916-X31型钻床控制系统的PLC改造【任务书+毕业论文+cad图纸】【机械全套资料】
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外文翻译资料 1 气动移载机与 气动 即 采用气泵和气阀控制气流，直接控制气压和流量，使得空气发生振动。 可编程控制器 （ 是以微处理器为核心，集计算机技术、自动化控制技术于一体的一种新型工业控制系统。 用了典型的计算机结构，主要包括输入 /输出接口电路等。如果把 作一个系统，该系统由输入变量 部的各种开关信号、模拟信号、传感器检测的信号均作为 们经 理后送到输出端子， 它们是 这些输出变量对外围设备进行各种控制。 制系统一般采取易于理解和掌握的梯形图语言及面向工业控制的简单指令 ,形象直观 ， 是基于现场总线技术、完全开放，采用先进的软硬件技术 。制具有 结构 简单 灵活、 抗干扰能力强、 安全可靠、安装便利、 故障率低、维护简单、大幅度节约使用成本 的特点 ， 能 满足各种中小规模过程控制、顺序逻辑控制和数据采集任务需求 ， 已逐渐广泛用于工业控制系统中 ，包括冶金、矿业、机械、轻工等领域，为工业自动化提供了有力的工具。 控制工程近期对用于编程过程和机械控制的逻辑设备 进行了一项调查，虽然计算机和计算机技术已经为各种控制提供了无限的控制可能，但是 然是其中重要的一部分。在这次调查中，超过半数的人在未来的 12 个月中将扩大其过 40%的人在未来的投入不少于过去的 12个月。 这次 300 个人参与的调查中，大部分的 用于机械控制，过程控制紧随其后，然后是运动控制、批量控制和诊断。大多数直接用于工厂级（ 54%），用于 5%，两者都是的为 17%。 在工业生产流水线中，经常要将传动带 上。如果直接人工从 事这种重复性的劳动，枯燥、无味且劳动强度大，容易引起操作工人的疲劳，出现错误。而采用气动机械手按规定的动作和规律进行搬运，可以做到快速、准确、方便，大大的减轻劳动强度，提高生产的自动化程度 。 气动机械手这种有规律的运动，采用 以方便的实现。 机器人作为典型的机电一体化智能设备在制造和物流自动化系统中扮演着重要角色。但标准的工业机器人只不过是一台具有若干个自由度的智能机电设备孤立的一台机器人在实际工况中没有任何应用价值只有根据作业内容、工件形式、质量、外形特征和尺寸大小等因素给机器 人配以相适应的辅助机械装置外文翻译资料 2 如手爪，它才会成为实用的生产设备气动不仅是机器人的主要驱动方式之一在要求机器手末端执行器动作迅速、结构简单、控制维护方便、成本较低，而且柔性转换快捷并具有通用性的装配和搬运等“拾一放”、传送动作作业时，多采用气动，或气动与其他传动控制技术组合来进一步提高其运动精度和柔性 在作业空间范围有限工作程序相对固定而且动作频繁、重复性强的中小功率工况采用气动模块化机构单元的组合来实现机器手作业，更能体现气动技术有效取代人手操作实现生产过程合理化和自动化的特征和优越性。对气动机器手 的基本要求是能快速、准确地拾 放和搬运物件这就要求它们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度及在任意位置都能自动定位等特性。设计气动机器手的原则是：充分分析作业对象 (工件 )的作业技术要求拟定最合理的作业工序和工艺并满足系统功能要求和环境条件；明确：工件的结构形状和材料特性，定位精度要求抓取、搬运时的受力特性，尺寸和质量参数等，从而进一步确定对机器手结构及运行控制的要求；尽量选定型的标准组件，简化设计制造过程兼顾通用性和专用性并能实现柔性转换和编程控制。 气动手爪 是目前机器手尤其是搬运、装配类机器手在抓取技术中应用最普遍的方式它可实现双向抓取自行对中，而且重复精度高抓取力恒定并可方便地配接各种夹具。气动手爪是机器手与作业对象间的直接接口，仔细分析、选择好气动手爪直接关系到机器手的工作性能。在实际运行中、手爪的夹持力应保证大于所有静态和动态力的总和。 非顺序执行方式，因此任何一个机械手在其条件满足后即开始动作。各手之间是并行的。机器手是多自由度的开式串联结构在空间和时间中的动力学参数随其位形而不断变化系统要求的速度高 控制范围广 精度高，传统的单自由度机构的控制技术远不能满足这种控制对象 好在气动机器手多勾点到点的多段定位控制，追求目标点的定位精度和多轴同时协凋有序运动控制，但较少要求高的轨迹精度，从而简化了对控制系统的要求。 物料的搬运方式 具 有可抓可吸的多用途功能；气动系统电磁换向阀采用汇流板集装方式，减少了占用空间； 动等多种工作方式 。 由于气压传动具有气源使用方便、不污染环境、动作灵活迅速、工作安全可靠、操作维修简便以及适于在恶劣环境下工作等特点，因而在冲压加工、注塑及压铸等有毒或高温环境下作业， 机床上、下料，仪表及轻工行业中小零件的输送和自动装配等作业，食品包装及输送，电子产品输送、自动插接，弹药生产自动化等过程外文翻译资料 3 中被广泛应用。所以。气压传动是一种易于推广普及的实现工业自动化的应用技术。气动系统的应用，引起了世界各国产业界的普遍重视 。 作为气动系统的控制装置目前多数采用可编程控制器（ 可编程序控制器是以微处理器为基础，综合计算机技术，自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置，在实际应用中，控制系统很容易实现。