学 士 学 位 论 文基于 PLC 的台式钻床控制系统改造及其进给系统设计院 系 (部 所 )： 机电工程学院专 业： 机械设计制造及其自动化完 成 日 期 ： 2013 年 5 月 31 日学校代码：10904 学 士 学 位 论 文基于 PLC 的台式钻床控制系统改造及其进给系统设计姓 名： 田素坤学 号： 201115310333指 导 教 师 ： 徐伟、蔡田芳院 系 (部 所 )： 机电工程学院专 业： 机械设计制造及其自动化完 成 日 期 ： 2013 年 5 月 31 日摘 要本文介绍的是对台式钻床的改造与设计，通过导入液压进给系统和 PLC 控制系统将其改造成为自动钻床。设计的过程首先是按照机床的一般设计步骤进行，然后再对进给系统和控制系统进行具体设计。设计的重点在于进给系统的设计和 PLC 控制系统的设计。液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案、液压泵、液压缸结构、控制油路的设计。PLC 控制系统设计主要是电气控制系统硬件和软件的设计，其中包括 PLC 机型的选择、I/O 端口的分配、I/O 硬件接线图的绘制、PLC 梯形图程序的设计。最后，利用 PLC 可编程控制器对液压回路等进行控制。关键词：自动钻床；液压进给系统；PLCAbstractThe bench drill is the metal cutting tools in mechanical machining, this paper is transformation and design of the desktop machine, mainly through the introduction of hydraulic system and PLC control system will be transformed into the automatic drilling machine.The design process is first carried out in accordance with the general machine design steps, and then the feed system and control system were designed in details. The design focuses on the design of feed system design and PLC control system. The design of hydraulic system is based on the known conditions, to determine the design of hydraulic project, hydraulic pump, hydraulic cylinder structure, control circuit. The design of PLC control system is mainly the design of electrical control system of hardware and software, including the choice of PLC models, the I/O port assignment, I/O hardware wiring diagram, ladder diagram of PLC program design. Finally, the programmable controller of the hydraulic circuit is controlled by PLCKey words: Automatic drilling machine；Hydraulic feed system ； PLCI目 录第 1 章 绪论 .11.1 研究的目的意义 .11.2 问题的提出、分析以及解决方案 .1第 2 章 自动钻床的总体设计方案 .32.1 自动钻床的改造方案的确定 .32.2 执行系统的方案设计 .32.2.1 执行系统的功能原理设计 .42.2.2 执行系统的运动规律 .42.2.3 执行系统的协调设计原则 .52.2.4 执行系统的方案评价 .52.3 传动系统方案设计和原动机选择 .52.4 传动系统方案设计 .52.5 控制方案设计 .62.6 本 章小结 .7第 3 章 钻床进给系统的设计 .83.1 进给系统概述与分析 .83.2 进给系统方案图的确定 .93.3 工况分析 .93.4 切削力的计算 .103.4.1 切削刀具及相关参数的选择 .103.4.2 主轴转速及钻孔时间的计算 .103.4.3 切削力的计算 .113.5 钻床主轴设计 .123.5.1 主轴材料的选择 .123.5.2 轴的结构设计 .123.5.3 轴强度的校核 .13II3.6 进给液压系统设计 .143.6.1 负载分析 .143.6.2 液压缸执行元件主要参数的确定 .163.7 本章小结 .22第 4 章 自动钻床控制系统设计 .234.1 自动钻床的自动化控制要求 .234.2 可编程控制器 PLC