三面銑組合機床控制系統(tǒng)解讀

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1、 “機電傳動與控制”課程設(shè)計 三面銑組合機床機電控制系統(tǒng)的設(shè)計 學部：機械與電氣工程學部 專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 學號： 100302041133 姓名：裴寶成 指導老師：曾海霞 時間： 2013/3/7

2、 目 錄 一．課程設(shè)計的目的 3 二．課程設(shè)計的內(nèi)容概述 3 三．液壓系統(tǒng) 4 一、工件的加工過程 5 二、主要電氣參數(shù) 6 三、三面銑組合機床的控制要求 6 四、設(shè)計任務及要求 7 五．課程設(shè)計具體內(nèi)容 8 （一） 硬件設(shè)計 8 1.I/O 分配表 8 2.PLC 外部接線圖 9 3.電氣元件一覽表 10 4.主電路及照明電路 11 主程序設(shè)計 11 單循環(huán)自動工作順序功能圖 11 左銑刀單循環(huán)工作順序功能圖 15 右 1 銑刀單循環(huán)功能圖 16 右 2 銑刀單循環(huán)功能圖 18

3、 立銑刀單循環(huán)工作順序功能圖 19 點動工作流程圖 21 公用程序 21 回原位程序 22 手動程序 22 PLC 梯形圖總體結(jié)構(gòu)圖 23 控制面板 23 六．調(diào)試過程及模擬調(diào)試電路 24 七．課程設(shè)計心得體會 25 八．參考文獻 25 2 一．課程設(shè)計的目的 1.進一步鞏固課本所學知識； 2.掌握一般生產(chǎn)機械 PLC 控

4、制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試方法； 3.掌握一般生產(chǎn)機械電器線路的施工設(shè)計； 4.培養(yǎng)查閱圖書資料、工具書的能力； 5.培養(yǎng)工程繪圖、書寫技術(shù)報告的能力。 二．課程設(shè)計的內(nèi)容概述 基本結(jié)構(gòu) 三面銑組合機床主要由底座、床身、銑削動力頭、機械動力滑臺、工件松緊油缸等組成。 機床底座上安放有床身，床身上一頭安裝有動力滑臺，工件及夾緊裝置放于滑臺上。 床身的兩邊各安裝有一臺銑銷頭，上方有立銑頭。 機械動力滑臺 機械動力滑臺由滑臺、滑座和雙電機（快速及進給電機）傳動裝置三部分組成?？焖龠M給電動機用來拖動滑臺快進和快

5、退運動， 工進電動機拖動滑臺工作進給運動，在工進時，只允許工進電機單獨工作，快速進給電機由制動器制動。 滑臺的自動工作循環(huán)是靠傳動裝置將動力傳遞給絲杠來實現(xiàn)的。 3 三．液壓系統(tǒng) 工件夾緊與松開由液壓系統(tǒng)實現(xiàn) 元 件 YV1 YV2 BP2 工 序 原 位 — （+） — 夾 緊 + — + 快 進 （+） — + 工 進 （+） — + 快 退 （+） —

6、+ 松 開 — + — 三面銑組合機床是用來對 Z512W 型臺式鉆床主軸箱的 Ф80、Ф90孔端面及定位面進行銑銷加工的一種自動加工設(shè)備。加工工件的示意圖如圖所示。 4

7、一、工件的加工過程 三面銑組合機床的加工過程如圖 1-2 所示。 操作者將要加工的零件放在工作臺的夾具中， 在其他準備工作就緒后，發(fā)出加工指令。 工件夾緊后壓力繼電器動作， 動力滑臺（工作臺）開始快進，到位轉(zhuǎn)工進，同時起動左和右 1 銑頭開始加工，加工到某一位置，立銑頭開始加工， 加工又過一定位置右 1 銑頭停止，右 2 銑頭開始加工，加工到終點三臺電機同時停止。待電機完全停止后，滑 臺快退回原位，工件松開， 一個自動工作循環(huán)結(jié)束。操作者取下加工好的工件，再放上未加工的零件， 重新發(fā)出加工指令重復上述工作過程。 5

8、 圖 1-2 工件的加工過程 二、主要電氣參數(shù) ○1 左、右 2 銑削頭電動機： JO2-41-4，4.0kw，1440 轉(zhuǎn)/分，380V， 8.4A； ○2 立、右 1 銑削頭電動機： JO2-32-4，3.0kw，1430 轉(zhuǎn)/分， 380V， 6.5A； ○3 液壓泵電動機： JO2-22-4，1.5kw，1410 轉(zhuǎn)/分， 380V，3.49A； ○4

9、機械動力滑臺的電機： JO2-22-4，1.5kw，1410 轉(zhuǎn)/分， 380V， 3.49A； ○5 電磁閥：二位四通閥 Z24 DW-25，直流 24V， 0.6A，14.4W 三、三面銑組合機床的控制要求 1．有單循環(huán)自動工作、單銑頭自動循環(huán)工作、點動三種工作方式； 2．單循環(huán)自動工作過程如圖 1-2 所示，油泵電機在自動加工一個循 6 環(huán)后不停機。 3．單銑頭自動循環(huán)工作包括：左銑頭單循環(huán)工作、右 1 銑頭單循環(huán) 工作、右 2 銑頭單循環(huán)工作、立

