三面铣组合机床机电控制系统设计.doc

PAGE PAGE 10 三面铣组合机床机电控制系统的设计 学 部：机 电 学 部 专 业： 学 号： 姓 名： 指导老师： 时 间： 2009年3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 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 ⑴机械动力滑台的设计 ⑵I/O分配表 ⑶单循环自动工作 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 ⑷左铣单循环工作 ⅰ左铣单循环功能表 ⅱ左铣单循环梯形图 ⑸右2铣单循环工作 ⅰ右2铣单循环功能表 ⅱ右2铣单循环梯形图 ⑹公用程序 ⑺回原位程序 ⑻手动程序 ⑼PLC梯形图总体结构图 ⑽电气接线图 ⑾主电路及照明电路 ⑿面板设计 五、实验调试与体会 六、课程设计小结 课程设计的目的 进一步巩固本课程所学知识。 掌握一般生产机械PLC控制系统的设计与调试方法。 掌握一般生产机械电气线路的施工设计。 培养查阅图书资料、工具书的能力。 培养工程绘图、书写技术报告的能力。 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。 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液压系统原理图 ⑶加工过程三面铣组合机床的加工过程如图3所示。 ⅰ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。 ⅱ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。 ⅲ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。 ⅳ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。 ⑷主要电器参数电机、滑台、电磁阀参数如下： ⅰ左、右2铣削头电动机：J02-41-4,4KW,1440r/min,380V,8.4A; ⅱ立、右1铣削头电动机：J02-32-4,3kW,1430r/min,380V,6.5A; ⅲ液压泵电动机：J02-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A; ⅳ电磁阀:二位二通阀Z22 DO-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 ⅰ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。 ⅱ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。 ⅲ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。 ⅳ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。 ⅴ五台电动机均能单向旋转。 ⅵ要求有电源、液压泵工作、工件夹紧、加工等信号指示。 ⅶ要求有照明电路和必要的连锁环节与保护环节。 课程设计的任务和要求 ⑴根据要求，画出工作循环图、工作流程图； ⑵确定可编程控制器机型，画出输入/ 输出分配表； ⑶绘制控制线路（主电路、控制电路、照明电路）； ⑷编制PLC梯形图（总体结构图、各功能表图、梯形图程序）； ⑸正确选择电器元件，列出电器元件、设备清单； ⑹绘制操作面板、电气接线图； ⑺整理技术资料，编写使用说明书。 课程设计的具体内容 ⑴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。 ⑵I/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