典型机床改造指导书.docx

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典型机床改造指导书

典型机床PLC改造指导书

分院：

工程技术分院

班级：

学生姓名：

指导教师：

年月日

《典型机床的PLC改造》指导书

一、设计的目的

本课程目标是培养生产、管理、服务一线需要的德、智、体、美等全面发展的，具有一定专业理论知识，能够从事各类机电设备操作、安装、维护、检修、调试等工作的高等技术应用性专门人才。

培养学生综合应用、独立分析和解决实际问题的能力，以及培养学生的创新意识和创新能力，使学生获得科学研究的基础训练。

知识目标

1．铣床的主要结构和运动形式。

2．电气系统元器件的选用和安装的基本理论。

3．常用低压电器元件的使用及安装方法。

4．普通机床电气系统的调试原理和基本方法。

5．机床对电气控制的要求。

6．PLC基本知识。

7．PLC相关指令的应用。

8．PLC机型选用;

9．PLC控制程序编写;

10.硬件电路的安装与调试;

11.电气控制设备的图纸资料整理;

12.电动机的起动、制动控制环节。

13.电动机的保护环节和电气控制电路的连锁环节。

14.整机调试和机床验收的基本规定和相应标准。

能力目标

1.具备中高级电工职业资格认证所必须的电机与电气控制理论知识与技能。

2.能处理电气控制系统的简单故障。

3.具有查阅手册等工具书和设备铭牌、产品说明书、产品目录等资料的能力。

4.能阅读电气原理图，并能设计出简单的电气控制原理图。

5.能够利用相关工具进行主要零部件的拆卸、装配，并能正确保养。

6.能够根据需要完成常用低压电器种类和主要参数的选择。

7.根据给定的控制要求，设计控制方案。

8.根据给定的控制要求，选择合理的PLC机型。

9.能够编写PLC控制程序。

10.能进行机电联调。

二、设计的基本要求

（一）学生必须充分认识毕业设计的重要性，严格按要求开展课程设计工作；

（二）课程设计任务应包括对实际问题的调查分析；

（三）课程设计任务必须由学生本人在指导教师指导下独立进行；

（四）课程设计任务应有工作量要求。

三、课程设计的内容

本课程教学内容共分为两个项目：

一是X62W万能铣床运动形式及电气控制分析，具体内容包括X62W万能铣床的主要结构及运动形式，X62W万铣床的电力拖动形式和控制要求，X62W万能铣床的电气控制电路分析；二是X62W铣床的PLC控制设计，具体包括S7-200型PLC功能介绍，PLC选型及输入输出设备.PLC控制系统接线图，程序设计，联机统调。

