三面铣组合机床机电控制系统的课程设计

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 学部 机械与电气工程学部 专业 机械设计与制造学号 姓名 指导老师 时间 目录课程设计目的3课程设计内容概述. .3三面铣组合机床控制要求5课程设计内容.6 主电路 PLC接线图 三面铣组合机床控制系统PLC的I/O分配表 单循环自动工作功能图及梯形图 左铣头自动工作功能图及梯形图 右2铣头自动工作功能图及梯形图五实验调试与体会. .17六课程设计小结. .18一.设计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器线路的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

2、二.三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10所示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,工件松紧液压缸等组成.机床底座上安放有床身,床身上一头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.加工过程 三面铣组合机床的加工过程如图1所示.操作者将加工的零件放在工作台的夹具中,在其他准备工作就绪后,发出加工指令.工件夹紧后压力继电器动作,工作台开始快进,到位转工进,同时起动左和右1铣头开始加工,加工到某一位置,立铣头开始加

3、工,加工又过一定位置右1铣头完全停止后,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零件,重新发出加工指令重复上述工作过程.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.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:JO2-41-4,4.0KW,1440r/min,380V,8.4A;立,右1铣削头电动机:JO2-32-4,3.0KW,1430r/min,380V,6.5A;液压泵电动机:JO2-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A;电磁阀:二位二通阀Z 22 DO-25,直流24V,0.6A,14.4W.三. 三面铣组

4、合机床的控制要求 1.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. 2.单循环自动工作过程如图1所示,油泵电机在自动加工一个循环后不停机. 3.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. 4.点动工作包括:四台主轴电动机均能点动对刀,滑台快速(快进,快退)点动调整,松紧液压缸的调整(手动松开与手动夹紧). 5.五台电动机均为单向旋转. 6.要求有电源,液压泵工作,工件夹紧,加工等信号指示 7.要求有照明电路与必要的联琐环节与保护环节. 1).加工过程示意图 见图1 2)

5、PLC选取I/O分配表,I/O接线图根据输入输出的个数选取FX2N-48MR型号的PLCI/O分配表见图7,I/O接线图见图11 3)单循环,左铣单循环,右2铣单循环功能表图根据三个循环工作循环图(图1,图2,图3)绘制功能表图,见图4,5,64)单循环,左铣单循环,右2铣单循环梯形图 按顺序控制设计方法中的使用STL指令的编程方式编写三个梯形图. 以左铣单循环为例 1.左铣单循环输入输出表输入含义符号输出含义符号XO自动SA1-1Y1松开L1X1左铣单循环SA2-XY2夹紧L2X2启动SB1Y3快进L3X3快进SB2Y4工进L4X4工近/左铣SB3Y5左铣L5X5原位SB4Y6快退L6 2.

6、 左铣单循环PLC控制系统I/O接线图 自动左铣单循环)启动反向 (工进/左铣)复位 (终点)正向 (原位)L6 快退L3 快进L2 夹紧L1 松开COM1COM2SA1SA2SB2SB3SB1L4 工进L5 左铣DC 24VSB4 3.左铣单循环工作循环图见图2 (其中行程开关均用输入输出表中的按钮代替) 4.左铣单循环功能表图 S0S31SETY00T0S32Y02S33Y03Y14S34T1S35Y04S36Y01T2工件夹紧5S快进工进左铣快退工件松开5S5SX0X1X2X3T0T1X5T2X4 5左铣单循环梯形图见图12 6.程序调试 在试验台上调试左铣的梯形图程序 将程序输入电脑中

7、,画好左铣的接线图并接好线,其中用灯代替控制电机的交流接触器用按钮代替滑台的行程开关. 准备好后将程序写入试验台,并监控观察亮灯的情况.此过程中出现的问题:将代表工进的行程开关的输入端接到面板上的停止按钮上,使得X3在按下后断开程序不往下执行. 调试结果:按下启动按钮,L1灯亮,表示工件夹紧;5S钟后L2亮,表示工件夹紧5S后滑台快进;按下表示工进开始的按钮,L3,L5亮,表示滑台工进同时左铣启动;按下表示终点的按钮,5S后L4亮,表示滑台快退,左铣停止;在原位行程开关处放入导电物体,L6亮,表示工件松开. 通过本次课程设计回顾了所学的相关知识,更进一步加深了对PLC的认识与梯形图的设计方法,

8、. 在调试过程中,我接线前没有了解PLC的结构就接线,出现了严重的错误;在编写程序时慌慌忙忙的,很多细节出错,通过这次设计我认识到的自己做事态度与做事方法的缺陷,对我今后的学习或工作有很大的警醒作用.左铣头工进立铣头右1铣头右2铣头快进快退松开夹紧 5S 起动停止起动停止终点5S机械动力滑台工作循环图 (图1)左铣头工进快进快退松开夹紧起动停止55终点左铣工作循环图 (图2)工进右2铣头快进快退松开夹紧 5S起动终点 5S右2铣工作循环图 (图3)S0S31SET Y00Y02Y03Y06S34Y03Y05Y06Y10S35Y03Y05Y06Y10Y12SET T0Y13SET Y05S36R

