课程设计：三面铣组合机床机电控制系统的设计

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目录一、课程设计的目的 4二、课程设计内容概述 41三面铣组合机床概述 4基本结构 4液压系统 5加工过程 6主要电器参数 62三面铣组合机床的控制要求 7三、课程设计的任务和要求 7四、课程设计的具体内容 8（1）机械动力滑台的设计 8（2）I/O分配表 8（3）单循环自动工作 10单循环自动工作循环图 10单循环自动工作功能表 11单循环自动工作梯形图 11 （4）左铣单循环工作 12左铣单循环功能表 13左铣单循环梯形图 13 （5）立铣单循环工作 13 i立铣单循环功能表 14 ii立铣单循环梯形图 14（6）公用程序 15（7

2、）回原位程序 15（8）手动程序 16（9）PLC梯形图总体结构图 16（10）电气接线图 17（11）主电路及照明电路 18（12）面板设计 19五、实验调试与体会 20六、课程设计小结 20七、参考资料 21一、 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。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

3、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。下图2为液压系统的原理图。 图2液压系统原理图加工过程三面铣组合机床的加工过程如图3所示。 图3三面铣组合机床的加工过程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

4、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：J02-41-4,4KW,1440r/min,380V,8.4A;立、右1铣削头电动机：J02-32-4,3kW,1430r/min,380V,6.5A;液压泵电动机：J02-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A;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

5、-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、

6、课程设计的任务和要求根据要求，画出工作循环图、工作流程图；确定可编程控制器机型，画出输入/ 输出分配表；绘制控制线路（主电路、控制电路、照明电路）；编制PLC梯形图（总体结构图、各功能表图、梯形图程序）；正确选择电器元件，列出电器元件、设备清单；绘制操作面板、电气接线图；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

7、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。I/O分配表I/O编号功能符号X00启动SB1X01工件夹紧SB2X02左，右1铣，工进启动SQ1X03立铣头启动SQ2X04右1铣头停止，右2铣头启动SQ3X05终点SQ4X06原点SQ5X07滑台快进SB3X10停止SB4X11液压泵启动SB5X12左铣头点动SB6X13右1铣头点动SB7X14右2铣头点动SB8X15立铣头点动SB9X16手动SA1-1X17自动SA1-2X18滑台快退SB10X19单铣头循环SA2-1X20左铣头循环SA2-2X21右1铣头循环SA2-3X22右2铣头循环SA2

8、-4X23立铣头循环SA2-5X24松开SB11X25回原点SB12Y00制动器YAYO1左铣头启动KM1YO2右1铣头启动KM2Y03右2铣头启动KM3Y04立铣头启动KM4Y05液压泵启动KM5Y06滑台工进KM6Y07滑台快进KM7Y10滑台快退KM8Y11夹紧YV1Y12松开YV2Y13液压泵工作灯HL2Y14工件夹紧指示灯HL3Y15终点指示灯HL5Y16原点指示灯HL1Y17加工工件指示灯HL4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（5）立铣单循环工作i立铣单循环功能表 ii立铣单循环梯形图（6）公用

9、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 使用说明书： 三面组合机床电控系统介绍：具有自动、手动、单循环启动、左铣头单循环、右1铣头单循环、立铣头单循环、和右2铣头单循环7种工作方式，用转换开关进行控制。手动方式时，用个操作按钮来点动执行相应的动作，单循环时，每按一次启动按钮，向前执行一个循环动作，自动时首先机床回原位，再按下启动按钮就会执行一个周期，换回原位工作方式时，按下“回原位”按钮工件自动回到原位状态。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。两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。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PL