三面銑組合機(jī)床(機(jī)電傳動(dòng)課程設(shè)計(jì))

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1、一、 課程設(shè)計(jì)的目的 1、步鞏固本課程所學(xué)知識(shí)。 2、一般生產(chǎn)機(jī)械PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法。 3、一般生產(chǎn)機(jī)械電氣線路的施工設(shè)計(jì)。 4、養(yǎng)查閱圖書(shū)資料、工具書(shū)的能力。 5、養(yǎng)工程繪圖、書(shū)寫(xiě)技術(shù)報(bào)告的能力。 二、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容概述 1、三面銑組合機(jī)床概述 三面銑組合機(jī)床是用來(lái)對(duì)Z512W型臺(tái)式鉆床主軸箱的Φ80、Φ90孔端面及定位面進(jìn)行銑削加工的一種自動(dòng)加工設(shè)備。下圖1為加工工件的示意圖。 （1）基本結(jié)構(gòu) 三面銑組合機(jī)床主要由床座、床身、銑削動(dòng)力頭、液壓動(dòng)力滑臺(tái)、液壓站、工作臺(tái)、工件夾緊液壓缸等組成。機(jī)床底座上安放有床身，床身上安裝有液壓動(dòng)力

2、滑臺(tái)，工件及夾緊裝置放于滑臺(tái)上。床身的兩安裝有一臺(tái)銑削頭，上方有立銑頭。 （2）液壓系統(tǒng) 三面銑組合機(jī)床中工件松緊是由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。 下圖2為液壓系統(tǒng)的原理圖。 圖2液壓系統(tǒng)原理圖 元 件 工 序 YV1 YV2 BP2 原 位 — （+） — 夾 緊 + — + 快 進(jìn) （+） — + 工 進(jìn) （+） — + 快 退 （+） — + 松 開(kāi) — + — （3）機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái) 機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)由滑臺(tái)、滑座和雙電機(jī)（快速及進(jìn)給電機(jī)）傳動(dòng)裝置三部分組成。

3、快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)用來(lái)拖動(dòng)滑臺(tái)快進(jìn)和快退運(yùn)動(dòng)，工進(jìn)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)滑臺(tái)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，在工進(jìn)時(shí)，只允許工進(jìn)電機(jī)單獨(dú)工作，快速進(jìn)給電機(jī)由控制器制動(dòng)?；_(tái)的自動(dòng)工作循環(huán)是靠傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞給絲桿來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 （4）工件的加工過(guò)程 三面銑組合機(jī)床的加工過(guò)程 ①操作者將要加工的零件放在工件臺(tái)的夾具中，在其它準(zhǔn)備工作就緒后，發(fā)出加工指令。 ②工件夾緊后壓力繼電器動(dòng)作，液壓動(dòng)力滑臺(tái)（工作臺(tái)）開(kāi)始快進(jìn)，到位轉(zhuǎn)工進(jìn)，同時(shí)啟動(dòng)左和右1銑頭開(kāi)始加工，加工到某一位置，立銑頭開(kāi)始加工，加工又過(guò)一定位置右1銑頭停止，右2銑頭開(kāi)始加工，加工到終點(diǎn)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)停止。 ③待加工完全停止后，滑臺(tái)快退回原位

4、，工件松開(kāi)，一個(gè)自動(dòng)工作循環(huán)結(jié)束。 ④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(fù)上述加工過(guò)程。 （5）主要電器參數(shù) 電機(jī)、滑臺(tái)、電磁閥參數(shù)如下： ①左、右2銑削頭電動(dòng)機(jī)：J02-41-4,4.0KW,1440r/min,380V,8.4A； ②立、右1銑削頭電動(dòng)機(jī)：J02-32-4,3.0kW,1430r/min,380V,6.5A； ③液壓泵電動(dòng)機(jī)：J02-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A； ④機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)的電機(jī)：J02-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A； ⑤電磁閥:二位四通閥Z24 DW-25