一般是由受控设备的动作顺序和工艺要求，构成工步状态表，形成梯形 图，再编制 物料搬运系统由左右移动气缸、复位进退气缸、升降气缸、夹手或真空吸盘、物料块、传感器、圆柱导轨、支架、底座、微动开关等组成。夹手或真空吸盘可以夹住或吸住物料块，抓取物料的部分采用夹持式和吸附式两种形式，选用不同的形式，可分别完成工件的抓取和吸附，以适应不同种类的物料搬运。夹手采用电磁铁吸合与断开方式夹持物料。夹手或吸盘在升降气缸的作用下可以上下移动；夹手或真空吸盘连同升降气缸在左右移动气缸的作用下沿着圆柱导轨可以左右移动；在复位进退气缸的作用下将物料块送回原始位置，为下一个工作周期准备 ，以实现循环。此系统能够实现物料在一个平面内的搬运。操作面板安装在电控箱上，与实验装置主体是分离的。 磁阀，真空发生器等均放置在电控箱里。 物料搬运系统具有左右移动、上下移动及对物料的夹紧和放松、推料进退功能，在 动等多种工作方式。另外，物料被夹手搬运完成以后，为满足连续动作需要，还必须将此物料运送回原点位置，以供下次搬运需要。系统可完成的各种工作方式如下 。 单步：可实现上升 、 下降 、 左移 、 右移 、夹紧 、 放松 、 推料进 、 推料退等八种点动操作；连续：按下 “启动 ”按钮后，夹 手从原点位置开始连续不断地执行搬运物料 。 物料搬运系统实现的动作：下降 抓料 上升 右移 再下降 松料 再上升 左移 推料进 推料退。在这个系统中，我们只实现一个物料的循环动作，故在机械手回原点后，需将物料推回原来位置。在 续动作工作方式。系统上电后，通过旋转按扭选择是单动还是连动，如果是单动则执行单动程序，否则执行连动程序。单动工作方式：利用按钮对夹手每一动作单独进行控制。连续：按下启动按钮，夹手从原点开始，按工序自动循环工作，直到按下停止按钮，夹手在完成最后一个周期的工作后，返回原 点，自动停机。 基于 系统既可以外文翻译资料 4 使用夹手夹持物料，又可以使用真空吸盘吸附物料，具有多种用途功能；气动系统的电磁换向阀采用汇流板集装，减少了占用空间；在 成物料的搬运。 对于中小型企业， 由于资金和技术的限制，不可能一次性配备完整的控制系统，如 标准的积木式硬件结构，模块化的软件设计。可根据控制范围可大可小、可简可繁、采用通用的 套商业化的上位监控软件包或 挂在相应的工作站上， 实现设备操作、回路控制、画面显示等功能， 灵活简便、节省投资。因此，以 过程控制系统可以构成一种便于用户自行组织的完整产品。 外文翻译资料 1 LC 动移载机与 制 to 气动 即 采用气泵和气阀控制气流，直接控制气压和流量，使得空气发生振动。 is as in a so If LC a is by of LC LC to LC or of LC on of by to 可编程控制器 （ 是以微处理器为核心，集计算机技术、自动化控制技术于一体的一种新型工业控制系统。 用了典型的计算机结构，主要包括输入 /输出接口电路等。如果把 作一个系统，该系统由输入变量 部的各种开关信号、模拟信号、传感器检测的信号均作为 输入变量，它们经 部端子输入到内部寄存器中，经 部逻辑运算或其它各种运算、处理后送到输出端子，它们是 输出变量，由这些输出变量对外围设备进行各种控制 LC to to is is on LC is of in 文翻译资料 2 so on 制系统一般采取易于理解和掌握的梯形图语言及面向工业控制的简单指令 ,形象直观 ， 是基于现场总线技术、完全开放，采用先进的软硬件技术 。制具有 结构 简单 灵活、 抗干扰能力 强、 安全可靠、安装便利、 故障率低、维护简单、大幅度节约使用成本 的特点 ， 能 满足各种中小规模过程控制、顺序逻辑控制和数据采集任务需求 ， 已逐渐广泛用于工业控制系统中 ，包括冶金、矿业、机械、轻工等领域，为工业自动化提供了有力的工具。 in to in on an of to be LC a In it of to LC in 2 It 0% in in 2 LC is 00 LC in is in 54%), EM 5%, 7%. 控制工程近期对用于编程过程和机械控制的逻辑设备进 行了一项调查，虽然计算机和计算机技术已经为各种控制提供了无限的控制可能，但是 然是其中重要的一部分。在这次调查中，超过半数的人在未来的 12 个月中将扩大其投入。超过 40%的人在未来的投入不少于过去的 12 个月。 应用范围十分广泛。在这次 300 个人参与的调查中，大部分的 用于机械控制，过程控制紧随其后，然后是运动控制、批量控制和诊断。大多数直接用于工厂级（ 54%），用于 为 25%，两者都是的为 17%。 In on to If is in of is to s 文翻译资料 3 on to is of LC to on 在工业生产流水线中，经常要将传动带 A 上的物品搬至传送带 B 上。如果直接人工从事这种重复性的劳动，枯燥、无味且劳动强度大，容易引起操作工人的疲劳，出现错误。而采用气动机械手按规定的动作和规律进行搬运，可以做到快速、准确、方便，大大的减轻劳动强度，提高生产的自动化程度 。 气动机械手这种有规律的运动，采用 进行控制，可以方便的实现。 