司、瑞士公司和意大利公司等。他们互相竞争, 不断改进产品, 拼命抢占市场。特别是改革开放后的中国这块大市场。从八三年到九三年, 中国共进口数控钻床多台, 其中美国公司约占一半。八十年代的数控钻床虽不能说已炉火纯青, 但已设计精良, 性能优越了。 直至今日, 用于印制板钻孔的数控钻床又有了很大的进步。不过这种进步仅是在原来基础上的技术进步, 还谈不上是质的飞跃。但从这些技术上的进步已可看到数控钻床今后的发展趋势自动化程度越来越高, 将成为无人看管的生产机器。将来的数控钻床精度会非常高, 速度也非常快。很适合钻小孔和盲孔。 随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，，计算机控制已扩展到了几乎所有的工业领域。现代社会要求制造对市场需求作出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性，PLC正是顺应这一要求出现的，成为工业控自动的三大支柱。PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机，除了能完成各种各样的控制功能外，还能与其他计算机通信联网，它已经大量地应用在各种机械设备和生产的电气控制装置中，下面就基于PLc控制的数控钻床的设计。 2、本毕业设计研究内容方案及重点 数控钻床的选型 数控钻床选择Z3040型摇臂钻床 1）、　钻床的设计 Z3040钻床的结构示意图如图1所示。 图1 数控钻床的结构示意图 2）、Z3040型摇臂钻床结构与运动形式 摇臂钻床一般由底座、内外立柱、摇臂、主轴箱和工作台等部件组成，如果3-3所示。内立柱固定在底座的一端，外立柱套在内柱上，并可绕内立柱回转360°。摇臂的一端为套筒，塔套在外立柱上，借助于升降丝杆的正反向旋转，摇臂可沿外立柱上下移动。由于升降螺母固定在摇臂上，所以摇臂只能与外立柱一起绕内立柱回转。主轴箱式一个复合的部件，它由主电动机、主轴和主轴传动机构、进给和变速机构以及机床的操作机构等部分组成。主轴箱安装在摇臂的水平导轨上，通过手轮操作可是主轴箱沿摇臂水平导轨作径向运动。这样，主轴5可通过主轴箱在摇臂上的水平移动及摇臂的回转可方便的调整至机床尺寸范围内的任意位置。为适应加工不同高度工件的需要，可调节摇臂在立柱上的位置。Z3040钻床中，主轴箱沿摇臂的径向运动和摇臂的回转运动为手动调整。 钻削加工时，主轴旋转为主运动，主轴的纵向运动为进给运动，即转头一面旋转一面作纵向进给。此时主轴箱夹紧在摇臂的水平导轨上，摇臂与外立柱加紧在内立柱上。辅助运动有：摇臂沿外立柱的上下垂直移动；主轴箱沿摇臂水平导轨的径向移动；摇臂的回转运动。 Z3040型摇臂钻床电力控制电路图 3040型摇臂