5、,直流24V,0.6A,14.4W。 2、三面銑組合機(jī)床的控制要求 ①有單循環(huán)自動(dòng)工作、單銑頭自動(dòng)循環(huán)工作、點(diǎn)動(dòng)三種工作方式。 ②單循環(huán)自動(dòng)工作過(guò)程如圖3所示，油泵電機(jī)在自動(dòng)工作一個(gè)循環(huán)后不停機(jī)。 ③單銑頭自動(dòng)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，立銑頭單循環(huán)工作。單銑頭自動(dòng)循環(huán)工作時(shí)，要考慮各銑頭的加工區(qū)間。 ④點(diǎn)動(dòng)工作包括：四臺(tái)主軸電動(dòng)機(jī)均能點(diǎn)動(dòng)對(duì)刀、滑臺(tái)快速點(diǎn)動(dòng)調(diào)整、松緊液壓缸的調(diào)整。 ⑤五臺(tái)電動(dòng)機(jī)均能單向旋轉(zhuǎn)。 ⑥要求有電源、液壓泵工作、工件夾緊、加工等信號(hào)指示。 ⑦要求有照明電路和必要的連鎖環(huán)節(jié)與保護(hù)環(huán)節(jié)。 三、 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要

6、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(jì)合理PLC控制系統(tǒng)； （2）繪制PLC外部接線圖； （3）根據(jù)三面銑組合機(jī)床的控制要求，畫(huà)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(jì)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(xiě)使用說(shuō)明書(shū)。 四、 課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容 （一） 硬件設(shè)計(jì) 1、I/O分配表 I/O編號(hào) 功能 符號(hào) X00 自動(dòng) SA1-1 X01 手動(dòng) SA1-2 X02 單循環(huán)啟動(dòng)

7、 SA2-1 X03 左銑頭單循環(huán) SA2-2 X04 右1銑頭單循環(huán) SA2-3 X06 立銑頭單循環(huán) SA2-4 X05 右2銑頭單循環(huán) SA2-5 X07 啟動(dòng) SB1 X10 工件夾緊 SB2 X11 原位 SQ1 X12 左、右1銑/工進(jìn) SQ2 X13 立銑頭啟動(dòng) SQ3 X14 右1銑停/右2銑啟 SQ4 X15 終點(diǎn) SQ5 X16 工件松開(kāi) SB3 X17 滑臺(tái)快進(jìn) SB4 X20 滑臺(tái)快退 SB5 X22 液壓泵啟動(dòng) SB7 X23 回原位 SB8 X24 左銑頭點(diǎn)動(dòng) S

8、B9 X25 右1銑頭點(diǎn)動(dòng) SB10 X26 立銑頭點(diǎn)動(dòng) SB11 X27 右2銑頭點(diǎn)動(dòng) SB12 X21 停止 SB6 Y02 工作臺(tái)快進(jìn) KM7 YO4 工作臺(tái)快退 KM8 Y16 液壓泵電機(jī)啟動(dòng) KM5 Y10 右2銑頭啟動(dòng) KM4 Y07 立銑頭啟動(dòng) KM3 Y06 右1銑頭啟動(dòng) KM2 Y05 左銑頭啟動(dòng) KM1 Y03 滑臺(tái)工進(jìn) KM6 Y01 工件松開(kāi) YV2 Y00 工件夾緊 YV1 Y11 液壓泵工作指示 HL2 Y12 原位指示 HL1 Y15 終點(diǎn)指示 HL5 Y13

9、 工件夾緊指示 HL3 Y14 加工指示燈 HL4 2、PLC外部接線圖 3、電器元件一覽表 電氣符號(hào) 型號(hào) SB1～SB12 LA2-11K SQ1～SQ5 LX32-1Q SA1/SA2 LW6-2/LW6-5 KM1～KM8 CJ20-10/3 FR JR16-20 FU RLS1-10 （1） 主電路及照明電路 （二）程序設(shè)計(jì) 1、單循環(huán)自動(dòng)工作 （1） 單循環(huán)功能表圖 （2）單循環(huán)工作梯形圖 2、左銑單循環(huán)工作 ⅰ左銑單循環(huán)功能表 ⅱ左銑單循

10、環(huán)梯形圖 3、右一銑頭循環(huán)工作 （1）右一銑頭功能表圖 （2） 右一銑頭工作梯形圖 4、立銑頭循環(huán)工作 （1） 立銑頭功能表圖 （2）立銑頭工作梯形圖 5、右二銑單循環(huán)工作 ⅰ右二單循環(huán)功能表 ⅱ右二單循環(huán)梯形圖 6、點(diǎn)動(dòng)工作流程圖 （1）點(diǎn)動(dòng)功能表 （2）點(diǎn)動(dòng)梯形圖 4、公用程序 （2） 回原位程序 （3） 手動(dòng)程序 （4） PLC梯形圖總體結(jié)構(gòu)圖 （5） 控制面板 使用說(shuō)明書(shū)： 三面組合機(jī)床電控系統(tǒng)

