模具数控加工技术教案第次课

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1、模具数控加工技术教案第10次课第十次课授课提纲第四节可编程序控制器（PLC）一、可编程序控制器工作原理1．可编程序控制器的组成PLC是一种计算机控制系统，模具数控加工技术教案第10次课--13次课。它不同于通用计算机的是：它是为工业现场开发，具有更多、功能强大的IO接口和面向电气工程技术人员的编程语言。如图2-33所示，是一个小型PLC的内部结构示意图。2．可编程序控制器的特点（1）可靠性高（2）编程简单（3）灵活性好（4）直接驱动负载能力强（5）便于实现机电一体化另外，利用其通信网络功能还可以实现计算机网络控制。3．

2、可编程序控制器的工作过程PLC内部工作方式一般是采用循环扫描工作方式，在一些大、中型的PLC中增加了中断工作方式。当用户将用户程序调试完成后，通过编程器将其程序写入PLC存储器中，同时将现场的输入信号和被控制的执行元件相应的连接在输入模块的输入端和输出模块的输出端，接着将PLC工作方式选择为运行工作方式，后面的工作就由PLC根据用户程序去完成，图2-34是PLC执行过程框图。PLC在工作过程中，主要完成六个模块的处理。二、可编程序控制器的应用在机械制造业中，PLC得到了非常广泛的应用，特别是数控机床都或多或少的使用了P

3、LC作为开关量的控制。除了数控机床，其它的加工设备目前也在越来越多的采用PLC进行控制，例如组合机床、各种自动化生产线等都使用了PLC控制。（一）数控机床使用PLC的类型数控机床使用的PLC可分为两类：一类是为“内装型”PLC；另一类是“独立型”PLC。1．内装型PLC如图2-36所示为内装型PLC的CNC系统框图。2．独立型PLC所谓独立型PLC实际上就是一个通用型PLC，它完全独立于CNC装置，具有完备的硬件和软件，独立完成CNC系统所要求的控制任务。如图2-37所示是独立型PLC与CNC和机床的连接框图。从图中可

4、以看到，独立型PLC，不但要与机床侧的IO连接，还要进行与CNC装置侧的IO连接。所以，独立型CPU造价较高，性能价格比不如内装型PLC。（二）PLC与CNC及机床之间的信息交换在信息交换中，分为PLC与CNC之间的信息交换和PLC与机床之间的信息交换。PLC与CNC之间的信息交换分两个方向进行：一个方向是CNC向PLC发送信息，主要信息有各种功能代码M、S、T的信息，手动自动方式信息，各种使能信息等；另一个方向是PLC向CNC发送信息，主要信息有M、S、T功能的应答信息和各坐标轴对应的机床参考点信息等。PLC与机床之

5、间的信息交换也分为两个方向进行：一个方向是PLC向机床发送的信息，主要信息有控制机床的执行元件，如电磁铁、接触器、继电器以及各种状态指示和故障报警等；另一个方向是机床向PLC发送信息，主要信息有机床操作面板输入信息和其上各种开关、按钮等信息，如机床起动停止、主轴正转反转停止、冷却液开关、倍率选择、各坐标轴点动以及刀架卡盘夹紧松开等信息，还有各运动部件的限位开关，主轴状态监视信号和伺服系统运行准备信号等。第二章小结本章介绍的CNC系统由硬件和软件组成。CNC系统的硬件从电路板结构来分，有大板结构和模块化结构两种，从使用的

6、微机结构来分，有单微机结构和多微机结构。为了完成控制机床的任务，CNC系统都有一套专用软件，即系统软件，它一般包括输入数据处理、插补计算、位置控制、速度控制、管理和诊断等软件。输入数据处理软件包括程序段的输入、存储、译码及预计算（如刀补计算）等插补计算是CNC系统的一项重要任务，CNC系统的插补算法有逐点比较法、数字积分法、数据采样法等。CNC系统常见的软件结构有前后台型和中断型两种。数控机床的进给伺服系统有开环伺服系统、闭环伺服系统、半闭环伺服系统和CNC伺服系统。数控机床的进给系统的机械结构与普通机床有很大的区别，

7、体现在采用了精密的滚珠丝杠副、消除间隙机构、精密的导轨（如直线导轨、液体静压导轨、贴塑导轨等）。位置检测装置是保证闭环和半闭环伺服系统精度的关键，常用的位置检测装置有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅等。数控机床的主轴驱动方式有变速齿轮传动、带传动、用两个电动机分别驱动主轴、内装主轴电动机等。主轴调速有电动机调速和机械齿轮变速。为满足数控机床低速强力切削的需要，常采用分段无级变速的方法。PLC在数控机床中得到了非常广泛的应用，如采用PLC作为开关量控制的控制器。本章介绍了PLC的特点、工作原理及应用。第十一次课授课提纲

8、第三章数控车削加工技术第一节数控车床简介一、概述（一）数控车床的用途数控车床能对轴类或盘类等回转体零件自动地完成内、外圆柱面，圆锥面，圆弧面和直、锥螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩和铰等工作，教案《模具数控加工技术教案第10次课--13次课》。它是目前国内使用极为广泛的一种数控机床，约占数控机床总数的25％。（二）数控车