三面銑組合機床機電傳動課程設(shè)計.doc

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1、三面銑組合機床機電控制系統(tǒng)的設(shè)計 一、 課程設(shè)計的目的 1、步鞏固本課程所學(xué)知識。 2、一般生產(chǎn)機械PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試方法。 3、一般生產(chǎn)機械電氣線路的施工設(shè)計。 4、養(yǎng)查閱圖書資料、工具書的能力。 5、養(yǎng)工程繪圖、書寫技術(shù)報告的能力。 二、 課程設(shè)計內(nèi)容概述 1、三面銑組合機床概述 三面銑組合機床是用來對Z512W型臺式鉆床主軸箱的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) 三面銑組合機床主要由床座、床身、銑削動力頭、液壓動力滑臺、液壓站、工作臺、工件夾緊液壓缸等組成。機床底

2、座上安放有床身，床身上安裝有液壓動力滑臺，工件及夾緊裝置放于滑臺上。床身的兩安裝有一臺銑削頭，上方有立銑頭。 （2）液壓系統(tǒng) 三面銑組合機床中工件松緊是由液壓系統(tǒng)實現(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 — + — （3）機械動力滑臺 機械動力滑臺由滑臺、滑座和雙電機（

3、快速及進(jìn)給電機）傳動裝置三部分組成。快速進(jìn)給電動機用來拖動滑臺快進(jìn)和快退運動，工進(jìn)電動機拖動滑臺工作進(jìn)給運動，在工進(jìn)時，只允許工進(jìn)電機單獨工作，快速進(jìn)給電機由控制器制動?；_的自動工作循環(huán)是靠傳動裝置將動力傳遞給絲桿來實現(xiàn)的。 （4）工件的加工過程 三面銑組合機床的加工過程 ①操作者將要加工的零件放在工件臺的夾具中，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作，液壓動力滑臺（工作臺）開始快進(jìn)，到位轉(zhuǎn)工進(jìn)，同時啟動左和右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，加工到終點三臺電動機同時停止。

4、 ③待加工完全停止后，滑臺快退回原位，工件松開，一個自動工作循環(huán)結(jié)束。 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)上述加工過程。 （5）主要電器參數(shù) 電機、滑臺、電磁閥參數(shù)如下： ①左、右2銑削頭電動機：J02-41-4,4.0KW,1440r/min,380V,8.4A； ②立、右1銑削頭電動機：J02-32-4,3.0kW,1430r/min,380V,6.5A； ③液壓泵電動機：J02-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A； ④機械動力滑臺的電機：J02-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A； ⑤

5、電磁閥:二位四通閥Z24 DW-25,直流24V,0.6A,14.4W。 2、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3所示，油泵電機在自動工作一個循環(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：四臺主軸電動機均能點動對刀、滑臺快速點動調(diào)整、松緊液壓缸的調(diào)整。 ⑤五臺電動機均能單向旋轉(zhuǎn)。 ⑥要求有電源、液壓泵工作、工件夾緊、加工等信號指示。 ⑦要求有照明電路和必要的連鎖環(huán)節(jié)與保

6、護(hù)環(huán)節(jié)。 三、 課程設(shè)計的任務(wù)和要求 （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。 四、 課程設(shè)計的具體內(nèi)容 （一） 硬件設(shè)計 1、I/O分配表 I/O編號 功能 符號 X00 自動 SA1-1 X01 手動

7、 SA1-2 X02 單循環(huán)啟動 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 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 SQ3 X14 右1銑停/右2銑啟 SQ4 X15 終點 SQ5 X16 工件松開 SB3 X17 滑臺快進(jìn) SB4 X20 滑臺快退 SB5 X22 液壓泵啟動 SB7 X23 回原位

8、SB8 X24 左銑頭點動 SB9 X25 右1銑頭點動 SB10 X26 立銑頭點動 SB11 X27 右2銑頭點動 SB12 X21 停止 SB6 Y02 工作臺快進(jìn) KM7 YO4 工作臺快退 KM8 Y16 液壓泵電機啟動 KM5 Y10 右2銑頭啟動 KM4 Y07 立銑頭啟動 KM3 Y06 右1銑頭啟動 KM2 Y05 左銑頭啟動 KM1 Y03 滑臺工進(jìn) KM6 Y01 工件松開 YV2 Y00 工件夾緊 YV1 Y11 液壓泵工作指示 HL2 Y12 原位指示 HL1 Y1

9、5 終點指示 HL5 Y13 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 型號 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 1、單循環(huán)自動工作 （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

10、 ⅰ左銑單循環(huán)功能表 ⅱ左銑單循環(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、點動工作流程圖 （1）點動功能表 （2）點動梯形圖 4、公用程序 （2） 回原位程序 （3） 手動程序 （4） PLC梯形圖總體結(jié)構(gòu)圖 （5） 控制面板

11、使用說明書： 三面組合機床電控系統(tǒng)介紹：具有自動、手動、單循環(huán)啟動、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)換開關(guān)進(jìn)行控制。手動方式時，用各操作按鈕來點動執(zhí)行相應(yīng)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，換回原位工作方式時，按下“回原位”按鈕工件自動回到原位狀態(tài)。 （三）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 SA1 自動/手動 Y00 工件夾緊 L1 X03 SA

12、2 X軸 Y02 滑臺快進(jìn) L2 X07 SB3 啟動 Y03 滑臺工進(jìn) L3 X12 SQ2 復(fù)位 Y05 左銑工作 L4 X15 SQ5 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(dá)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，

13、進(jìn)行第二次試驗，這次試驗相當(dāng)成功，達(dá)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。 通過這次試驗，我懂得了做實驗之前一定要把準(zhǔn)備工作做好，只有這樣，我們才能提高做實驗的效率和準(zhǔn)確度。 五、 課程設(shè)計的心得體會 課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.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)今機械加工行業(yè)中不可或缺的，占有重要地位的機床。因此作為二十一世紀(jì)機械專業(yè)的大學(xué)生來說掌握數(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，至今我仍感慨頗多，的確，從不知如何下手到最終的

14、定稿，從程序的編寫到實際的調(diào)試，在整整兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說熱繼電器的原理不是很懂，plc的

15、選型，輔助繼電器的應(yīng)用……通過這次課程設(shè)計之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故，培養(yǎng)了一定的自學(xué)能力和獨立分析問題、解決問題的能力。包括學(xué)會自己分析解決問題的方法，對設(shè)計中遇到的問題，能通過獨立思考、查閱工具書、參考文獻(xiàn)，尋找解決方案。復(fù)習(xí)鞏固了機電傳動控制的各方面內(nèi)容，對PLC設(shè)計的流程有了一定的了解。對PLC的應(yīng)用有了進(jìn)一步的認(rèn)識，把PLC與實際生活的事物可以聯(lián)系起來。 這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多編程問題，最后在梁強老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時，在曾老師的身上我學(xué)得到很多實用的知識，在次我表示感謝！同時，對給過我?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 《機電傳動與控制》 程憲平主編 華中科技大學(xué)出版社 22