an of in in to is of an in is to so on to by it is to so or is in to Is be to s to To 文翻译资料 4 of in so on s up so to as as to 机器人作为典型的机电一体化智能设备在制造和物流自动化系统中扮演着重要角色。但标准的工业机器人只不过是一台具有若干个自由度的智能机电设备孤立的一台机器人在实际工况中没有任何应用价值只有根据作业内容、工件形式、质量、外形特征和尺寸大小等因素给机器人配以相适应的辅助机械装置如手爪，它才会成为实用的生产设备气动不仅是机器人的主要驱动方式之一在要求机器手末端执行器动作迅速、结构简单、控制维护方便、成本较低，而且柔性转换快捷并具有通用性的装配和搬运等“拾一放”、传送动作作业时，多采用气动，或气动与其他传动控 制技术组合来进一步提高其运动精度和柔性 在作业空间范围有限工作程序相对固定而且动作频繁、重复性强的中小功率工况采用气动模块化机构单元的组合来实现机器手作业，更能体现气动技术有效取代人手操作实现生产过程合理化和自动化的特征和优越性。对气动机器手的基本要求是能快速、准确地拾 放和搬运物件这就要求它们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度及在任意位置都能自动定位等特性。设计气动机器手的原则是：充分分析作业对象 (工件 )的作业技术要求拟定最合理的作业工序和工艺并满足系统功能要求 和环境条件；明确：工件的结构形状和材料特性，定位精度要求抓取、搬运时的受力特性，尺寸和质量参数等，从而进一步确定对机器手结构及运行控制的要求；尽量选定型的标准组件，简化设计制造过程兼顾通用性和专用性并能实现柔性转换和编程控制。 is in in in to 外文翻译资料 5 it to be to to to be of is of to to s In on to be to is LC is is is of in of is of to be of to at to to 气动手爪是目前机器手尤其是搬运、装配类机器手在抓取技术中应用最普遍的方式它可实现双向抓取自行对中，而且重复精度高抓取力恒定并可方便地配接各种夹具。气动手爪是机器手与作业对象间的直接接口，仔细分析、选择好气动手爪直接关系到机器手的工作性能。在实际运行中、手爪的夹持力应保证大于所有静态和动态力的总和。 非顺序执行方式，因此任何一个机械手在其条件满足后即开始动作。各手之间是并行的。机器手是多自由度的开式串联结构在空间和时间中的动力学参数 随其位形而不断变化系统要求的速度高 控制范围广 精度高，传统的单自由度机构的控制技术远不能满足这种控制对象 好在气动机器手多勾点到点的多段定位控制，追求目标点的定位精度和多轴同时协凋有序运动控制，但较少要求高的轨迹精度，从而简化了对控制系统的要求。 of 文翻译资料 6 LC is on so on of is to is is so on in so on or is on in so on so on in is is to to 物料的搬运方式 具 有可抓可吸的多用途功能；气动系统电磁换向阀采用汇流板集装方式，减少了占用空间； 制具有单步、自动等多种工作方式 。 由于气压传动具有气源使用方便、不污染环境、动作灵活迅速、工作安全可靠、操作维修简便以及适于在恶劣环境下工作等特点， 因而在冲压加工、注塑及压铸等有毒或高温环境下作业，机床上、下料，仪表及轻工行业中小零件的输送和自动装配等作业，食品包装及输送，电子产品输送、自动插接，弹药生产自动化等过程中被广泛应用。所以。气压传动是一种易于推广普及的实现工业自动化的应用技术。气动系统的应用，引起了世界各国产业界的普遍重视 at as is as a in is to Is by is of of LC 外文翻译资料 7 作为气动系统的控制装置目前多数采用可编程控制器（ 可编程序控制器是以微处理器为基础，综合计算机技术，自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置，在实际应用中，控制系统很容易实现。一般是由受控设备的动作顺序和工艺要求，构成工步状态表，形成梯形图，再编制 by or so on is or to to or in to be to or to in to be to In a in to in is LC so on in 物料搬运系统由左右移动气缸、复位进退气缸、升降气缸、夹手或真空吸盘、物料块、传感器、圆柱导轨、支架、底座、微动开关等组成。夹手或真空吸盘可以夹住或吸住物料块，抓取物料的部分采用夹持式和吸附式两种形式，选用不同的形式，可分别完成工件的抓取和吸附，以适应不同种类的物料搬运。夹手采用电磁铁吸合与断开方式夹持物料。夹手或吸盘在升降气缸的作用下可以上下移动；夹手或真空吸盘连同升降气缸在左右移动气缸的作用下沿着圆柱导轨可以左右移动；在复位进退气缸的作用下将物料块送回原始位置，为下一个工作周期准备，以实现循环。此系统能够 实现物料在一个平面内的搬运。操作面板安装在电控箱上，与实验装置主体是分离的。 磁阀，真空发生器等均放置在电外文翻译资料 8 控箱里。 