機(jī)電傳動(dòng)與控制課程設(shè)計(jì)--三面銑組合機(jī)床機(jī)電控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) </b></p><p>　　課程名稱：機(jī)電傳動(dòng)與控制</p><p>　　題　　目：三面銑組合機(jī)床機(jī)電控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　學(xué)生姓名：</b></p><p><b>　　學(xué)　　號(hào)：</b></p>

2、;<p><b>　　班　　級(jí)：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師：</b></p><p>　　2012年6月17日~27日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)的目的……………………………………………………3&

3、lt;/p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容概述………………………………………………3</p><p>　?。ㄒ唬┤驺娊M合機(jī)床概述………………………………………3</p><p>　?。ǘ┤驺娊M合機(jī)床的控制要求………………………………7</p><p>　　（三）設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求…………………………………………7</p><

4、;p><b>　　具體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（一）硬件設(shè)計(jì)……………………………………………………7</p><p>　　1、確定輸入／輸出設(shè)備………………………………………7</p><p>　　2、PLC選型……………………………………………………8</p><p>　　3、電器元件及PLC輸入／輸

5、出分配表………………………8</p><p>　　4、主電路及ＰＬＣ外部接線圖………………………………10</p><p>　　5、控制面板設(shè)計(jì)………………………………………………10</p><p>　　（二）程序設(shè)計(jì)……………………………………………………11</p><p>　　1、工作循環(huán)圖…………………………………………………11&

6、lt;/p><p>　　2、功能表圖……………………………………………………13</p><p>　　3、自動(dòng)程序……………………………………………………14</p><p>　　4、點(diǎn)動(dòng)程序……………………………………………………15</p><p>　　5、回原位程序…………………………………………………16</p><p

7、>　　6、公共程序……………………………………………………16</p><p>　　課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)…………………………………………………16</p><p>　　參考資料……………………………………………………………17</p><p><b>　　附表</b></p><p><b>　　一、課程設(shè)計(jì)

8、的目的</b></p><p>　　1．進(jìn)一步鞏固本課程所學(xué)知識(shí)；</p><p>　　2．掌握一般生產(chǎn)機(jī)械PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法；</p><p>　　3．掌握一般生產(chǎn)機(jī)械電氣線路的施工設(shè)計(jì)；</p><p>　　4．培養(yǎng)查閱圖書(shū)資料、工具書(shū)的能力；</p><p>　　5．培養(yǎng)工程繪圖、書(shū)寫技術(shù)

9、報(bào)告的能力。 </p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容概述</p><p>　　（一）三面銑組合機(jī)床概述</p><p>　　三面銑組合機(jī)床是用來(lái)對(duì)Z512W型臺(tái)式鉆床主軸箱的Ф80、Ф90孔端面及定位面進(jìn)行銑銷加工的一種自動(dòng)加工設(shè)備。加工工件的示意圖如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1 加工工件的示意圖</p>&l

10、t;p><b>　　1、基本結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　三面銑組合機(jī)床主要由底座、床身、銑削動(dòng)力頭、機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)、工件松緊油缸等組成。機(jī)床底座上安放有床身，床身上一頭安裝有動(dòng)力滑臺(tái)，工件及夾緊裝置放于滑臺(tái)上。床身的兩邊各安裝有一臺(tái)銑銷頭，上方有立銑頭。</p><p>　　2、工件的加工過(guò)程 </p><p>　　三面銑組合機(jī)床的

11、加工過(guò)程如圖1-2所示。</p><p>　　操作者將要加工的零件放在工作臺(tái)的夾具中，在其他準(zhǔn)備工作就緒后，發(fā)出加工指令。工件夾緊后壓力繼電器動(dòng)作，動(dòng)力滑臺(tái)（工作臺(tái)）開(kāi)始快進(jìn)，到位轉(zhuǎn)工進(jìn)，同時(shí)起動(dòng)左和右1銑頭開(kāi)始加工，加工到某一位置，立銑頭開(kāi)始加工，加工又過(guò)一定位置右1銑頭停止，右2銑頭開(kāi)始加工，加工到終點(diǎn)三臺(tái)電機(jī)同時(shí)停止。待電機(jī)完全停止后，滑臺(tái)快退回原位，工件松開(kāi)，一個(gè)自動(dòng)工作循環(huán)結(jié)束。操作者取下加工好的工件，

