[毕业设计精品]三面铣组合机床机电控制系统的设计

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1、三面铣组合机床机电控制系统的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：机械设计制造及其自动化 学 号：姓 名：指导老师： 时 间： 2010年6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机械动力滑台的设计I/O分配表单循环自动工作 单循环自动工作循环图单循环自动工作功能表单循环自动工作梯形图左铣单循环工作左铣单循环功能表左铣单循环梯形图右2铣单循环工作右2铣单循环功能表右2铣单循环梯形图公用程序回原位程序手动程序PLC梯形图总体结

2、构图电气接线图主电路及照明电路面板设计五、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 机床主要由底座、床身、铣削动力头、液压动力滑台、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

3、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。 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

4、工过程。3、主要电气参数 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、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。三、 课程设计的任务和要求 1）确定输入/输出设备，选择PLC；分析确定系统方案，设计

5、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

6、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。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

7、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滑台工进KM8Y05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KA单循环自动工作单循环自动工作循环图单循环自动工作功能表单循环自动工作梯形图左铣单循环工作左铣单循环功能表左铣单循环梯形图右2铣单循环工作右2铣单循环功能表右2铣单循环梯形

8、图公用程序回原位程序手动程序PLC梯形图总体结构图电气接线图主电路及照明电路面板设计使用说明：1、“手动”用于对刀和手动加工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单个铣头的铣削加工。3、SB1电源总开关，SB2急停。若自动加工过程中出现紧急情况按下SB2可以急停机床4、5个指示灯显示操作的5个方式(13) 调试工作循环图（14）调试接线图(15)调试过程：首先根据梯形图确定接线图，由于实验条件限制，行程开关SQ1（原位）由反向开关代替，SQ2（左、右1铣/工进）由正向开关代替，SQ5（终点）由复位开关代替。所需的输出Y0（夹紧）、

9、Y2（快进）、Y4（工进）、Y5（左铣）、Y3（快退）、Y1（松开）分别由指示灯L1、L2、L3、L4、L5、L6代替。五、实验调试与体会本次试验调试了左铣单循环的试验。通过这次课程设计，我巩固复习了机电传动与控制和可编程控制其原理与应用以及PLC软件的控制使用，对PLC自动控制有了更深的了解，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。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。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。七、参考书目1）、程宪平编、机电传动与控制、武汉：华中科技大学出版社，20032）、程宪平编、可编程控制其原理与应用、武汉：化学工业出版社 ，200926