to on so on LC of is to is as to to to so on of to to to to to to to to we a to LC to is or if is To to on to to to to 物料搬运系统具有左右移动、上下移动及对物料的夹紧和放松、推料进退功能，在 动等多种工作方式。另外，物料被夹手搬运完成以后，为满足连续动作需要，还必须将此物料运送回原点位置，以供下次搬运需要。系统可完成的各种工作方式如下 。 单步：可实现上升 、 下降 、 左移 、 右移 、 夹紧 、 放松 、 推料进 、 推料退等八种点动操作；连续：按下 “启动 ”按钮后，夹手从原点位置开始连续不断地执行搬运物料 。 物料搬运系统实现的动作：下降外文翻译资料 9 抓料 上升 右移 再下降 松料 再 上升 左移 推料进 推料退。在这个系统中，我们只实现一个物料的循环动作，故在机械手回原点后，需将物料推回原来位置。在 续动作工作方式。系统上电后，通过旋转按扭选择是单动还是连动，如果是单动则执行单动程序，否则执行连动程序。单动工作方式：利用按钮对夹手每一动作单独进行控制。连续：按下启动按钮，夹手从原点开始，按工序自动循环工作，直到按下停止按钮，夹手在完成最后一个周期的工作后，返回原点，自动停机 on LC LC 基于 系统既可以使用夹手夹持物料，又可以使用真空吸盘吸附物料，具有多种用途功能 ；气动系统的电磁换向阀采用汇流板集装，减少了占用空间；在 成物料的搬运。 as a of CS LC is to be to be to be to BM to or on or on so on as LC is to 对于中小型企业， 由于资金和技术的限制，不可能一次性配备完整的控制系统，如 标准的积木式硬件结构，模块化外文翻译资料 10 的软件设计。可根据控制范围可大可小、可简可繁、采用通用的 套商业化的上位监控软件包或挂在相应的工作站上， 实现设备操作、回路控制、画面显示等功能， 灵活简便、节省投资。因此，以 过程控制系统可以构成一种便于用户自行组织的完整产品。 毕 业 设 计 任 务 书 200 8 年 2 月 19 日 毕业设计题目 31 型钻床控制系统的 造 指导教师 曾文萱 职称 讲师 专业名称 机电一体化技术 班级 机电 50532 学生姓名 李响 学号 5020053208 设计要求 3000 字以上） ； 调研报告一份； 30130 31 型钻床控制系统的 造 设计 ； 统 程序设计； 完成毕业课题的计划安排 序号 内容 时间安排 1 外文资料翻译 搜集相关资料并调研 ，完成调研报告 进行 硬件电路的 设计 ，并完成相关程序的编写，编写说明书，绘制相关图纸。 整理 毕业设计说明书 并定稿，准备答辩 答辩 辩提交资料 外文资料翻译，毕业设计调研报告 ， 毕业设计说明书， 相关图纸。 计划答辩时间 锡职业技术学院机电 技术 学院 2008 年 2 月 19 日 无锡职业技术学院毕业设计说明书 I 钻床控制系统的 造 摘 要 :摇臂钻床属于大型立式钻床， 其传统的控制方式是利用继电器接触器 原理 控制。由于利用继电器接触器控制系统比较复杂，难于操作；因此本次设计是将其改造成为利用 制，这样既可以提高生产效率，也可以增加其使用寿命。 首先通过对钻床工作原理的了解，然后对 硬件和软件进行设计。根据钻床的工作要求选择合理的工作 器 件 如：继电器，接触器等等，然后编写相应的程序语句表并绘制梯形图，再根据输入输出点数选择 号，输入点数： 22输出点数： 17，所 以本次设计选择 绘制硬件接线图；最后对程序进行模拟调试。 关键词 ： 动机；行程开关；断路器；控制按钮；控制开关；工作指示灯。 无锡职业技术学院毕业设计说明书 30130s is a is of of is of a of By of LC to of of a of of of LC of 22 17, LC of 无锡职业技术学院毕业设计说明书 录 第一章 引言 1 第 二 章 机床的主要参数 及 钻床的机械及运动形式 2 第 三 章 继电器接触器控制原理 4 线路特点与电气线路概述 4 制原理 分析及分立控制线路 5 第 四 章 制系统的硬件设计 10 动机的选型 10 触器的选择 12 动空气断路的选 型 15 继电器的选用 16 间继电器的选型 18 18 磁铁的选型 19 钮的选型 19 置开关的选型 19 线的选型 20 压器的选型 20 床电气控制系统的工艺设计 23 气元件布置图的绘制 24 气接线图的绘制 25 编程控制器 26 菱 令系统 35 第 五 章 制 系统软件设计 37 入地址分配 37 出 地址分配 37 线 图 38 序语句表 39 第 六 章 程序模拟调试 42第七章 总结 44 无锡职业技术学院毕业设计说明书 谢 45 参考文献 46 无锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 1 钻床控制系统的 造 摘 要 :摇臂钻床属于大型立式钻床，其传统的控制方式是利用继电器接触器 原理 控制。由于利用继电器接触器控制系统比较复杂，难于操作；因此本次设计是将其改造成为利用 样既可以提高生产效率，也可以增加其使用寿命。 首先通过对钻床工作原理的了解，然后对 硬件和软件进行设计。