三面铣组合机床plc.docx

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三面铣组合机床plc

“机电传动与控制”课程设计

三面铣组合机床

机电控制系统的设计

学部：

机电学部

专业：

机械设计与制造

学号：

0304

姓名:

陈前胜

指导老师：

陈艳

时间：

2011年9月

一、课程设计的目的

二、课程设计内容概述

1、三面铣组合机床概述

⑴基本结构

⑵液压系统

⑶加工过程

⑷主要电器参数

2、三面铣组合机床的控制要求

三、课程设计的任务和要求

四、课程设计的具体内容

1、机械动力滑台的设计

2、I/O分配表

3、单循环自动工作

1）单循环自动工作循环图

2）单循环自动工作功能表

3）单循环自动工作梯形图

4、左铣单循环工作

1）左铣单循环功能表

2）左铣单循环梯形图

5、右2铣单循环工作

1）右2铣单循环功能表

2）右2铣单循环梯形图

6、公用程序

7、回原位程序

8、手动程序

9、PLC梯形图总体结构图

10、电气接线图

11、主电路及照明电路

12、面板设计

五、实验调试与体会

六、课程设计小结

一、课程设计的目的

1．进一步巩固本课程所学知识；

2．掌握一般生产机械PLC控制系统的设计与调试方法；

3．掌握一般生产机械电气线路的施工设计；

4．培养查阅图书资料、工具书的能力；

5．培养工程绘图、书写技术报告的能力。

二、课程设计内容概述

1、三面铣组合机床概述

三面铣组合机床是用来对Z512W型台式钻床主轴箱的Φ80、Φ90孔端面及定位面进行铣削加工的一种自动加工设备。

下图1为加工工件的示意图。

⑴基本结构

三面铣组合机床主要由底座、床身、铣削动力头、机械动力滑台、工件松紧油缸等组成。

机床底座上安放有床身，床身上一头安装有动力滑台，工件及夹紧装置放于滑台上。

床身的两边各安装有一台铣销头，上方有立铣头。

⑵液压系统

三面铣组合机床中工件松紧是由液压系统实现的。

下图2为液压系统的原理图。

图2为液压系统的原理图

元件

工序

YV1

YV2

BP1

夹紧

+

—

+

松开

—

+

—

⑶加工过程三面铣组合机床的加工过程如图3所示。

操作者将要加工的零件放在工作台的夹具中，在其他准备工作就绪后，发出加工指令。

工件夹紧后压力继电器动作，动力滑台（工作台）开始快进，到位转工进，同时起动左和右1铣头开始加工，加工到某一位置，立铣头开始加工，加工又过一定位置右1铣头停止，右2铣头开始加工，加工到终点三台电机同时停止。