12、再放上未加工的零件，重新發(fā)出加工指令重復(fù)上述工作過(guò)程。</p><p>　　圖1-2工件的加工過(guò)程</p><p><b>　　3、機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)</b></p><p>　　機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)由滑臺(tái)、滑座和雙電機(jī)（快速及進(jìn)給電機(jī)）傳動(dòng)裝置三部分組成。快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)用來(lái)拖動(dòng)滑臺(tái)快進(jìn)和快退運(yùn)動(dòng)，工進(jìn)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)滑臺(tái)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，在工進(jìn)時(shí)，只允許工進(jìn)電機(jī)單獨(dú)

13、工作，快速進(jìn)給電機(jī)由制動(dòng)器制動(dòng)?；_(tái)的自動(dòng)工作循環(huán)是靠傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞給絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)的。</p><p><b>　　4、液壓系統(tǒng)</b></p><p>　　工件夾緊、松開(kāi)由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　5、主要電氣參數(shù)</b></p><p>　　左、右2銑削頭電動(dòng)機(jī)：JO2-41-

14、4，4.0kw，1440轉(zhuǎn)/分，380V，8.4A；</p><p>　　立、右1銑削頭電動(dòng)機(jī)：JO2-32-4，3.0kw，1430轉(zhuǎn)/分，380V，6.5A；</p><p>　　液壓泵電動(dòng)機(jī)：JO2-22-4，1.5kw，1410轉(zhuǎn)/分，380V，3.49A；</p><p>　　機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)的電機(jī)：JO2-22-4，1.5kw，1410轉(zhuǎn)/分，380V，3.

15、49A；</p><p>　　電磁閥：二位四通閥 Z24 DW-25，直流24V，0.6A，14.4W。 </p><p>　?。ǘ┤驺娊M合機(jī)床的控制要求</p><p>　　1）有單循環(huán)自動(dòng)工作、單銑頭自動(dòng)循環(huán)工作、點(diǎn)動(dòng)三種工作方式； </p><p>　　2）單循環(huán)自動(dòng)工作過(guò)程如圖1-2所示，油泵電機(jī)在自動(dòng)加工一個(gè)循環(huán)后不停機(jī)。<

16、;/p><p>　　3）單銑頭自動(dòng)循環(huán)工作包括：左銑頭單循環(huán)工作、右1銑頭單循環(huán)工作、右2銑頭單循環(huán)工作、立銑頭單循環(huán)工作。單銑頭自動(dòng)循環(huán)工作時(shí)，要考慮各銑頭的加工區(qū)間。</p><p>　　4）點(diǎn)動(dòng)工作包括：四臺(tái)主軸電機(jī)均能點(diǎn)動(dòng)對(duì)刀、滑臺(tái)快速（快進(jìn)、快退）點(diǎn)動(dòng)調(diào)整、松緊液壓缸的調(diào)整（手動(dòng)松開(kāi)與手動(dòng)夾緊）。</p><p>　　5）主軸電機(jī)均為單向旋轉(zhuǎn)，快進(jìn)電機(jī)能夠正反

17、轉(zhuǎn)</p><p>　　6）要求有電源、工件夾緊、加工等信號(hào)指示。</p><p>　　7）要求有照明電路和必要的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)與保護(hù)環(huán)節(jié)。</p><p>　?。ㄈ┰O(shè)計(jì)的任務(wù)及要求</p><p>　　1）確定輸入/輸出設(shè)備，選擇PLC；分析確定系統(tǒng)方案，設(shè)計(jì)合理PLC控制系統(tǒng)；</p><p>　　2）繪制PLC外部接

18、線圖（含主電路、外部控制電路、I/O接線圖等）；</p><p>　　3）根據(jù)三面銑組合機(jī)床的控制要求，畫(huà)出系統(tǒng)的功能表圖</p><p>　　4）編制PLC梯形圖程序并調(diào)試</p><p>　　5）正確計(jì)算選擇電器元件，列出電器元件一覽表； </p><p>　　6）繪制電氣接線圖，接線并調(diào)試；</p><p>　　

19、7）整理技術(shù)資料，編寫使用說(shuō)明書(shū)。</p><p><b>　　三、具體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┯布O(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、確定輸入／輸出設(shè)備</p><p>　　輸入設(shè)備：系統(tǒng)有單循環(huán)自動(dòng)工作、單銑頭自動(dòng)循環(huán)工作、點(diǎn)動(dòng)三種工作方式，可以選用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA進(jìn)行轉(zhuǎn)換