根据钻床的工作要求选择合理的工作器件如：继电器，接触器等等，然后编写相应的程序语句表并绘制梯形图，再根据输入输出点数选择 号，输入点数： 22 输出点数： 17，所 以本次设计选择 绘制硬件接线图；最后对程序进行模拟调试。 关键词 ： 动机；行程开关；断路器；控制按钮；控制开关；工作指示灯。 s 锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 2 is a is of of is of a of By of LC to of of a of of of LC of 22 17, LC of 目 录 第一章 引言 1 第 二 章 机床的主要参数 及 钻床的机械及运动形式 2 第 三 章 继电器接触器控制原理 4 线路特点与电气线路概述 4 无锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 3 制原理 分析及分立控制线路 5 第 四 章 制系统的硬件设计 10 动机的选型 10 触器的选择 12 动空气断路的选 型 15 继电器的选用 16 间继电器的选型 18 能转换开关的选型 18 磁铁的选型 19 钮的选型 19 置开关的选型 19 线的选型 20 压器的选型 20 床电气控制系统的工艺设计 23 气元件布置图的绘制 24 气接线图的绘制 25 编程控制器 26 菱 令系统 35 第 五 章 制系统软件设计 37 入地址分配 37 出 地址分配 37 线图 38 序语句表 39 第 六 章 程序模拟调试 42 第七章 总结 44 致谢 45 参考文献 46 第一章 引 言 可编程控制器（ 为工业控制应用而设计制造的专用计算机控制装置，是 20 世纪 60 年代发展起来的控制设备。最早的可编程控制器可追溯到 1969 年。早期无锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 4 的可编程控制器称作可编程逻辑控制器 称 要作用就是替代继电器实现逻辑控制。工业控制领域的快速发展和不断增长的新需求。使得目前这种装置的功能已经大大超出逻辑控制的范围，因此原来的说法已经不贴切地表示其功能了。今天我们称之为可编程控 制器 ，简称 为了避免与个人计算机 简称混淆，还是简称 微电子技术与自动控制技术相结合的产物，它的应用非常广泛，能方便地直接用于机械制造、化工、电力、交通、采矿、建材、轻工、环保、食品等各行各业。即可用于老设备的技术改造，也可用于新产品的开发和机电一体化。近年来，可编程序控制器的发展非常快，不仅应用普及非常快，而新产品的开发速度也是非常快的。 随着我国的经济飞速发展，人民生活水平迅速提高，工作居住条件得到了巨大改善。钻床作为工业生产内的重要生产工具， 与人们的工作和效力的产生息息相关。对它的性能要求很精确。在此，我们采用了 控制来实现钻床的运行稳定。 钻床的电气系统由液压系统、冷却泵和电磁吸盘以及照明电路等部分组成。传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。目前钻床设计使用可编程控制器 (要求功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。改造后使生产线的效率得到提到，使用寿命更长久等优点。 改造钻床是一门专业知识相当广泛的专业，它涉及到 自动化专业的多门专业基础课：电子技术、计算机控制、计算机接口、自控原理、检测技术、电力电子技术、电机拖动、电气系统控制、可编程逻辑控制器等。通过这些专业课程的学习，在此次毕业设计中，又使这些课程得到了复习、巩固。掌握所学知识并解决实际问题的方法和技能。 31 型摇臂钻床属于大型立式钻床，能够进行多种形式的机械加工，如钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、刮平面以及攻螺纹等。 摇臂钻床的运动部件较多，常采用多台电动机拖动，一般采用三相交流鼠笼式异步电动机拖动，用机械变速调节主轴转速和进刀量，变速 箱为机械有级调速，钻床的主运动和进给运动都有较大的调速范围。 钻床的传统的继电器 接触器控制系统过于复杂烦琐。若采用 制进行改造后，便线路简化，可靠性提高，响应加快精确更正确，给设备维护、检修带来方便，同时在成本上也合理，能够产生较大的经济效益。 第 二 章 机床的主要参数 1. 机床的主要参数 （ 1）最大钻孔直径 100锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 5 （ 2）主轴中心线至立柱母线距离：最大 3150小 570 3）主轴箱水平移动距离 2580 4）主轴端面至底座工作面距离：最大 2500小 750 5）摇臂升降距离 1250 6）摇臂升降速度 7）摇臂回转角度 360度 （ 8）主轴圆锥孔 莫氏 6号 （ 9）主轴转速范围 8 1000r/ 10）主 轴转速级数 22级 （ 11）主轴进给量范围 r （ 12）主轴进给量级数 16级 （ 13）主轴行程 500（ 14）刻度盘每转钻孔深度 170 15）主轴允许最大扭转力矩 2450N m （ 16）主轴允许最大进给抗力 49 10 17）主电机功率 15 18）摇臂升降电机功率 3 19）主轴箱及摇臂液压夹紧电机功率 20）立柱液压夹紧电机功率 21）主轴箱水平移动电机功率 22）主轴箱水平移动速度 23）冷却泵电机功率 . 