机械传动课程设计

三面铣组合机床机电控制系统的设计

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

专业 学号 060371011211 姓名 田龙涛 指导老师 程宪平 时间

三面铣组合机床机电控制系统的设计

目录

一． 课程设计目的………………………………………………3 二． 课程设计内容概述……………………………….. ……….3

2.1组合机床的概况 2.2三面铣组合机床的组成 2.3主要电气参数

三． 三面铣组合机床控制要求…………………………………5 四． 课程设计内容……………………………………………...6

4.1 主电路 4.2 PLC接线图

4.3 三面铣组合机床控制系统PLC的I/O分配表 4.4 单循环自动工作功能图及梯形图 4.5 左铣头自动工作功能图及梯形图 4.6 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

三面铣组合机床机电控制系统的设计

1. 2. 3. 4. 5.

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

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Ø80, Ø90孔端面及定位面进行铣削加工的一种自动加工设备.如图10所示为加工工件的示意图.

(1) 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.

(2) 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,立铣头开始加工,加工又过一定位置右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.待电动机完全停止后,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. (3) 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. (4) 主要电器参数 电机,滑台,电磁阀参数如下:

1) 左,右2铣削头电动机:JO2-41-4,4.0KW,1440r/min,380V,8.4A; 2) 立,右1铣削头电动机:JO2-32-4,3.0KW,1430r/min,380V,6.5A; 3) 液压泵电动机:JO2-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A; 4) 电磁阀::二位二通阀Z 22 DO-25,直流24V,0.6A,14.4W.

三. 三面铣组合机床的控制要求

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.

三面铣组合机床机电控制系统的设计

1).加工过程示意图 见图1

2)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PLC I/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4,5,6 4)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.

五.使用说明

以左铣单循环为例

1.左铣单循环输入输出表

2. 左铣单循环PLC控制系统I/O接线图

自动

COM1

DC 24VSA1 左 铣单循环) COM2

SA2

启动

SB1松开 反向 (工进/左铣)SB2夹紧 SB3快进复位 (终点) SB4工进 L5 左铣 正向 (原位)

L6 快退 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

三面铣组合机床机电控制系统的设计

S31T0 S32X3 S33X1X2X4

SETY00工件夹紧T05S

S34

快进

工进 左铣

5S

T1

S35

快退

S36

X5

工件松开5S

T2

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,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.

六.心得体会

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,.

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. 七.附图表

三面铣组合机床机电控制系统的设计

起动

左铣头

5S

工进

快进

终点

快退

起动

立铣头

停止

右1铣头

2铣头

机械动力滑台工作循环图 (图1)

起左铣

5

5终点

松

快

工

快

左铣工作循环图 (图2) 5S

终点松开

快进

工进

快退

起动

2

右2铣工作循环图 (图3)

三面铣组合机床机电控制系统的设计

M8002

X00

X02X07工件夹紧 夹紧指示T0

5S

快进

X10

加工指示工进 左铣

X11

右1铣

S34工进 左铣

右1铣

X12

立铣

工进

左铣

右2铣X13

立铣

S36

Y125S

T1

终点指示 快退

X25

S38

工件松开

5S

T2

单循环功能表图 (图4)

三面铣组合机床机电控制系统的设计

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

三面铣组合机床机电控制系统的设计

手动程序梯形图

手动程序梯形图指令

三面铣组合机床机电控制系统的设计

回原位程序梯形图

回原位程序梯形图

三面铣组合机床机电控制系统的设计

M8002X00X03工件夹紧夹紧指示T0 5S 快进

X10加工指示工进 X13左铣 5S T1 终点指示快退 X25原位指示工件松开5S

T2

左铣头单循环功能表图 (图5)

三面铣组合机床机电控制系统的设计

左铣头单循环工作梯形图指令

三面铣组合机床机电控制系统的设计

M8002 X07X05 S31

SETY00工件夹紧 SETY12夹紧指示 T0

T0 5S S32 X10快进

S33 工进 X12

S34 工进 X13

右2铣 S35 终点指示 T1

5S S36 快退

X25

S37

原位指示

工件松开

T2

5S

右2铣头单循环功能表图 (图6)

三面铣组合机床机电控制系统的设计

右2铣头单循环工作梯形图指令

三面铣组合机床机电控制系统的设计

PLC的输入输出分配表 (图7)

三面铣组合机床机电控制系统的设计

右1铣

自动

手动

左铣右2铣

启动 SB1液压泵启动

单循环 立铣

回原位 夹紧 夹紧指示 L1快进 加工指示

L2左铣 立铣 右1铣 右2铣 急停 SB1原位指示 终点指示 L3L4 控制面板 (图9)

Ø80(右2)

(左)

定位面 (立)

Ø 90

加工工件示意图 (图10)

(右1)