20、；每個(gè)電機(jī)的起動(dòng)停止可以選用按鈕SB控制；滑臺(tái)由快進(jìn)變?yōu)楣みM(jìn)，工進(jìn)變?yōu)榭焱宿D(zhuǎn)換由行程開(kāi)關(guān)SQ實(shí)現(xiàn)（如圖1-3所示）。 </p><p>　　輸出設(shè)備：工作臺(tái)的進(jìn)退和主軸的旋轉(zhuǎn)由電機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)由接觸器KM控制；工件的松緊由電磁閥YV控制；系統(tǒng)要求有電源、工件夾緊、加工等信號(hào)指示可用信號(hào)指示燈HL實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　圖1-3 工件加工流程圖</p><p>&l

21、t;b>　　2、PLC選型：</b></p><p>　　根據(jù)輸入輸出設(shè)備、使用場(chǎng)合及控制要求等因素可選擇三菱公司FX2N-64MR型PLC</p><p>　　電器元件及PLC輸入／輸出分配表</p><p>　　主電路及ＰＬＣ外部接線圖(見(jiàn)附圖)</p><p><b>　　控制面板設(shè)計(jì)</b>&l

22、t;/p><p>　　控制面板設(shè)計(jì)主要是要把握住控制全面和操作方便兩個(gè)原則。</p><p><b>　?。ǘ┏绦蛟O(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、工作循環(huán)圖：</b></p><p>　　工作循環(huán)圖按照加工的順序繪制。例如單循環(huán)圖，在自動(dòng)循環(huán)條件滿足的情況下按下單循環(huán)啟動(dòng)按鈕，程序順序執(zhí)

23、行，工件先被夾緊，然后工件臺(tái)快進(jìn)，碰到行程開(kāi)關(guān)SQ2后左銑和右1銑頭啟動(dòng)，工件開(kāi)始加工，工作臺(tái)開(kāi)始工進(jìn)，加工碰到行程開(kāi)關(guān)SQ4后立洗頭啟動(dòng)，工件頂面開(kāi)始加工，工件繼續(xù)工進(jìn)，碰到行程開(kāi)關(guān)SQ3后右1洗頭停止，右2銑頭啟動(dòng)，工件工進(jìn)，直到碰到行程開(kāi)關(guān)SQ1后，加工完成，左銑頭和右2洗頭停止，工件臺(tái)開(kāi)始快退，快退到原位時(shí)碰到行程開(kāi)關(guān)SQ5，工件臺(tái)停止快退并松開(kāi)工件，然后等待下一次的加工。</p><p><b&g

24、t;　　2、功能表圖</b></p><p>　　該功能圖是將單循環(huán)功能圖、左銑功能圖和右2銑功能圖三者結(jié)合起來(lái)的。該功能圖將三個(gè)功能圖的相同部分公用，不同部分進(jìn)行選擇調(diào)用，如圖，M3、M4、M5是單循環(huán)特有的幾個(gè)步驟，而M8是左銑特有的步驟、M10、M9是右2銑特有的步驟。該圖結(jié)構(gòu)緊湊，清楚明了。</p><p><b>　　3、自動(dòng)程序</b><

25、/p><p><b>　　4、點(diǎn)動(dòng)程序</b></p><p>　　點(diǎn)動(dòng)程序包括液壓泵的開(kāi)關(guān)、工件的加緊松開(kāi)、左銑頭點(diǎn)動(dòng)、右1銑頭點(diǎn)動(dòng)、右2銑頭點(diǎn)動(dòng)、立銑頭點(diǎn)動(dòng)。</p><p><b>　　5、回原位程序</b></p><p><b>　　6、公共程序</b></p>

26、;<p><b>　　7、程序的總體結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　X01手動(dòng)</b></p><p><b>　　X0自動(dòng)</b></p><p><b>　　X11原位行程開(kāi)關(guān)</b></p><p>　　公共程序包括液壓泵的開(kāi)

27、關(guān)、自動(dòng)程序執(zhí)行的前提條件（即M99接通）和手動(dòng)程序執(zhí)行時(shí)非活動(dòng)步的復(fù)位。</p><p>　　四、課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì)</p><p>　　通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)PLC控制方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過(guò)親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再

28、是紙上談兵。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)誠(chéng)然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識(shí)以及專業(yè)技能上的提升，同時(shí)又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時(shí)，設(shè)計(jì)讓我感觸很深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我掌握了常用元件的識(shí)別和測(cè)試；了解了PLC的連線方法、以及如何調(diào)試PLC等等，通

29、過(guò)查詢資料，也了解了加工的工藝流程及原理。</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)也讓我明白了思路即出路，有