钻床的机械及运动形式 （一） 摇臂钻床适用于在重大型零件上钻孔、扩孔、铰孔、刮平面及攻螺纹等工作，在具有工艺装备的条件下可以进行镗孔。 摇臂钻床，其零部件通用化程度较高，本机床具有如下特点： 采用液压预选变速机构，可节省辅助时间；主轴正反转、停车（制动）、变速、空挡等动作都用一个手柄控制，操纵轻便；主轴箱、摇臂、内外柱采用液压驱动的菱形块夹紧机构，夹紧可靠；摇臂上导轨、主套筒及内外柱回转滚道等处均进行淬火处理，可延长使用寿命；无锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 6 主轴箱的移动除手动，还可以机动；有完善的安全保护装置及外柱防护和自动润滑装置。 （二）液压系统的主要特点 （ 1）该液压系统中工作台的换向采用了时间控制的换向回路。在换向阀阀芯上的四个控制边均带有锥度较小的制动锥，同时可采用单向节流阀来调整阀芯的移动速度，使制动过程平稳，减小了换向冲击，这对工作台运动速度较高、换向要求平稳。 （ 2）液压系统中，采用了进油和回油路的双重节流调速回路，并以回油节流调速为主，因此，工作台的运动平稳，且可减小工作台启动时的前冲现象。 （ 3）具有卸荷回路，机床不工作时，可使系统卸荷，以减少功率损失和减少油液发热。 第三章 继电器 接触器控制原理 无锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 7 制线路特点 （ 1）电路、控制线路、信号指示灯电路及机床照明均采用自动空气断路器作为电源引入开关。自动空气断路器中的电磁脱扣装置作为短路保护电器而取代熔断器。另外，此断路器也具有零压保护和欠压保护作用。 （ 2）由于各台点动机的容量不同，在起动时须区别对待。主轴电动机容量较大，为降低起动电流，采用了 Y 起动控制线路。其它五台电动机采用接触器直接起动控制线路或开关直接起动控制线路。 （ 3）控制线路装有总起动与总停止按钮，便于操作和在发生事故时紧急 停车。 （ 4）摇臂的上升运动和下降运动有严格的动作顺序，由限位开关 以保证。 （ 5）每一个主要动作均有指示灯作出指示，便于操作和进行电气维修。 （ 6）主柱的夹紧与松开单独用一台电动机拖动，使控制更为灵活。 （ 7）主轴箱的水平移动单独用一台电动机拖动，降低了操作者的劳动强度。 （ 8）摇臂的上升运动和下降运动可以用主轴箱上的十字开关操作，也可以装在立柱下部的控制按钮操作，属于两地控制线路。 （ 9）立柱与主轴箱的松开与夹紧可以同时进行操作，也可以单独进行。 （ 10）控制线路采取了可靠的电气联锁措施，以防止发 生电源短路事故。 气线路概述 主电路由六台三相交流异步电动机及其有关的电气元件组成。主轴电动机只有一个旋转方向，因为功率较大，所以采用 Y 起动控制线路。冷却泵电动机也只有一个旋转方向，采用开关直接起动控制线路。其它四台交流电动机都有两个旋转方向，采用交流接触器起动控制线路。 交流接触器 起动， 1的停止电器。 自动空气断路器 的电磁脱扣装置。热继电器 1的过载保护电器 。 摇臂升降电动机。交流接触器 制 正向起动与停止。 反向起动与停止由反向交流接触器 为 以不设过载保护电器。 实质上是液压油泵电动机，为摇臂与主轴箱的松开与夹紧提供压力油。交流接触器 制 正向起动与停止。 向转动的起动与停止由交流接触器 动空气断路器 3的短路保护器。虽然摇臂与主轴箱的松开与夹紧 是短时间的调整工作， 液压系统出现故无锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 8 障或行程开关调整不当时， 以在电路中装设了热继电器 是液压油泵电动机，专供立柱松开与夹紧用的压力油。 于 以不设过载保护电器。 两个旋转方向，由交流接触器 路保护电器仍为自动空气断路器 的电磁脱扣装置。由于短时间工作，所以不设过载保护电器。 率很小，虽然长时间工作，也不设过载保电器。由自动空气断路器 兼作短路保护电器。 控制线路中装设了三台时间继电器，其中 通电延时型、 断电延时型 在主轴箱水平移动控制线路中，主轴箱与电动机之间接入了直流电磁离合器 控制更为可靠。 控制线路电压为 110V，信号等电路电压为交流 6V，均变压器 供 电源。电磁离合器电压为 24V，由控制变压器 电。照明线路除了装设两台照明灯外，还装有电源插座，便于接临时照明灯。照明电路电压为 24V，由变压器 车前准备工作 先将自动空气断路器 到闭合位置，然后扳动总电源开关 入三相 380时，电源接通指示灯 示机床的电气线路已处于通路状态。 按下总起动按钮 间继电器 1路得电吸合并自锁，为控制线路提供了电源通路，并为其它 电器得电做好准备。 轴电动机起动与停止控制线路 在中间继电器 电并自锁的基础上，按下起动按钮 间继电器 线圈经(1路通电吸合。接触器 线圈经 (1路通电吸合并自锁。接触器 触器 1路通电吸合。 路主电动机三相绕组的末端，将主电动机接成 于 通 轴电动机在定子绕组接成 下得电旋转。 当主轴电动机的转速逐渐升高到接近额定转速时，时间继电器 3开，接触器 线圈断电释放。 