三面铣组合机床机电控制系统的设计1
基于PLC的三面铣组合机床电气控制系统设计
右１ 铣头继电器线圈
立铣头继电器线圈
Ｋ Ｍ ３
Ｂ Ｐ １ Ｋ Ｔ Ｙ Ｖ ４ Ｋ Ａ 电源指示灯 油泵指示灯
Ｑ Ｉ ． １
Ｑ １ ． ２ Ｑ １ ． ３ Ｑ １ ． ４ Ｑ １ ． ５ Ｑ １ ． ６ Ｑ １ ． ７
右２ 铣头继电器线圈
油压继电器 时间继电器 二位 四通电磁阀 中间继电器
夹紧与滑台快进指示灯 Ｑ ２ ． ０
加工指示灯 Ｑ ２ ． １ Ｑ ２ ． ２
图１ 三面 铣床 电气控制原理 图
照明
３ ７７
【 关键 词】 组合机 床 ； 可编程控制 器； 自动控制
１ 设 计概 述
２ 电气原理及动作过程
２ ． １ 三面铣床 电机的电气原理图（ 见图 １ ） １ ． １ 背景与现状 组合机床及其 自动线是集机 电于一体 的综合 自动化程 度较高的 表 １ 制造技术和成套工艺装备。它的特征是 高效、 高质 、 经济实用 ， 因而被 输入廊 出 符号 地址 广泛应用于工程机 械、 交通、 能源、 军工 、 轻工 、 家 电等 行业 。我国传统 输入 Ｆ Ｒ １ ０ ． Ｏ 的组合机床及组合机床 自动线主要 采用机 、 电、 气、 液压控制它的加工 对象主要是生产批量 比较大的大中型箱体 类和轴 类零件 ． 随着技术的 停 车按钮 Ｓ Ｂ １ １ ０ ． １ 不断进步 ． 一种新型的组合机床—— 柔性组 合机床越来越受到人们 的 启 动按钮 Ｓ Ｂ ２ １ ０ ． ２ 青睐 ， 它应用多位主轴箱 、 可换主轴箱 、 编码 随行夹具和刀具的 自 动更 夹具夹 紧按钮 Ｓ Ｂ ３ Ｉ Ｏ － ３ 换。 配以可编程序控制器（ Ｐ Ｌ Ｃ ） 、 数字控制（ Ｎ ｃ ） 等， 能任意改变工作循环 控制和驱动系统 ． 并能灵活适应多品种加工 的可调 可变的组合机床 。 夹具夹 紧点动按钮 Ｓ Ｂ ４ １ ０ ． ４ １ ． ２ Ｐ Ｌ Ｃ的概述 与应用 ’ Ｓ Ｑ １ １ ０ ． ５ 可编程控制器 （ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｌ Ｔ Ｉ ａ ｂ ｌ ｅ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ １ 是一种数字运算操作 的电 滑台快进点动按钮 Ｓ Ｂ ５ １ ０ ． ６ 子系统 。 专为在工业环境应用而设计的。 它采用一类 可编程 的存储器 ， Ｓ Ｑ ２ １ ０ ． ７ 用于其 内部存储程序 ， 执行逻辑运 算， 顺序控 制 ， 定时， 计数 与算术操 作等面 向用 户的指令 ．并通过数字或模拟式输 人／ 输出控制各种类型 左铣 头点动按钮 Ｓ Ｂ ６ Ｉ １ ． ０ 的机械或生产过程 。可编程控制器及其有关外部设备 ． 都按易于 与工 右１ 铣头点动按钮 Ｓ Ｂ ７ Ｉ １ ． １ 业控制系统联成一个整体 ． 易于扩充其功能的原则设计 它具有 丰富 Ｓ Ｑ ３ Ｉ １ ． ２ 的输人， 输 出接 口． 并且具有较强 的驱动能力。 １ Ｉ ３ 本 设 计 目的 与 意 义 立 铣头点动按钮 Ｓ Ｂ ８ Ｉ １ ． ３ 随着社会 的进步 ． 科技 的创新 以及市 场竞争 的加剧 ． 要在市场 中 右 ２铣头点动按钮 Ｓ Ｂ ９ Ｉ １ ． ４ 立 于不败 之地 ． 装备水平显 得尤为重要 ． 保 证设备 的投入才能有设备 Ｓ Ｑ ４ Ｉ ２ ． １ 的最佳运行状况 ． 设备 的更新改造对于一个充满活力的企业来讲有着 重要 的现实意义 。提高 电气控制系统的稳定和可靠性 ． 提高产 品的品 Ｓ Ｑ ５ Ｉ １ ． ５
三面铣组合机床机电控制系统的设计
目录一、课程设计的目的 (4)二、课程设计内容概述 (4)1三面铣组合机床概述 (4)⑴基本结构 (4)⑵液压系统 (5)⑶加工过程 (6)⑷主要电器参数 (6)2三面铣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)（1）机械动力滑台的设计 (8)（2）I/O分配表 (8)（3）单循环自动工作 (10)ⅰ单循环自动工作循环图 (10)ⅱ单循环自动工作功能表 (11)ⅲ单循环自动工作梯形图 (11)（4）左铣单循环工作 (12)ⅰ左铣单循环功能表 (13)ⅱ左铣单循环梯形图 (13)（5）立铣单循环工作 (13)i立铣单循环功能表 (14)ii立铣单循环梯形图 (14)（6）公用程序 (15)（7）回原位程序 (15)（8）手动程序 (16)（9）PLC梯形图总体结构图 (16)（10）电气接线图 (17)（11）主电路及照明电路 (18)（12）面板设计 (19)五、实验调试与体会 (20)六、课程设计小结 (20)七、参考资料 (21)一、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Φ80、Φ90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。
