机电传动课程设计.docx

1、机电传动课程设计“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 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 姓名： 指导老师： 时间：2012.6目录一、课程设计的目的4二、课程设计的任务和要求4三、课程设计内容概述41三面铣组合机床概述4（1）基本结构5（2）液压系统6（3）加工过程7（4）主要电器参数72三面铣组合机床的控制要求8四、课程设计的具体内容8（1）机械动力滑台的设计8（2）I/O分配表9（3）单循环自动工作10 i单循环自动工作循环图 ii单循环自动工作功能表 iii单循环自动工作梯形图（4）右1铣单循环工作12 i右1铣头自动工作循环图 ii右1铣单

2、循环功能表 iii右1铣单循环梯形图（5）立铣单循环工作14 i立铣自动工作循环图 ii立铣单循环功能表 iii立铣单循环梯形图（6）公用程序16（7）回原位程序17（8）手动程序17（9）PLC梯形图总体结构图18（10）电气接线图18（11）主电路及照明电路19（12）面板设计19（13）电器元件一览表20五、调试过程及模拟调试电路21（1）实际点与代替点关系图（2）调试总结六、课程设计的心得体会22七、参考资料23一、 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

3、。5.培养工程绘图、书写技术报告的能力。二、 课程设计的任务和要求根据要求，画出工作循环图、工作流程图；确定可编程控制器机型，画出输入/ 输出分配表；绘制控制线路（主电路、控制电路、照明电路）；编制PLC梯形图（总体结构图、各功能表图、梯形图程序）；正确选择电器元件，列出电器元件、设备清单；绘制操作面板、电气接线图；整理技术资料，编写使用说明书。三、 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80、90孔端面及定位面进行铣削加工的一种自动加工设备。下图2-1为加工工件的示意图。图3-1加工工件示意图基本结构机床主要由底座、床身、铣削动力头、液压动力滑

4、台、液压站、工作台、工件夹紧液压缸等组成。机床底座上安放有床身，床身上安装有液压动力滑台，工件及夹紧装置放于滑台上。床身的两边各安装有一台铣削头，上方有立铣头、液压站在机床附近。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2-2为液压系统的原理图。 图3-2液压系统原理图表3-1液压系统工作指示表 元 件 工 序YV1YV2BP1夹 紧+-+松 开-+-加工过程三面铣组合机床的加工过程如图2-3所示。图3-3三面铣组合机床的加工过程操作者将要加工的零件放在工件台的夹具中，在其它准备工作就绪后，发出加工指令。工件夹紧后压力继电器动作，液压动力滑台开始快进，到位转工进，同时启动左和右1

5、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，加工到终点三台电动机同时停止。待加工完全停止后，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加工过程。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：J02-41-4,4KW,1440r/min,380V,8.4A;立、右1铣削头电动机：J02-32-4,3kW,1430r/min,380V,6.5A;液压泵电动机：J02-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A;电磁阀:二位二通阀Z22 DO

6、-25,直流24V,0.6A,14.4W;二位四通阀Z24 DW-25,直流24V,0.6A,14.4W；二位二通阀Z22 DO-25,直流24V,0.6A,14.4W。2三面铣组合机床的控制要求有单循环自动工作、单铣头自动循环工作、点动三种工作方式。单循环自动工作过程如图3所示，油泵电机在自动工作一个循环后不停机。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。点动工作包括：四台主轴电动机均能点动对刀、滑台快速点动调整、松紧液压缸的调整。五台电动机均能单向旋转。要求有电源、液压泵工作、工件夹紧、

7、加工等信号指示。要求有照明电路和必要的连锁环节与保护环节。四、 课程设计的具体内容（1）机械动力滑台的设计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。 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；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分配表表4-1 I/O 口输入输出分配表I/O编号功能符号X00自动SA1-1X01手动SA1-2X02单循环启动SA2-1X03左

8、铣头单循环SA2-2X04右1铣头单循环SA2-3X05右2铣头单循环SA2-4X06立铣头单循环SA2-5X07启动SB3X10工件夹紧SB4X11原位SQ1X12左、右1铣/工进SQ2X13立铣头电动机启动SQ3X14右1铣停/右2铣启SQ4X15终点SQ5X16松开工件SB5X17滑台快进SB6X20滑台快退SB7X21停止SB8X22液压泵启动SB9X23回原位SB10X24左铣头点动SB11X25右1铣头点动SB12X26立铣头点动SB13X27右2铣头点动SB14Y00夹紧工件YV1YO1松开工件YV2YO2滑台快进KM7Y03滑台工进KM6Y04滑台快退KM8Y05左铣头工作KM