X62W万能铣床运动形式及电气控制分析

铣床电气控制电路与机械系统配合十分密切。

其电路的正常工作往往和机械系统系统正常工作分不开。

因此在学习铣床时不仅要熟悉电路的工作原理，而且还要熟悉有关机械系统的工作原理。

由于铣床的加工范围较广，运动形式较多，其结构也较复杂。

X62W型万能铣床的主要结构如图所示，主要是由床身、底座、悬梁、刀架支架、升降台、滑座和工作台等组成。

床身固定于底座上，用于安装和支承铣床的各部件，在床身内还装有主轴部件、主传动装置及变速操纵机构等。

床身顶部的导轨上装有带着1个或2个刀架支架的悬梁，刀架支架用来支承铣刀心轴的一端，心轴另一端则固定在主轴上，由主轴带动铣刀切削。

悬梁可以水平移动，刀架支架可以在悬梁上水平移动以便安装不同的心轴。

床身的前面有垂直导轨，升降台可沿着它上、下移动。

升降台内装有进给运动和快速移动的传动装置及其操纵机构。

在升降台的水平导轨上装有滑座，可以沿导轨作平行于主轴轴线方向的横向移动。

工作台又经过回转盘装在滑座的水平导轨上，可以沿导轨作垂直于主轴轴线方向的纵向移动。

工作台上有T形槽来固定工件。

这样安装在工作台上的工件就可以在3个坐标轴的6个方向上调位置或进给。

此外，由于回转盘还可以使工作台左右移动45度角，因此工作台在水平面上除了可以作横向和纵向进给外，还可以实现在不同角度的各个方向上的进给，用以铣削螺旋槽。

由此可见，X62W卧式万能铣床是使工件随工作台作进给运动，利用主轴带动铣刀的旋转来实现铣削加工的。

铣床的主运动是主轴带动刀杆和铣刀的旋转运动；进给运动是指工作台带动工件在水平的纵、横及垂直3个方向的运动；而辅助运动是工作台在3个方向的快速移动。

X62W万能铣床的电力拖动形式及控制要求

铣床的主运动和进给运动各由一台电动机拖动，这样铣床的电力拖动系统一般由3台电动机所组成：

主轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。

万能铣床对电力拖动及控制、保护的具体要求是：

（1）铣床的主运动由一台三相笼型异步电动机拖动，直接起动，主轴电动机需要正反转，但方向的改变并不频繁，根据加工工艺的要求，有的工件需要顺铣，有的工件则需要反铣。

大多数情况下是一批或多批工件只用一个方向铣削，并不需要经常改变电动机转向。

因此，可通过转换开关改变电源相序来实现主轴电动机的正反转。

（2）铣刀的切削是一种不连续切削，容易使机械传动系统发生振动，为了避免这种现象，在主轴上装有飞轮，但在高速切削后，停车需要很长时间，要求主轴在停车时有电气制动。

（3）工作台可以做6个方向的进给运动，还可以在6个方向上快速移动。

其进给运动和快速移动均由同一台笼型异步电动机拖动，直接起动，能够正反转。

（4）为防止刀具和机床的损坏，3台电动机之间要求有连锁控制，即在主轴电动机起动之后另两台电动机才能起动运行。

（5）主轴运动和进给运动采用变速盘来进行速度选择，为保证变速齿轮进入良好的啮合状态，两种运动都要求变速后作瞬时点动。

（6）冷却泵电动机只要求单向旋转。

（7）具有完善的保护措施。

铣床是一种用途十分广泛的金属切削机床。

铣床可用来加工工件平面、斜面和沟槽；如果装上分度头，还可以铣切直齿齿轮和螺旋面；如果装上圆工作台，还可以铣切凸轮和弧形槽等。

铣床的种类很多，一般可分为卧式铣床，立式铣床。

龙门铣床和各中专用铣床等。

那么介绍X62W万能铣床的电力拖动相关知识是本任务的主要内容。

本任务通过X62W万能铣床的电气安装与工作台故障排除作为载体对X62W万能铣床的主要结构及运动形式和电气线路功能的分析，使读者能够了解X62W万能铣床的主要结构及运动形式，掌握X62W万能铣床电气线路功能，通过对X62W万能铣床电气安装与主轴电动机故障排除实例的操作，使读者能够进行X62W万能铣床电气控制线路功能分析，能够根据故障现象进行故障原因分析并排除故障。

X62W万能铣床电气控制电路分析

X62W型万能铣床的电气控制电路有多种，下图所示为经过改进的电路。

1）主电路分析

转换开关QS1为电源总开关，熔断器FU1作全电路的短路保护，主电路有3台电动机，M1为主轴电动机，拖动主轴带动铣刀进行铣削加工，由接触器KM1控制运行，由转换开关SA3预选其转向。

M2为工作台进给电动机，拖动升降机台及工作台进给，由KM3、KM4实现正反转控制。

M3为冷却泵电动机，供应冷却液。

由QS2控制其单向旋转，且必须在M1起动后才能运行。

3台电动机分别由热继电器FR1、FR2、FE3提供过载保护。

4.铣床的PLC控制与编程

1.PLC的选型和I/O接线

（1）选择PLC的类型（要有依据）;

（2）I/O分配表

（3）I/O接线图

2.编写和调试PLC控制程序

（1）带有说明的程序清单.

（2）程序调试（程序调试过程记录）

四、设计格式要求

1.标题：

宋体，加粗，小二号，段前段后间距为1行；

2.小标题：

宋体，加粗，小四号字，行间距20磅；

3.正文：

宋体，小四号，行间距20磅；

4.插入页码：

位置：

页面底端，对齐方式：

居中；

5.纸型：

A4复印纸，页边距默认，其他参数默认。

6.课程设计封面见附页

课程设计论文

题目典型机床的PLC改造

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20年月日