9、ST Y12T1Y15S37Y04S38Y14Y01T2S33S32M8002X00X02X07T0X10X11X12X13X25T1T2工件夹紧夹紧指示5S快进加工指示工进左铣右1铣工进立铣终点指示快退原位指示工件松开 左铣右1铣工进左铣右2铣立铣5S5S 单循环功能表图 (图4)公共程序及手动程序的设计公用程序梯形图公用程序指令表 手动程序梯形图手动程序梯形图指令回原位程序梯形图回原位程序梯形图5S5S工件松开 原位指示快退终点指示左铣工进加工指示快进5S夹紧指示工件夹紧T2T1X25X10T0X07X03X00M8002S32S33T2Y01Y14S36Y04S35Y14T1Y12RST

10、 S34Y05SET Y13T0SET Y12Y03Y02Y00SET S31S0X13 左铣头单循环功能表图 (图5)左铣头单循环工作梯形图指令S0S31SETY00Y12SETT0S32Y02S33Y03S34Y03Y07S35Y15T1S36Y04S37Y14Y01T2工件夹紧夹紧指示5S快进工进工进右2铣终点指示快退原位指示工件松开5S5SM8002X00X05X07X10T0X12X13T1X25T2右2铣头单循环功能表图 (图6) 右2铣头单循环工作梯形图指令输入含义符号输出含义符号X00自动开关SA1-1Y00液压夹紧YV1X01手动SA1-2Y01松开工件YV2X02单循环启动

11、SA2-1Y02滑台快进KM7X03左铣头单循环SA2-2Y03工进KM6X04右1铣头单循环SA2-3Y04快退KM8X05右2铣头单循环SA2-4Y05左铣KM1X06立铣头单循环SA2-5Y06右1铣KM3X07启动SB1Y07右2铣KM4X10工进/左铣,右1铣SQ2Y10立铣 KM2X11立铣SQ3Y11液压泵工作KM5X12右1铣停/右2铣SO4Y12夹紧指示L1X13终点SQ5Y13加工指示L2X14左铣点动SB3Y14原位指示L3X15右1铣点动SB4Y15终点指示L4X16右2铣点动SB5X17立铣点动SB6X20工件松开SB9X21停止SB10X22液压泵启动SB11X23

12、回原位SB12X24工件夹紧SB2X25原位SQ1X26快进点动SB7X27快退点动SB8PLC的输入输出分配表 (图7)名称与符号型号转换开关SA1-SA2LW5-16刀开关QSHK2按钮SB1-LA20-11D急停按钮SB10推锁旋放式Y090-口口TS指示灯L1-L4AD16行程开关SQ1-SQ5电感式接近开关LJ1-24交流接触器KM1-KM8CJX1熔断器FU-FU7RM10液压滑台电机M7SM130-6N2500热继电器FR1-FR7JR16C-20/3左,右2铣削头电动机M2,M5JO2-41-4立,右1铣削头电动机M3,M4:JO2-32-4液压泵电动机M1:JO2-22-4电

13、器元件一览表 (图8SA1SA2右1铣右2铣立铣单循环左铣自动手动夹紧SB2SB7SB3SB4SB5SB6SB8SB9松开快进快退加工指示夹紧指示原位指示终点指示左铣右1铣右2铣立铣L1L2L3L4启动液压泵启动回原位急停SB1SB11SB12SB1 控制面板 (图9)定位面(立)(右2)(右1)(左)90孔80孔 加工工件示意图 (图10)SB1SB3SB4SB5SB6SB9SB10SB11SB12SB7SB8SQ2SQ3SQ4SQ5SQ1SA2SA1COM1COM2YV1 工件夹紧 YV2 松开工件KM7 滑台快进KM6 工进KM8 快退KM1 左铣KM2 右1铣KM3 立铣L4 终点指示

14、L1 夹紧指示L2 加工指示KM5 液压泵工作KM4 右2铣L3 原位指示AC 110VQSFU1FU2KMKM自动手动单循环 左铣单循环右1铣单循环右2铣单循环立铣单循环启动工进/左铣,右2铣立铣右1铣停/右2铣终点左铣点动右1点动右2点动立铣点动工件松开停止液压泵启动回原位工件夹紧原位快进点动快退点动SB2DC 24V PLC的I/O接线图 (图11)六课程设计小结为期两周的课程设计，我们有过为思考问题而焦头烂额的烦恼，更有答辩成功通过的欣喜若狂。在付出与收获中，我们乐此不疲，享受自己创造的喜悦。从一知半解到调试成功，我们在学习与动手实践中得到了科学启示，人生的感悟。在设计过程中，再一次认

15、识到团队精神以及协同合作的重要性和优越性。我要在尽量让自己闪光的同时，还要更加注重融入集体。无论是学习，还是日常生活，都应该继承和发扬这种珍贵的团队精神。我们经常上网和去图书馆查找学习资料，对不懂的问题及时向授课老师同学请教，并做好学习记录，获取了更多的学习信息。在学习中经常与同学交流学习信息与学习方法.一份耕耘，就有一份收获。我发现通过开放课程设计学到的不仅是知识，最重要的是学会了一种新的学习方法，为我终身的继续学习，创造了极好的条件和基础。虽然这次学习时间并不长，但是对自主学习的要求提高了，通过这样的学习形式，提高了我的学习能力。通过此次的PLC设计实训，得到了不少的启示。思考问题以及进行实践都要严谨，缜密。真所谓小心取证，就是这个道理。让我重新认识了团队精神的重要性及如何在团队中尽可能的发挥自己的长处，优势；如何去学习别人的长处，优点来弥补自身的不足都有了一定程度的提升。通过学习PLC的设计,更加了解可编程控制器的构造及应用。激发我们的