Z3040型摇臂钻床的PLC改造设计毕业论文.doc

-1-Z3040型摇臂钻床的PLC改造【摘要】本设计的主要内容是如何将Z3040型摇臂钻床的继电器控制线路改造为PLC控制，并且通过PLC的通讯功能及组态软件实现摇臂的远程监控及操作控制。要求系统能实现摇臂钻床的基本操作控制。【关键词】摇臂钻床、PLC、冷却TransformationofPLCoftheradialdrillingmachineofModelZ3040Author：LiuGuanghuaClass004ofelectromechanicalknow-howeducationAbstract：Maincontentthatdesignoriginallyhowcontrolrelay,ModelZ3040ofradialdrillingmachinecircuittransformasPLCcontrol,realizethelong-rangecontroloftherockerarmandoperatecontrollingthroughcommunicationfunctionandconfigurationsoftwareofPLC.Requirethesystemtorealizethebasicoperationoftheradialdrillingmachineiscontrolled.Keywords:Radialarmdrill；PLC0.引言近几年来组合机床也渐渐多起来，较先进的金属加工机床是工作母机，也叫机械加工中心。长期以来，金属切削加工机床多采用继电器电路实现控制。其实，这类机械的电器控制主要以逻辑控制为主，这正是PLC工作的强项。因此，PLC在机械加工机床的电器控制领域得到了越来越广泛的应用。不但更多的新品机床开始采用PLC作为主要控制设备，旧的机床电路也开始用PLC实现电器改造。1.Z3040摇臂钻床概述钻床的种类很多，有台式钻床，立式钻床，卧式钻床，摇臂钻床，深孔钻床及专用钻床等。在各类钻床中，摇臂钻床具有操作方便，灵活，适用范围广等特点，特别适用于大型零件的孔加工，是机械加工中的常用机床设备。1.1摇臂钻床主要结构摇臂钻床的主要结构由底座，内立柱，外立柱，摇臂，主轴箱和工作台等组成。1.2Z3040摇臂钻床的运动形式和控制要求-2-Z3040摇臂钻床加工前，通过摇臂的回转和升降，主轴箱的移动定位，调整各个部分移动；加工时，主轴箱由夹紧装置紧固在摇臂导轨上，摇臂紧固在外力柱上，外立柱紧固在内立柱上，主住带动钻头或丝攻旋转并向下垂直进给，实现钻孔或攻丝等加工。1.2.1主运动和进给运动Z3040摇臂钻床的主运动是主轴的旋转运动，进给运动是主轴的上，下移动。主轴的旋转及主轴上、下进给都是由主轴电动机拖动，在加工螺纹时要求主轴可正反转，主轴的正反转和主轴上，下进给都是由机械方法获得。主轴变速和进给变速的机构都在主轴箱内，用变速机构分别调节主轴转速和上，下进给量。所以主轴电动机只要求单方向旋转，可直接启动，不需要调速和制动。1.2.2辅助运动Z3040摇臂钻床的辅助运动有摇臂连同外立柱绕内立柱的回转运动、摇臂沿外立柱上、下移动、主轴箱沿摇臂导轨水平摇臂钻床利用旋转的钻头对工件进行加工，它由底座、内外立柱、摇臂、主轴箱、和工作台构成。主轴箱固定在摇臂上，可以沿摇臂径向运动。摇臂借助于丝杆，可以作升降运动，也可以与外立柱固定在一起，沿内力柱旋转。钻削加工时，通过、夹紧装置，主轴箱禁锢在摇臂上，摇臂紧固在外立柱上，外立柱紧固在内立柱上。2.Z3040摇臂钻床电器设备的分布及分工机械加工机床的加工运动往往是机械与电器配合实现的。在讨论电器电路之前须弄清电器的设置及电器控制的分工。Z3040摇臂钻床设有4台电动机，即主轴电动机、冷却泵电动机、摇臂升降电动机及液压泵电动机。主轴电动机提供主轴转动的动力，是钻床加工主运动动力源。主轴应具有正反转功能，但主轴电动机只有正转工作模式，凡专用机械方法实现。冷却泵电动机用于提供冷却液，只需正转。液压泵电动机提供液压油，用于摇臂、立柱和主轴箱的夹紧和松开，也需要正反转。-3-主电动机升降电动机冷却泵电动机液压泵电动机图1.Z3040摇臂钻床电器控制主电路2.1主电路主电路和控制线路的电源均由自动空气开关QS1引入，自动空气开关QS2能使摇臂的升降几个夹紧运动与主轴运动解裂，以方便维护和调试。主电动机只有一个旋转方向，故只用一个交流接触器KM1,而摇臂升降电动机和液压泵电动机要求具有正反转，故分别采用两个接触器KM2、KM3、KM4、KM5。冷却泵电动机采用自动空气开关QS3人工控制。FR1、FR2分别为主电动机和液压泵电动机的过载保护用热继电器、摇臂升降电动机M2和冷却泵电动机M4，由于短时工作，因而不设过载保护。2.2控制线路控制电路接在自动空气QS2后面，电压为220V.将自动空气开关QS1和QS2扳倒接通状态，电源指示灯EL1亮，表示主电路和控制电路有电，可以进行工作。按下总启动按钮SB1,中间继电器KA1得电，通过自锁触点控制电路得电，完成准备工作。-4-图1.Z3040摇臂钻床电器控制控制电路2.2.1主轴电动机的控制按下按钮SB3，接触器KM1得电，主电动机转动，同时主轴运行指示EL4，主轴电动机的停止，由按钮SB4来实现，当主轴电动机或液压泵电动机过载时，通过FR1