11、介紹：具有自動(dòng)、手動(dòng)、單循環(huán)啟動(dòng)、左銑頭單循環(huán)、右1銑頭單循環(huán)、立銑頭單循環(huán)、和右2銑頭單循環(huán)7種工作方式，用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。手動(dòng)方式時(shí)，用各操作按鈕來(lái)點(diǎn)動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，單循環(huán)時(shí)，每按一次啟動(dòng)按鈕，向前執(zhí)行一個(gè)循環(huán)動(dòng)作，自動(dòng)時(shí)首先機(jī)床回原位，再按下啟動(dòng)按鈕就會(huì)執(zhí)行一個(gè)周期，換回原位工作方式時(shí)，按下“回原位”按鈕工件自動(dòng)回到原位狀態(tài)。 （三）調(diào)試過(guò)程及模擬調(diào)試電路 1、實(shí)際點(diǎn)與代替點(diǎn)關(guān)系圖 輸入點(diǎn) 實(shí)際點(diǎn) 代替點(diǎn) 輸出點(diǎn) 實(shí)際點(diǎn) 代替點(diǎn) X00 SA1 自動(dòng)/手動(dòng) Y00 工件夾緊 L1 X03 SA2 X軸 Y02 滑臺(tái)快進(jìn)

12、L2 X07 SB3 啟動(dòng) Y03 滑臺(tái)工進(jìn) L3 X12 SQ2 復(fù)位 Y05 左銑工作 L4 X15 SQ5 正向 Y04 滑臺(tái)快退 L5 X11 SQ1 反向 Y01 工件松開(kāi) L6 2、調(diào)試總結(jié) 在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試時(shí)，我調(diào)試的是左銑單循環(huán)程序。我先聽(tīng)老師講解了調(diào)試的過(guò)程以及調(diào)試要達(dá)到的效果，然后我回到寢室將程序編好，寫(xiě)在草稿紙上。星期三上午，我來(lái)到實(shí)驗(yàn)室，將線路按我事先畫(huà)好的外部接線圖接好，老師檢查后就開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。第一次試驗(yàn)沒(méi)有成功，可能是機(jī)器的原因M8002不能觸發(fā)初始脈沖，檢查重新啟動(dòng)plc之后，進(jìn)行第二次試驗(yàn)，這次試驗(yàn)相當(dāng)成功，達(dá)

13、到了老師想要的效果，課程設(shè)計(jì)調(diào)試這一步驟圓滿結(jié)束。 通過(guò)這次試驗(yàn)，我懂得了做實(shí)驗(yàn)之前一定要把準(zhǔn)備工作做好，只有這樣，我們才能提高做實(shí)驗(yàn)的效率和準(zhǔn)確度。 五、 課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì) 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，數(shù)控銑床已經(jīng)成為當(dāng)今機(jī)械加工行業(yè)中不可或缺的，占有重要地位的機(jī)床。因此作為二十一世紀(jì)機(jī)械專業(yè)的大學(xué)生來(lái)說(shuō)掌握數(shù)控銑床的構(gòu)造及原理是十分重要的。 回顧起此次課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從不知如何下手到最終的定稿，從程序的編寫(xiě)到實(shí)際的調(diào)試，在整

14、整兩星期的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說(shuō)熱繼電器的原理不是很懂，plc的選型，輔助繼電器的應(yīng)用……通過(guò)這次課

15、程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新溫故，培養(yǎng)了一定的自學(xué)能力和獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。包括學(xué)會(huì)自己分析解決問(wèn)題的方法，對(duì)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，能通過(guò)獨(dú)立思考、查閱工具書(shū)、參考文獻(xiàn)，尋找解決方案。復(fù)習(xí)鞏固了機(jī)電傳動(dòng)控制的各方面內(nèi)容，對(duì)PLC設(shè)計(jì)的流程有了一定的了解。對(duì)PLC的應(yīng)用有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，把PLC與實(shí)際生活的事物可以聯(lián)系起來(lái)。 這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多編程問(wèn)題，最后在梁強(qiáng)老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時(shí)，在曾老師的身上我學(xué)得到很多實(shí)用的知識(shí)，在次我表示感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！ 六、參考資料 《可編程序控制器原理與應(yīng)用》 程憲平主編 化學(xué)工業(yè)出版社 《機(jī)電傳動(dòng)與控制》 程憲平主編 華中科技大學(xué)出版社