待电机完全停止后，滑台快退回原位，工件松开，一个自动工作循环结束。

操作者取下加工好的工件，再放上未加工的零件，重新发出加工指令重复上述工作过程。

图3工件的加工过程

⑷主要电器参数电机、滑台、电磁阀参数如下：

左、右2铣削头电动机：

JO2-41-4，，1440转/分，380V，8.4A；

立、右1铣削头电动机：

JO2-32-4，，1430转/分，380V，6.5A；

液压泵电动机：

JO2-22-4，，1410转/分，380V，3.49A；

机械动力滑台的电机：

JO2-22-4，，1410转/分，380V，3.49A；

电磁阀：

二位四通阀Z24DW-25，直流24V，0.6A，。

2、三面铣组合机床的控制要求

1）有单循环自动工作、单铣头自动循环工作、点动三种工作方式；

2）单循环自动工作过程如图1-2所示，油泵电机在自动加工一个循环后不停机。

3）单铣头自动循环工作包括：

左铣头单循环工作、右1铣头单循环工作、右2铣头单循环工作、立铣头单循环工作。

单铣头自动循环工作时，要考虑各铣头的加工区间。

4）点动工作包括：

四台主轴电机均能点动对刀、滑台快速（快进、快退）点动调整、松紧液压缸的调整（手动松开与手动夹紧）。

5）主轴电机均为单向旋转，快进电机能够正反转

6）要求有电源、工件夹紧、加工等信号指示。

7）要求有照明电路和必要的联锁环节与保护环节。

三、课程设计任务及要求

1）确定输入/输出设备，选择PLC；分析确定系统方案，设计合理PLC控制系统；

2）绘制PLC外部接线图（含主电路、外部控制电路、I/O接线图等）；

3）根据三面铣组合机床的控制要求，画出系统的功能表图

4）编制PLC梯形图程序并调试

5）正确计算选择电器元件，列出电器元件一览表；

6）绘制电气接线图，接线并调试；

7）整理技术资料，编写使用说明书。

四、课程设计的具体内容

1、机械动力滑台的设计

ⅰ机械动力滑台由滑台、滑座和双电机（快速及进给电机）传动装置三部分组成。

滑台的自动工作循环是靠传动装置将动力传递给丝杠来实现的。

ⅱ机械滑台具有两台进给电动机，一台为快速进给电动机，用来拖动滑台快进和快退运动，由接触器控制快进和快退；

ⅲ另一台为工进电动机，拖动滑台工作进给运动，由接触器控制接通。

在工进时，只允许工进电机单独工作，快速进给电机由制动器制动。

2、I/O分配表

I/O编号

功能

符号

X00

自动

SA1-1

X01

手动

SA1-2

X02

单循环启动

SA2-1

X03

左铣头单循环

SA2-2

X04

右1铣头单循环

SA2-3

X05

右2铣头单循环

SA2-4

X06

立铣头单循环

SA2-5

X07

启动

SB3

X10

工件夹紧

SB4

X11

原位

SQ1

X12

左、右1铣/工进

SQ2

X13

立铣头电动机启动

SQ3

X14

右1铣停/右2铣启

SQ4

X15

终点

SQ5

X16

松开工件

SB5

X17

滑台快进

SB6

X20

滑台快退

SB7

X21

停止

SB8

X22

液压泵启动

SB9

X23

回原位

SB10

X24

左铣头点动

SB11

X25

右1铣头点动

SB12

X26

立铣头点动

SB13

X27

右2铣头点动

SB14

Y00

夹紧工件

YV1

YO1

松开工件

YV2

YO2

滑台快进

KM7

Y03

滑台快退

KM8

Y04

滑台工进

KM6

Y05

左铣头工作

KM1

Y06

右1铣头工作

KM2

Y07

立铣头工作

KM3

Y10

右2铣头工作

KM4

Y11

原位指示灯

HL1

Y12

液压泵工作信号灯

HL2

Y13

工件夹紧指示灯

HL3

Y14

加工工件指示灯

HL4

Y15

终点指示

HL5

Y16

液压泵工作

KM5

Y17

断电电磁制动器

KA

3、单循环自动工作

1）单循环自动工作循环图

2）单循环自动工作功能图

3）单循环自动工作梯形图

4、左铣单循环工作

1）左铣单循环功能图

2）左铣单循环梯形图

5、右2铣单循环工作

1）右2铣单循环功能图

2）右2铣单循环梯形图

6、公用程序

7、回原位程序

8、手动程序

9、PLC梯形图总体结构图

10、电气接线图

11、主电路及照明电路

12、面板设计

使用说明：

1、手动用于对刀和自动加工；

2、SA1调到自动，然后SA2调到5档中的任何一档，可进行自动加工，如调到右2铣单循环可进行右2铣头单独的循环加工；

3、SB1电源总开光，SB2急停。

若在加工过程中出现紧急情况，按下SB2可以急停机床；

4、5个指示灯显示机床的5种工作状态；

五、实验调试与体会

1、调试的模拟电路

说明：

指示灯亮表示某个工作过程正在进行。

2、调试的体会

本次试验调试了左铣单循环的试验。

通过这次试验，我复习巩固了PLC软件的控制使用，对机械手操作面板的构造及连线了解加深，对三面铣组合机床的慨况有了更确切的理解，实际感受到PLC在机电控制中起到了重要的作用。

对于动手实践有了一点自己的理解，为以后这方面的工作打下了一点基础！

自我感觉对自己还是很有好处的。

六、课程设计小结

1）复习巩固了机电传动控制的各方面内容，对PLC设计的流程有了一定的了解。

2）对PLC的应用有了进一步的认识，把PLC与实际生活的事物可以联系起来,掌握一般生产机械PLC控制系统的设计与调试方法。

3）本次设计内容需要在图书馆内查阅有关的知识，来丰富及完善自己的设计，并提高了书写报告的能力。

4）各种试验的图表都是用CAD专业制图软件完成其基本结构，巩固了自身CAD的实际应用水平。

5）熟悉了一般生产机械电气线路的施工设计。

七、参考文献

【1】程宪平可编程控制器原理与应用北京：

化学工业出版社.2009

【2】程宪平机电传动与控制（第二版）武汉：

华中科技大学出版社.2003