三面铣铣床课程设计(1).docx

“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：120371031307 姓名：陈奎 指导老师：陈艳 时间：2014年11月目录一、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（1）基本结构 4（2）机械动力滑台 5（3）工件的加工过程 5（4）主要电气参数 62、三面铣组合机床的控制要求 6三、课程设计的任务和要求 6四、课程设计的具体内容 7（一）硬件设计 7（1）I/O分配表 7（2）PLC外部接线图 8（3）电器元件一览表 9（4）主电路及照明电路 9（二）程序设计 101、单循环自动工作 10（1）单循环功能表图 10（2）单循环工作梯形图 11 2、左铣单循环工作 12（1）左铣头功能表图 12（2）左铣头工作梯形图 13 3、立铣头单循环工作 14 （1）立铣头功能表图 14（2）立铣头工作梯形图 154、公用程序 165、回原位程序 166、手动程序 167、PLC梯形图总体结构图 178、面板设计 17（三）调试过程及模拟调试电路 181、实际点与代替点关系图 182、调试总结 18五、课程设计的心得体会 18六、参考资料 18七、接线总图 19一、 课程设计的目的1、步巩固本课程所学知识。2、一般生产机械PLC控制系统的设计与调试方法。3、一般生产机械电气线路的施工设计。4、养查阅图书资料、工具书的能力。5、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。（1）基本结构 三面铣组合机床主要由床座、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。（2）工件的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（工作台）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。（5）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：J02-41-4,4.0KW,1440r/min,380V,8.4A；立、右1铣削头电动机：J02-32-4,3.0kW,1430r/min,380V,6.5A；液压泵电动机：J02-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A；机械动力滑台的电机：J02-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A；电磁阀:二位四通阀Z24 DW-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、 课程设计的任务和要求（1）确定输入/输出设备，选择PLC；分析确定系统方案，设计合理PLC控制系统；（2）绘制PLC外部接线图；（3）根据三面铣组合机床的控制要求，画出系统的功能表图；（4）编制PLC梯形图程序并调试；（5）正确计算选择电器元件，列出电器元件一览表；（6）绘制电气接线图，接线并调试；（7）整理技术资料，编写使用说明书。四、 课程设计的具体内容（一） 硬件设计（1） I/O分配表I/O编号功能符号X00自动开关SA1-1X01手动SA1-2X02单循环启动（Y）SA2-1X03左铣头单循环（Z）SA2-2X04右1铣头单循环（X）SA2-3X05右2铣头单循环SA2-4X06立铣头单循环SA2-5X07启动SB3X10工件夹紧SB4X11原位SQ1X12左、右1铣/工进SQ2X13立铣头电动机启动SQ3X14右2铣头电动机启动SQ4X15终点SQ5X16松开工件SB5X17滑台快进SB6X20滑台快退SB7X21停止SB8X22液压泵启动SB9X23回原位SB10X24左铣头点动SB11X25右1铣头点动SB12X26立铣头点动SB13X27右2铣头点动SB14I/O编号功能符号Y00滑台快进Km7Y01滑台快退KM8Y02滑台工进KM6Y03左铣头启动KM1Y04右1铣头启动KM2Y05右2铣头启动KM3Y06立铣头启动KM4Y07液压泵工作KM5Y10松开工件YV2Y11夹紧工件YV1Y12制动器启动YAY13原位指示灯亮HL1Y14液压泵工作信号灯亮HL2Y15工件夹紧指示灯亮HL3Y16加工工件指示灯亮HL4Y17终点指示灯亮HL5（2） PLC外部接线图（3） 电器元件一览表（4） 主电路及照明电路（二）程序设计1、单循环自动工作（1） 单循环功能表图（2）单循环工作梯形图2、左铣头循环工作（1）左铣头功能表图（2） 左铣头工作梯形图3、右2铣头循环工作（1） 右2铣头功能表图（2）右2铣头工作梯形图4、 公用程序5、 回原位程序6、 手动程序7、 PLC梯形图总体结构图8、控制面板使用说明书：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，用各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。（三）调试过程及模拟调试电路1、实际点与代替点关系图输入点实际点代替点输出点实际点代替点X00SA1自动/手动Y11工件夹紧L1X03SA2X轴Y00滑台快进L2X07SB3启动Y02滑台工进L3X12SQ2复位Y03左铣工作L4X15SQ5正向Y01滑台快退L5X11SQ1反向Y10工件松开L6 课程设计的心得体会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PLC与实际生活的事物可以联系起来