9、1Y06右1铣头工作KM2Y07立铣头工作KM3Y10右2铣头工作KM4Y11原位指示灯HL1Y12液压泵工作信号灯HL2Y13工件夹紧指示灯HL3Y14加工工件指示灯HL4Y15终点指示灯HL5Y16液压泵工作KM5Y17制动器YA（3）单循环自动工作单循环自动工作循环图图4-2单循环自动工作图单循环自动工作功能表图4-3单循环顺序功能图单循环自动工作梯形图图4-4单循环自动工作梯形图（4）右1铣单循环工作i右1铣头自动工作循环图图4-5右1铣自动工作循环图ii右1铣单循环功能表图4-6右1铣单循环功能表iii右1铣单循环梯形图图4-7右1铣单循环梯形图（5）立铣单循环工作i立铣头自动工作循

10、环图图4-8立铣头自动工作循环图ii立铣单循环功能表图4-9立铣单循环功能表iii立铣单循环梯形图图4-10立铣单循环梯形图（6）公用程序图4-11公用程序（7）回原位程序图4-12回原位程序（8）手动程序图4-13手动程序（9）PLC梯形图总体结构图 图4-14 PLC梯形图总体结构图（10）电气接线图图4-15 I/O 口外部接线图（11）主电路及照明电路图4-16主电路及照明电路（12）面板设计图4-17面板设计控制面板的使用说明（1）SB1为电源开关按下时铣床PLC通电工作，SB2为急停按钮。（2）三面铣床有手动和自动两种方式，用转换开关SA1实现，自动方式下铣头有五种循环方式分别是单

11、循环启动、左铣头单循环、右1铣头单循环、右2铣头单循环和立铣头单循环。机床启动前按下SB9液压起动，选择工作方式后按下SB3机床启动开始工作，按下SB8时机床停止工作。（3）机床工作时HL1HL5五个指示灯可以指示机床的工作情况。（4）在手动方式下，通过SB4、SB5控制夹具夹紧和松开，SB11SB14控制各铣头工作，SB6、SB7为工作台快进和快退，SB10为工作台回原位。（13）电器元件一览表表4-2电器元件一览表电气代号 名称和用途 技术数据数量 M2/M5左、右2铣头电动机4.0kw,1440r/min 380V，8.4A；2 M3/M4右1铣、立铣头电动机3.0kw，1430r/mi

12、n，380V，6.5A；2 M1 液压泵电动机1.5KW,1410r/min,380V,3.49A；1 M6/M7 快进、工进电动机1.5KW,1410r/min,380V,3.49A；2 QS 电源开关 6.5-10/7 A 1 SA1 转换开关 LW6-2 1 SA2 转换开关 LW6-51 KM1-KM8 交流接触器 CJ20-10/3 9 SB1-SB14 按钮 LA2-11K14 SQ1-SQ5 行程开关 LX32-1Q5 FR1-FR7 热继电器 JR16-207 FU0-FU9 熔断器 RLS1-1010 SA 照明灯开关1 TC 控制变压器原边 1-50HZ 副边 24V 6.

13、3V 1五、调试过程及模拟调试电路（1）实际点与代替点关系图表4-3实际点与代替点关系图输入点实际点代替点输出点实际点代替点X00SA1-1自动/手动Y00工件夹紧L1X06SA2-5Y轴Y02滑台快进L2X07SB3启动Y03滑台工进L3X11SQ1原位Y07立铣工作L4X12SQ2工进Y04滑台快退L5X13SQ3立铣Y01工件松开L6X15SQ5终点图4-18实验接线图ii模拟调试电路图4-19实验立铣梯形图（2）调试总结在此次课程设计的调试过程中，我参与了接线及调试等工作，发现自己有许多不足之处，如对PLC内部电路及输出继电器的功能不是很熟悉，因此一开始接线并不顺利，通过后来老师的讲解

14、了解到原来输出继电器可以作为开关用，得电之后相当于开关打开状态，失电则断开。所以我们迅速重新分析电路并接线，很快就把电路接好并给老师检查通过。 通过这次试验，我懂得了做实验之前一定要把准备工作做好，把书本上的有关知识巩固一遍，只有这样，我们才能提高做实验的效率和准确度。六、课程设计心得的体会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。3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。七、参考资料可编程序控制器原理与应用 程宪平主编 化学工业出版社机电传动与控制 程宪平主编 华中科技大学出版社