摘 要

根据门窗用铝型材行业发展情况，现如今门窗使用铝型材已经越来越普遍，与此同时提高铝型材铣削工作效率、降低人力成本是行业继续发展的关键。端面铣削作为门窗用铝型材生产工艺中非常重要的一环，需要设计一款高效、自动的门窗用铝型材端铣机控制系统。

本文根据端铣削机的控制需求，基于 PLC 设计了门窗用铝型材自动端面铣削控制系统，采用三菱FX系列的PLC对铝型材端铣过程进行自动控制。 本系统采用液压系统控制工件夹紧和铣削；通过升降电动机调整铣刀距离；通过铣削电机控制铣刀运转。以上工作处理了操作过程中的实际问题，完成门窗用铝型材的端面铣削。

关键词：门窗用铝型材、端铣机、自动控制系统、可编程逻辑控制器

Abstract

According to the development of the aluminum industry with doors and Windows, now the use of aluminum doors and Windows has become more and more common, at the same time to improve the efficiency of aluminum milling, reduce the cost of labor is the key to the continued development of the industry. As a very important part of the production process of aluminum profile for doors and Windows, end milling needs to design an efficient and automatic control system of aluminum profile end milling machine for doors and Windows.

According to the control demand of end milling machine, this paper designs the automatic end milling control system of aluminum profile for doors and Windows based on PLC, and adopts the PLC of mitsubishi FX series to control the automatic end milling process of aluminum profile. This system adopts hydraulic system to control workpiece clamping and milling. Adjusting the distance of milling cutter by lifting motor; The operation of the milling cutter is controlled by a milling motor. The above work dealt with the practical problems in the process of operation, the completion of doors and Windows with aluminum profile end milling.

Key words: Aluminum profiles for doors and Windows, end milling machines,

automatic control system,programmable logic controller

目录

第一章 绪论 1

• 1. 铝型材及端铣机的发展背景 1
  2. 论文研究的目的和意义 2
  3. 论文的设计要求 3

第二章 门窗用铝型材端铣机的介绍 4

• 1. 端铣机的整体机械结构 4
  2. 端铣机的关键机构 4
  3. 端铣机的关键参数 5

第三章 端铣机控制系统设计 6

• 1. 控制系统的功能 6
  2. 控制系统设计路线 6
  3. 控制系统的结构设计 7
  4. 控制系统的关键技术 9

第四章 控制系统的硬件选择和电路设计 11

• 1. 控制系统硬件的选择 11
     1. PLC 的型号选择 11
     2. 其他元器件的选择 11
  2. 控制系统电路设计 12
     1. 控制电路图 12
     2. I/O 分配表 12
     3. 端铣机电磁阀的布置 14
     4. 端铣机控制 PLC 硬件接线图 15

第五章 控制系统的软件设计 16

• 1. 控制系统的总体设计 16
  2. 控制系统程序设计 16
     1. 控制系统程序流程设计 16
     2. 控制系统程序结构设计 18
  3. 控制系统的梯形图 18

第六章 总结 23

• 1. 仿真结果 23
  2. 论文总结 24

参考文献 25

致谢 26

第一章 绪论

门窗是家居生活必不可少的，而随着人们生活的水平越来越高，门窗用材的选择也越发的引起重视，而铝型材环保防火等优质的性能使其成为门窗的最佳选择。铝型材制的门窗相比于传统的门窗有着先明的优点，如铝型材刚性更好，比其它材制的门窗硬度更强以及不易着火，保温隔音，耐腐蚀等优秀的综合性能，故铝型材代替了传统的木制门窗成为新型门窗。铝型材的端铣随之快速发展，设计一款门窗用端铣机控制系统对铝型材行业的发展十分有益，提高铝型材端铣的工作效率以及工作精度，完成整个铣削过程的同时，保证运行的安全，降低人工的成本。

铝型材及端铣机的发展背景

随着我国的基础工业投资和工业化进程的迅猛发展，门窗用铝型材行业的产、消量在飞速增加，我国铝型材的销售和生产跃居世界前列，铝型材行业蓬勃发展，门窗用铝型材正是其中重要的一环。

端铣机从开始的简单铣床发展到了现在的数控铣床，数字控制在端铣机上的应用飞速发展，现如今，铣床的控制系统都使用 PLC 控制代替了继电器控制。许多公司正在对 PLC 铣床控制系统进行研发。

由于 PLC 使用软件功能代替了继电器控制中许多的中间、时间继电器，计数器等硬件，使得铣床的结构设计、安装、接线工作量大大减少，不仅极大降低了铣床成本，同时也使得铣床的操作更加自动便捷化，更重要的是铣削工件质量大大提高。