主触点断开，使主触点电动机定子无锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 9 绕组的末端脱离短路状态。与此同时，时间继电器 3合，使接触器 1路通电吸合。 主轴电动机的定子绕组接成形并通过已闭合的 接触器 电时，它的动合 辅助触点 05合，主轴电动机旋转指示灯 停止主轴电动机时，按下停止按钮 间继电器 流接触器 时断电释放， 除三相电源，主轴电动机停转。 接触器 动合触点 05开，主轴电动机旋转指示 灯 臂上升控制线路及工作原理 在中间继电器 主轴箱上的十字开关向上扳动，使 按下装在立柱下部的摇臂上升起动按钮 间继电器 线圈 经(1路通电吸合， 断触点 5开，保证 电。同时，动合触点 9 合。前者为交流接触器 点做好准备，后后者使时间继电器 线圈经 (1路通电吸合。因为 断电延时型的时间继电器，所以它的断电延时开启的动合触点 通电时瞬时闭合，使时间继电器 此同时，时间继电器 瞬时动作动合触点 合，使电磁 铁 开摇臂松开油腔的进油阀门，为摇臂松开做好准备。 由于 圈通电吸合，其断电延时开启触点 时闭合，保证了 线圈在时间继电器 电后 仍然通电。与此同时， 时动作的动合触点 9合，使交流接触器 线圈经 (1路通电吸合。 通 轴箱和摇臂松开与夹紧电动机通电正向旋转，使压力油经二位六通阀进入摇臂松开油腔，推动活塞和菱形块，将摇臂松开。这时活塞杆 通过弹簧片压动限位开关 其动断触点 7开，交流接触器 线圈断电释放。 主触点断开，切断 轴箱和摇臂夹紧与松开电动机停止转动。 与此同时，限位开关 动合触点 7合，接触器 线圈经(1路通电吸合，其主触点接通 电源，摇臂升降电动机正向转动 ，带动摇臂上升。 当摇臂上升到所需要的位置时，扳动十字开关使 开，或松开起动按钮 间继电器 触点 开，时间继电器 臂升降电动机停止转动，摇臂停止上升。 断触点 5合，为交流接触器 的瞬时动作动触点 开，但由于 然通电，所以电无锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 10 磁铁 经过 13时开启动合触点 开，但因为限位开关 以并不影响 通电吸合状态。同时， 延时闭合动断触点 9合，交流接触器 线圈经 (1路通电吸合。 住触点接通 轴箱和摇臂夹紧与松开电动机反向转动，压力油经二为六通阀进入摇臂夹紧油腔，推动活塞和菱形块，将摇臂夹紧。与此同时，活塞杆通过弹簧片压动限位开关 它的动断触点 开，交流接触器 时间继电器 线圈断电释放，主轴箱和摇臂夹紧与松开电动机停止转动。经过 13S 的延时， 时开启的动合触点 开， 臂下降的控制线路原理分析 摇臂下降的控制线路及其工作原理和摇臂上升的控制线路及工作原理极为相似，只要把摇臂上升线路中的 为 字开关向下扳动），摇臂上升起动按钮 间继电器 触器 摇臂的上升与下降是短时间调整工作，所以采用电动方式。 行程开关 来限制摇臂上升和下降的行程。当摇臂上升到极限位置时，压动其动断触点 5开。中间继电器 电释放，动合触点 8开，接触器 臂升降电动机停止转动，摇臂停止上升。 当摇臂下降到极限位置时，压动限为开关 它的触点 1开，中间继电器 9开， 臂升降电动机停止转动，摇臂停止下降。 正常工作时，限位开关 轴箱松开与夹紧控制原理分析 主轴箱和立柱的松开（或夹紧）即可以同时进行，也可以单独进行，由转换开关 制。转换开关 将 柱和主轴箱同时松开（或夹紧）；将到左边位置，立柱单独松开（或夹紧）；将 轴箱单独松开（或夹紧）。复合按钮 面，先分析主轴箱单独松开的控制线路原理。 将转换开关 到右边位置，则触点 3 9通。按下复合按钮触器 线圈经 (1路通电吸合，它的主触点闭合，接通电源，主轴箱和摇臂的松开与夹紧电动机起动正向旋 转，供应压力油。由于这时电磁铁于无电释放状态，所以压力油经二位六通阀进行主轴箱松开油缸，推动活塞和菱形块，将主轴箱松开。松开时压动限位开关 动断触点 05合，立柱和主轴箱无锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 11 松开指示灯 。这时，应立即松开复合按钮 接触器 电释放，主轴箱和摇臂的松开与夹紧电动机停转。 主轴箱单独夹紧时，仍将转换开关 9通。按下复合按钮 触器 线圈经 (1路通电 吸合。 主触点闭合，接通 轴箱和摇臂夹紧与松开电动机起动反向旋转，提供压力油。由于此时电磁铁 于电释放状态，所以压力油 经二位六通阀进入主轴箱夹紧油缸，推动活塞和菱形块，使主轴箱夹紧。夹紧时压动限位开关 它的动合触点 合，立柱和主轴箱夹紧指示灯 时，要立即松开复合按钮 接触器 电释放，主轴箱和摇臂松开与夹紧电动机因断电而停止转动。 柱单独松开与夹紧的控制原理分析 立柱单独松开时，将转换开关 3合，按下复合按钮 触器 线圈经线路通电吸合，其主触点闭合，立柱松开与夹紧电动机 动正向旋转，供应压力油。通过液压机械系统使立柱夹紧。夹紧时，立柱松开指示灯 。这时，要立即松开复合按钮 柱松开与夹紧电动机停转。 主轴单独夹紧时，仍然将转换开关 9通吸合。在按下复合按钮 接触器 线圈经 (1路通电吸合。 主触点闭合，接通 紧时，立柱夹 紧指示灯 ， 时，要立即松开复合按钮 柱夹紧与松开电动机停转。 柱和主轴箱同时夹紧的控制原理分析 立柱与主轴箱同时进行松开控制时，将转换开关 到中间位置， 39时接通，按下 时得电吸合。