摘要
随着技术的进步，冲孔机的制作工艺已经变得越来越成熟，它的应用范围也越来越广泛。皮革冲孔是改变皮革外形过程中非常重要的一道工艺流程，从宏观的建筑装饰，到微观的汽车座椅，再到各种产品的标识铭牌，冲孔机的使用已经渗透到各个领域。然而，冲孔机的价格相对较高，且市场上大多采用人工冲孔或
半自动冲孔方式，因此，为了提高它的生产效率，设计一个经济、简洁的自动机械运动系统显得尤为重要。
本文主要叙述了控制系统的功能需求及设计原则，设计系统的总体架构，使用PLC控制，该架构主要是由X、Y、Z三个部分，这三个部分设计大体相同，均是采用步进电机、联轴器、轴承固定、滚珠丝杠、直线导轨，相比于X、Y轴，Z轴多了气缸和冲头，气缸与冲头通过连接板连接。通过设计的功能需求从而对所需的硬件进行选型，通过caxa软件绘制机械装配图、零件图、硬件接线图等。并设计自动和手动两个功能模块，增加手动更方便调试，进一步提高了皮革冲孔的效率。
这款冲孔机的特点是易于安装，结构简洁，外观独特，生产成本较低，适合各种规模的工业生产，高效率的特点完全满足企业的需求，具有一定的现实意义。
关键词：PLC；步进电机 ；滚珠丝杠；气缸
目录
第1章 绪论 1
1.1 课题研究意义及背景 1
1.2 冲孔机国内外现状 2
1.2.1 国内现状 2
1.2.2 国外现状 2
1.2.3 冲孔机的发展前景 2
第2章 总体方案设计 4
2.2 总体方案的确定 4
2.1 总体布局要求 4
2.1.1 设计参数 5
2.1.2 冲孔机运动分配的影响 5
2.3 冲孔机运动系统方案设计 5
2.3.1 主运动方案 5
2.3.2 进给运动方案 6
2.3.4 总体结构 7
第3章 进给运动系统设计计算 8
3.1 Z方向进给运动系统设计计算 8
3.1.1 滚珠丝杠副的计算与选型 8
3.1.2 轴承计算与选型 13
3.1.3 电机的设计计算 14
3.1.4 联轴器的选择 16
3.1.5 直线导轨副的设计计算 16
3.1.6 冲孔气缸的选型 18
3.2 X方向进给运动系统设计计算 19
3.2.1 滚珠丝杠副的计算与选型 19
3.2.2 电机的设计计算 22
3.2.3 联轴器的选择 23
3.2.4 直线导轨副的设计计算 23
3.3 Y方向进给运动系统设计计算 24
3.3.1 滚珠丝杠副的计算与选型 24
3.3.2 电机的设计计算 28
3.3.3 联轴器的选择 29
3.3.4 直线导轨副的设计计算 29
第4章 气压系统的设计 31
4.1 气压控制系统 31
4.2 气压元件的选择 31
4.2.1 电磁换向阀的选择 32
4.2.2 单向节流阀的选择 32
4.2.3 气动消音器的选择 33
4.2.3 气动三联件的选择 33
第5章 电气控制系统设计 35
5.1 可编程控制器（PLC）的选择 35
5.1.1 控制要求 35
5.1.2 控制器的选择 35
5.2外围器件选择 36
5.2.1 驱动器选择 36
5.2.2开关电源模块选择 36
5.2.3 启动和急停开关的选择 37
5.3 I/O 地址分配表 38
5.4 控制原理 38
5.6 程序流程图 39
第6章 经济技术分析 41
6.1 电机经济成本分析 41
6.2 电气控制器成本计算 41
6.3 外购元件成本计算 41
第7章 结论 42
参考文献 44
致 谢 46
附 录Ⅰ 47
附 录Ⅱ 47
说明书
三维模型
CAD图纸
文件列表