10、銑頭單循環(huán)工作。單銑頭自動循環(huán)工 作時，要考慮各銑頭的加工區(qū)間。 4．點動工作包括：四臺主軸電機均能點動對刀、滑臺快速（快進、 快退）點動調(diào)整、松緊液壓缸的調(diào)整（手動松開與手動夾緊） 。 5．主軸電機均為單向旋轉(zhuǎn)，快進電機能夠正反轉(zhuǎn) 6．要求有電源、工件夾緊、加工等信號指示。 7．要求有照明電路和必要的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)與保護環(huán)節(jié)。 四、設(shè)計任務及要求 1）確定輸入 /輸出設(shè)備，選擇 PLC；分析確定系統(tǒng)方案，設(shè)計合理 PLC 控制系統(tǒng)； 2）繪制 PLC 外部接

11、線圖； 3）根據(jù)三面銑組合機床的控制要求，畫出系統(tǒng)的功能表圖 4）編制 PLC 梯形圖程序并調(diào)試 5）正確計算選擇電器元件，列出電器元件一覽表； 6）繪制電氣接線圖，接線并調(diào)試； 7）整理技術(shù)資料，編寫使用說明書 7 五．課程設(shè)計具體內(nèi)容 （一） 硬件設(shè)計 1.I/O 分配表

12、 8 2.PLC 外部接線圖

13、 9 3.電氣元件一覽表

14、 10 4.主電路及照明電路 主程序設(shè)計 單循環(huán)自動工作順序功能圖 11 單循環(huán)功能表圖

15、 12

16、 單循環(huán)工作梯形圖 13

17、 14 左銑刀單循環(huán)工作順序功能圖 左銑刀功能梯形圖

18、 15 右 1 銑刀單循環(huán)功能圖

19、 16 梯形圖 17 右 2 銑刀單循環(huán)功能圖

20、 梯形圖 18

21、 立銑刀單循環(huán)工作順序功能圖 19 梯形圖

22、 20 點動工作流程圖 梯形圖 公用程序

23、 21 回原位程序 手動程序

24、 22 PLC 梯形圖總體結(jié)構(gòu)圖 控制面板 23 使用說明書： 三面銑組合機床機電控制

25、系統(tǒng)介紹：具有自動、手動、單 循環(huán)啟動、左銑刀單循環(huán)啟動、右 1 銑刀單循環(huán)啟動、右 2 銑 刀單循環(huán)啟動、立銑刀單循環(huán)啟動 7 中工作方式，用轉(zhuǎn)換開關(guān) 控制。手動方式時，用各操作按鈕來點動執(zhí)行相應的動作，單 循環(huán)時，每按一次啟動按鈕，向前執(zhí)行一個循環(huán)動作，自動時 首先機床回原位，再按下啟動按鈕就會執(zhí)行一個周期。 六．調(diào)試過程及模擬調(diào)試電路 1、實際點與代替點關(guān)系圖 輸入點 實際點 代替點 輸出點 實際點 代替點 X00 SB2 自動 /手動 Y00 工件

26、夾緊 L1 X03 SB5 X 軸 Y02 滑臺快進 L2 X07 SB15 啟動 Y03 滑臺工進 L3 X12 SB10 復位 Y05 左銑工作 L4 X15 SQ6 正向 Y04 滑臺快退 L5 X11 SQ1 反向 Y01 工件松開 L6 2、調(diào)試總結(jié) 在實驗室調(diào)試時，我調(diào)試的是左銑單循環(huán)程序。我先聽老師講解了調(diào)試的過 程以及調(diào)試要達到的效果， 然后我回到寢室將程序編好， 寫在草稿紙上。 星期三 上午，我來到實驗室， 將線路按我事先畫好的外部接線圖接好， 老師檢查后就開 始實驗。第一次試驗沒

27、有成功，可能是機器的原因 M8002 不能觸發(fā)初始脈沖， 檢查重新啟動 plc 之后，進行第二次試驗，這次試驗相當成功，達到了老師想要 的效果，課程設(shè)計調(diào)試這一步驟圓滿結(jié)束。 24 通過這次試驗，我懂得了做實驗之前一定要把準備工作做好，只有這樣，我 們才能提高做實驗的效率和準確度。 七．課程設(shè)計心得體會 1.經(jīng)過這次的課程設(shè)計，讓我鞏固了 PLC 的相關(guān)知識，同時也 讓我對 PLC 的相關(guān)知識有了更深的了解。 2.這次的課程設(shè)計也讓我明白了做設(shè)計的相關(guān)步驟， 認識到做設(shè) 計是一個非常艱難的事情。 3.課程設(shè)計也讓我對 PLC 相關(guān)軟件有了應用上的了解。 八．參考文獻 1.《可編程控制器原理與應用》程憲平主編 化學工業(yè)出版社 2.《機電傳動與控制》程憲平主編 華中科技大學出版社 25