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1、“机电传动与控制”课程设计三面铳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08机械设计与制造学号：姓名：指导老师：陈艳时间：2010.12.132010.12.25目录一、课程设计的目的4二、课程设计内容概述41三面铳组合机床概述4基本结构4液压系统5加工过程6主要电器参数62三面铳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机械动力滑台的设计8I/O分配表8单循环自动工作10i单循环自动工作循环图10ii单循环自动工作功能表11iii单循环自动工作梯形图12左铣单循环工作15i左铣单循环功能表15i左铣单循环梯形图16右1铣单循环工作18右2铣单循环梯形
2、图18右2铣单循环工作20i右2铣单循环功能表20ii右2铣单循环梯形图21立铣单循环工作23i立铣单循环功能表23ii立铣单循环梯形图24公用程序26回原位程序26手动程序27PLC梯形图总体结构图27电气接线图28主电路及照明电路29面板设计29五、实验调试与体会30六、课程设计小结30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
3、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。l-tt的小意閤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指令1起动左铳头停止也L1松开1快进工进4线占快退原位1起动立铳头1-1右1铁头右2铳头“i操作者将要加工的零件放在工件台的夹具中，在其它
4、准备工作就绪后，发出加工指令。ii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。iii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。iv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：i左、右2铣削头电动机：J02-41-4,4KW,1440r/min,380V,8.4A;ii立、右1铣削头电动机：J02-32-4,3kW,1430r/min,380V,
5、6.5A;iii液压泵电动机：J02-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A;iv电磁阀：二位二通阀Z22DO-25,直流24V,0.6A,14.4W;二位四通阀Z24DW-25,直流24V,0.6A,14.4W;二位二通阀Z22DO-25,直流24V,0.6A,14.4W。2三面铣组合机床的控制要求i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。ii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。i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
6、。V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。v五台电动机均能单向旋转。vi要求有电源、液压泵工作、工件夹紧、加工等信号指示。vii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i机械动力滑台由滑台、滑座和双电机（快速及进给
7、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。ii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；iii另一台为工进电动机，拖动滑台工作进给运动，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自动SA1-1X01手动SA1-2X02单循环启动SA2-1X03左铣头单循环SA2-2X04右1铣头单循环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
8、SQ2X13立铣头电动机启动SQ3X14右1铣停/右2铣启SQ4X15终点八、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SB1OX24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SB14YOO夹紧工件YV1YO1松开工件YV2YO2滑台快进KM7Y03滑台工进KM6Y04滑台快退KM8Y05左铣头工作KM1Y06右1铣头工作KM2Y07立铣头工作KM3Y10右2铣头工作KM4Y11原位指示灯HL1Y12液压泵工作信号灯HL2Y13工件夹紧指示灯HL3Y14加工工件指示灯HL4Y1
9、5终点指示HL5Y16液压泵工作KM5单循环自动工作i单循环自动工作循环图指令起动左铳头停止J快进快退工进线占原位起动立铳头停止右1铁头ii单循环自动工作功能表M0X00M100初始步X02X07M101T0SETY0SEIY13T0夹紧夹紧指示Y02M105Y03Y05Y07X15M102快进Y10M103M104X12Y03Y05工进左铣M106Y15T1T1X13Y06M107Y04X11Y03工进M108Y11Y05左铣Y06X14Y07右1铣立铣Y01工进左铣立铣右2铣终点指示快退原位指示松幵T2T2iii单循环自动工作梯形图1MDYOP.4n-MlQuo-fl-n-H=noOL_o
10、Ml_EyDv7124EJvcu-ooSJ-opXMJADYoM.44nu_TJYon-If?_oYofloYoLOYo0011M103Y0D5:YODOM104Ml05Ml03M104?9II-Y001】_Y0D2M105M10282Y017Ml07左铳单循环工作i左铣单循环功能表X00M200初始步X03X07M201TOSETY0SETY13TO夹紧夹紧指示Y02M202快进X12M203Y03工进X15M204M205XM206T1T2Y05Y15T1Y04T2SETY01RSTY00RSTY13Y11松开原位指示左铣终点指示快退ii左铣单循环梯形图(5)右1铳单循环工作右1铣单循环梯
11、形图(6)右2铳单循环工作i右2铣单循环功能表ii右2铣单循环梯形图XOOO卄Y004卄V0111532m2M300mM30541_T1M30649_一X011M307551|_pST軌4SETM305CV01601K50pSTH305SETIWY017CVOO?pSTM306SETM30?T2K50RSTYOWpSTY013SETY015SET仙ISEThOOOCY005JEND(7)立铳单循环工作i立铣单循环功能表M80022Tii立铣单循环梯形图jj(8)公用程序仙MHY005W11-4fIIIII卜mino-IIIITH141WSETM100SETY005SETY012悶Y005間仙2
12、end(9)回原位程序(10)手动程序m帅伽册厂11并并CY酣)mi册mmeTIHH抹伽Jmt删5mHIWC)册MI5MHM5W03TI一丼_并外_外1Ml)M15MI5mM(3W01TI外外挤CTO)涮4MISmTI_K抹1m2)XOIO倔11J41yoiqjMJ5)0HI外1wn145(11)PLC梯形图总体结构图endP0P1P2(12)电气接线图AC110V自动手动SA1SA2单循环启动左铣头单循环右1铣头单循环立铣头单循环启动工件夹紧原位左、右1铣/工进立铣右2铣起、右1铣停终占乙八、工件松开滑台快进滑台快退停止液压泵工作回原位右1铣头点动立铣头点动右2铣头点动SB3SB4LlJSQ
13、1SQ2SQ3SQ4SQ5SB5YSB6YSB7SB8SB9SB10SB11-X00X01X02X03LX04NX05X06X07COM1X10COM2Y00X11Y01X12Y02RX13MY03X14NY04X15XFY05X16Y06X17Y07X20Y10X21Y11X22Y12X23Y13X24Y14X25Y15X26Y16X27Y17COMLLlSB1iUJKMKMQSFU1KMYV1夹紧工件YV2松开工件KM7滑台快进KM6滑台工进KM8滑台快退JKM1左铣头启动KM2右1铣头启动KM3立铣头启动一KM4右2铣头启动HL1原位指示灯HL2液压泵工作指.HL3工件夹紧指示HL4加工工件指示HL5终点指示KM5液压泵启动YA制动器KMFU2(13)主电路及照明电路QSFU:co|-IIFU4I|IIFUO11FU9111IFU5KM5KM1KM3KM7r.-FR1FR2FR5FR6FR7工进电机快速电机液压泵电机立铳头电动机右1铳头电动机左铣头电动机右2铣头电动机FU2|FU3|KM6FU724V-ISA|FU66.3