它们的主触点闭合，主轴箱和摇臂松开与夹紧电动机 柱松开与夹紧电动机 电正向旋转，供应压力油。压力油经二位六通阀进入主轴箱松开油缸，推动活塞和菱形块，将主轴箱松开。同时，通过液压系统是立柱松开， 指示灯 。这时，应立即松开复合按钮 接触器 电释放，电动机 4断电停转。 主轴箱与立柱同时进行夹紧控制时，仍将转换开关放在中间位置，使 39通。按下 触器 时得电吸合。它们的主触点闭合，使主轴箱和摇臂松开与夹紧电动机 柱松开与夹紧电动机 向转动，供应压力油。压力油经二位六通阀进入主轴箱夹紧油缸，推动活塞和菱形块，将主轴夹紧。同时，液压系统将立柱夹紧，夹紧指示灯 。这时，应立即松开 接触器 电释放。它们的主触点断开，使电动机 4停转。 轴箱的水平移动控制 无锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 12 主轴箱的水平移动控制是通过十字开关 现的。在主轴箱松开的情况下，主轴箱松开与夹紧油缸的活塞杆压动限位开关 其动合触点 合。向右扳动十字开关，使触点 通。接触器 线圈经 (1路通电吸合。动合触点13合，电磁离合器 电，接通 主轴箱之间的机械传动机构。同时，主触点闭合，接通 电源 ，主轴箱水平移动电动机正向旋转，拖动主轴箱向右移动。 如 果 向 左 扳 动 十 字 开 关 ， 3接 通 ， 接 触 器 线圈经(1路通电吸合。 动合触点 13合，电磁离合器电，接通 主轴箱与主轴箱之间的机械传动机构。同时，接触器 主触点闭合，接通 轴箱水平移动电动机反向转动，拖动主轴箱向左移动。 却泵电动机的起动与停止控制 扳动自动空气断路器 之处于闭合或断开状态，接通或断开 电源，既可实现冷却泵电动机 无锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 13 第 四 章 制系统的硬件设计 选择电动机时，除了正确的选择功率外，还要根据生产机械的要求及工作环境等，正确的选择电动机的种类、型式、电压和转速 . 电动机的种类分为直流和交流电动机两大类。直流电动机又分为他励、并励串励电动机等。交流电动机又分为笼型、绕线转子异步电动机及同步电动机等。电动机种类的选择主要是从生产机械对调性能的要求来考虑，例如，对于调速范围、调速精度、调速平滑性、低速运 转状态等性能来考虑。 凡是不需要调速的拖动系统，总是考虑采用交流拖动，特别是采用笼型异步电动机。长期工作、不需要调速、且容量相当大的生产机械，如空气压缩机、球磨机等，往往采用同步电动机拖动，因为它能改善电网的功率因数。 如果拖动系统的调速范围不广，调速级数少，且不需要在低速下长期工作，可以考虑采用交流绕线转子异步电动机或变级调速电动机。因为目前应用的交流调速范围拖动，大部分由于低速运行时能量损耗大，鼓一般均不宜在低速下长期运行。 对于调速范围宽、调速平滑性要求较高的场合，通常采用支流电动机拖动，或者采用近年 来发展起来的交流变频调速电动机拖动。 各种生产机械的工作环境差异很大，电动机与工作机械也有各种不同的连接方式，所以应当根据具体的生产机械类型、工作环境等特点，来确定电动机的结构型式，如直立式、卧式、开启式、封闭式、防滴式、防暴式等各种型式。 1. 比那化负载下电动机容量的选择 （ 1） 等效电流法 等效电流法的基本的基本思想是用一个不变的电流 等效实际上变化的负载带暖流，要求在同一个周期内，等效电流 实际变化的负载电流所产生的损耗等。假定电动机的铁损耗与绕组电阻不变 ，损耗只与电流的平 方成正比，由此可得等效电流为 22 +t1+ +中， 对应负载电流 的工作时间。求出 ，则选用电动机的额定电流 无锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 14 大雨或等于 用等效电流法时，必须先求出用电流表示的负载图。 （ 2） 等效转矩法 如果电动机在运行时，其转矩与电流成正比（如他励直流电动机的励磁保持不变，异步电动机的功率因数和气隙磁通保持不变时），则式（ 以改写成等效转矩公式。 22 +t1+ +时，选用电动机的额定转矩 T 应大于或等于 T，当然，这时应先求出用转矩表示的负载。 等效功率法 如果电动机运行时，其转速保持不变，则功率与转局成正比，于是由式（ 得等效功率为 22 +t1+ +时，选用电动机的功率 P 大于或等于 P 即可。 必须注意的是用等效法选择电动机容量时，要根据最大负载 来校验电动机的过载能力是否要求，如果过载能力不能满足，应当按过载能力来选择较大容量的电动机。 表 4动机选型 电机 型号 编 号 额定 功率 W 转速 n/流 功率 功率因数 额定转矩 额定电流 最大转矩额定转矩 转动 惯量GD/量 m/1601 15 2930 25 2 3 2900 0 3 830 5 6 4 830 5 6 5 840 8 2 6 830 5 6 接触器是用来频繁的遥控 接通或断开交流住电路及大容量控制电路的自动控制电路。它无锡职业技术学院毕业设计说明书 - - 15 不同于刀开关类手动切换电路，因为它具有手动切换电器所不能实现的遥控功能；它也不同于自动空气开关，因为它具有一定的断流能力
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