0    引  言
圆孔和螺纹是机械零件中最为常见的特征状态。圆孔和螺纹的尺寸精度、形位精度的高低，直接影响着零件的合格率以及各个零件之间的装配关系[1]。
现有的多孔加工设备大致可分为两类：一类为自动化生产线和数控加工中心，能够高效地完成难度较高的各种孔加工，但首次投资成本大，维修复杂，维护成本高； 另一类是各种可以进行小批量、复杂零件加工的仿形加工机床，但机床尺寸大，零件更换复杂，手工操作误差大， 难以达到较高的加工精度，且生产准备周期较长，在进行单件或小批量的生产（批量在10~100件内）时，相对于传统机床，小型专用机床的配置效率更高，生产成本更低[2]。
针对以上问题，本文提出了单件小批量的孔加工专用小型钻攻机床的设计方案，采用回转式工作台转换工位，并设计了以PLC为核心的控制系统，简化加工过程，减少人工操作时间，降低生产成本。
1    机床结构方案
机床采用“可编程逻辑控制器+交流伺服系统+变频调速系统+触控屏”的控制方案。根据工艺要求、工件数量以及加工模式来配置机床，机床主要包括底座、工作台、纵向进给机构、动力头组件、防护、排屑机构、冷却机构和触控屏等结构，采用交流伺服和PLC控制器，编程实现加工控制[3-4]。机床由伺服电动机提供动力，带动回转工作台转动、滚珠丝杠的运动以及动力头主轴进给运动[5]，主机结构如图1所示。
根据预设， 机 床 底 座 长1372    mm， 宽
1135  mm；高440
mm；回转工作台高度315  mm；夹具高度100 mm； 考虑到工件最低孔的位置、排屑、操作人员位置、收取工件，对机床进行维护， 对动力头进行更换的方便程度，以及其他实际的工作情况，最终确定装料高度为400 mm。为了方便工作人员对机床的刀具和机身进行调整和清理，考虑到机床加工行程需要和床身大小等因素，并确保加工安全，确定Z轴的专机最大行程为375 mm。

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本文针对单件小批量零件的多孔加工问题，设计了一款小型五工位钻攻中心，即基于“可编程逻辑控制器+交流伺服系统+变频调速系统+触控屏”的机床结构， 根据孔加工过程的多工序多工位的要求，设计了回转式 工作台进行多工位转换，并设计了以PLC为核心的控制系统，该控制系统实现了机床加工过程的自动化和简单化。简化了机床结构，实现了小型机床上的多孔工件的自动化加工，节约了生产时间，降低了生产成本。