三面铣组合机床plc

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1、“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：090371041304姓 名: 陈前胜指导老师：陈艳时 间：2011年9月 目 录一、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 基本结构 液压系统 加工过程 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

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1为加工工件的示意图。基本结构 三面铣组合机床主要由底座

3、、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。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YV1YV2BP1夹紧+松开+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

4、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：JO2-41-4，4.0kw，1440转/分，380V，8.4A；立、右1铣削头电动机：JO2-32-4，3.0kw，1430转/分，380V，6.5A；液压泵电动机：JO2-22-4，1.5kw，1410转/分，380V，3.49A；机械动力滑台的电机：JO2-22-4，1.5kw，1410转/分，380V，3.49A；电磁阀：二

5、位四通阀 Z24 DW-25，直流24V，0.6A，14.4W。 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

6、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

7、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

8、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滑台快退KM8Y04滑台工进KM6Y05左铣头工作KM1Y06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HL5Y16液压泵工作KM5Y17断电电磁制动器KA3、单循环自动工作 1) 单循环自动工作循环图2)单

9、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：

10、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.200325