车床数控改造设计论文提纲

论文题目：PLC与触摸屏技术在CA6140车床改造的应用研究

摘要：CA6140卧式车床采用传统的继电器实现电器控制,自动化水平低,难以满足现代化生产的需求。运用数控技术理论,以较低的成本对CA6140普通机床进行数控化改造,可以提高机床的加工精度与生产效率,适应工业高速发展的要求。本文以CA6140车床为研究对象,对该车床进行了数控化改造,主要研究改造内容如下:对车床原有的传动与进给系统进行分析,并针对CA6140车床改造后的传动与进给系统精度要求进行改进与设计。论文重点介绍了CA6140车床改造后,运用PLC与触摸屏对车床实现控制,包括:PLC选型（本次车床数控化改造选用三菱PLC FX2N系列）,对车床改造后要实现的公用程序、回原点程序、主轴控制程序、坐标轴控制、定时润滑控制、报警处理程序、自动换刀控制、冷却程序八个部分实行模块式的程序设计并绘制梯形图;触摸屏的选型（本次车床数控化改造选用触摸屏的型号为:GT1155-QSBD-C）,触摸屏人界面设计,本次共设计了5幅画面分别是（1）触摸屏的开机画面、（2）触摸屏的系统监控选择画面、（3）触摸屏的主轴电机监控画面、（4）触摸屏的冷却泵电机监控画面、（5）触摸屏的快进电机监控画面。并绘制了PLC与触摸屏联机实现主轴电机正反转启动控制、主轴电机Y/△启动控制、主轴正反转反接制动控制、主轴电机点动控制、冷却泵电机控制、快进电机点动控制、HL照明控制以及PLC与触摸屏系统控制总程序的梯形图。最后通过采用PLC与触摸屏系统控制的模拟实验来证实CA6140车床数控化改造后能实现数控车床的主要功能。本次研究,为加工行业的技术人员实现传统CA6140型车床数控化改造提供了有效的方法,对于企业其它传统加工设备的技术改造也有借鉴与参考的价值。

关键词：数控化改造;PLC;触摸屏;CA6140车床

学科专业：电路与系统

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 论文产生的背景

1.2 普通机床数控改造的意义

1.3 普通机床数控化改造的研究现状

1.3.1 机床数控系统类型

1.3.2 机床数控化改造国内外研究现状

1.4 论文研究目的与主要内容

第二章 车床改造的传动与进给系统设计

2.1 改造后车床传动系统设计

2.1.1 CA6140车床传动系统

2.1.2 数控车床传动系统

2.2 改造后车床进给系统的设计

2.2.1 进给系统电机的选型计算

2.2.2 滚珠丝杠的选型计算

第三章 车床改造的PLC数控设计

3.1 PLC（可编程序控制器）简介

3.2 数控车床PLC

3.2.1 数控车床中PLC的功能

3.2.2 PLC的控制对象

3.2.3 PLC实现车床电气控制系统的功能

3.2.4 PLC代替继电器--接触器控制方式的优越性

3.3 CA6140数控化改造的PLC选型

3.3.1 车床用的PLC

3.3.2 三菱PLC FX2N系列

3.4 PLC程序设计方法

3.4.1 PLC的编程语言

3.4.2 PLC可编程序控制器程序设计步骤

3.4.3 PLC可编程序控制器程序的模块化设计

3.4.4 PLC可编程序控制器的输入输出分配

3.5 PLC可编程序控制器的梯形图程序设计

3.5.1 PLC可编程序控制器的梯形图总体框图

3.5.2 PLC的公用程序

3.5.3 PLC的回原点程序

3.5.4 PLC的主轴的控制程序

3.5.5 PLC的坐标轴控制程序

3.5.6 PLC的定时润滑控制程序

3.5.7 PLC的报警处理程序

3.5.8 PLC的自动换刀控制程序

3.5.9 PLC的冷却程序

第四章 车床改造的触摸屏系统设计

4.1 触摸屏简介

4.2 触摸屏选型

4.3 触摸屏人界面设计

4.4 触摸屏的供电电源与开关电源选择

4.5 PLC与触摸屏控制系统联机

4.6 PLC与触摸屏联机后的控制程序设计

4.6.1 主轴电机正反转启动控制

4.6.2 主轴电机 Y/△启动控制

4.6.3 主轴正反转反接制动程序设计

4.6.4 主轴电机点动程序设计

4.6.5 冷却泵电机控制程序设计

4.6.6 快进电机点动程序设计

4.6.7 HL照明设计

4.6.8 PLC与触摸屏系统控制总程序

第五章 PLC与触摸屏模拟控制实验

5.1 模拟实验系统组成

5.2 功能演示系统模拟实验

第六章 结论

6.1 本论文所做的工作

6.2 下一步工作

参考文献

致谢