⑴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。
⑵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⑶加工过程三面铣组合机床的加工过程如图3所示。
用PLC改造三面铣组合机床控制系统
用PLC改造三面铣组合机床控制系统随着人们对机械设备自动化程度的要求越来越高，PLC控制系统在各种机电设备中的应用越来越普遍。
针对三面铣组合机床的控制系统，PLC的控制方式显然要比传统的控制方式更加先进和可靠，因此是进行机床改造的最佳方案。
首先，改造前需要对三面铣组合机床的控制系统进行整体剖析，找出其中可能存在的缺陷和不足之处。
在现有的控制系统中，可能会存在以下问题：1. 控制精度不高：因为传统的机床控制方式主要依靠人工操作，操作人员容易产生误差，从而导致控制精度不一致。
2. 控制速度慢：人工操作时因为需要较多的时间来熟练掌握操作步骤，从而带来了操作时间上的延误。
3. 维护困难：传统的机床控制方式需要专业人员来进行定期维护，且维护过程中需要大量的时间和人力。
基于以上问题，PLC控制系统可以显著提高机床的自动化程度，同时减少了相关问题的出现。
接下来，需要制定出改造的具体方案。
在改造方案中，可以考虑以下几点：1. 保证控制精度：PLC控制器可以对机床的行程和速度进行高精度的调控，从而实现控制精度的提升。
2. 提高操作速度：PLC控制器可以实现多路并行控制，从而提高操作速度，同时还可以设置指令优先级，使得机床可以在高优先级指令的作用下优先完成相关操作。
3. 简化维护工作：PLC控制系统可以实现运行数据监控、异常报警等多种功能，大幅减少了维护人员的工作量，从而提高维护效率。
此外，PLC控制系统的精度更高且稳定性更好，从而减少了维护的频率。
最后，在改造实施过程中需要注意一些问题:1. 确保PLC控制系统的稳定性：在改造过程中需要对PLC控制系统进行认真的调试和测试，确保系统的稳定性和可靠性才能投入正常使用。
2. 加强培训和操作：新设备上线之后，需要对操作人员进行相关的操作培训，确保人员能够充分掌握使用操作步骤。
3. 保证设备安全：因为PLC控制系统的控制方式不同于传统的控制方式，需要对系统进行充分的安全评估，包括系统漏洞、安全性能等方面的评估，以保证设备的运行安全。
三面铣组合机床PLC控制系统设计
目录第一章设计方案的确定 ················································································ - 1 -1.1 三面铣组合机床的简介 ······································································· - 1 -1.1.1 三面铣组合机床概述 ········································································ - 1 -1.1.2 三面铣组合机床的基本组成······························································ - 1 -1.1.3 三面铣组合机床机床身结构示意图···················································· - 1 -1.1.4 三面铣组合机床液压系统原理示意图 ················································ - 2 -1.1.5 三面铣组合机床的工作过程······························································ - 3 -1.2 三面铣组合机床的控制要求 ···········································错误!未定义书签。
用PLC改造三面铣组合机床控制系统
制要求更改时 ， 需对控制系统重新设计 、 、 ， 能适 应 安装 调试 不
现代生产要求。 如某厂三面 铣组合 机床
可用来对如 图 １所示 工件 的 卿 、９ ＋ ０孔 的端 面 及定 位面
进行铣 销加 工。其原有 控制 系统采用继 电接 触器控 制 与
液压 系统相 结合 的方式 。由
备故障率 ， 了生产效率 ， 提高 经济效益显著 。
下行程开关 Ｓ ６压力继电器 Ｓ２ Ｑ， Ｐ 动作 ， 动力滑 台（ 工作台 ） 开
始 决速前进 ； 到预定位置压下行 程开关 Ｓ ａ 滑 台由快进转 为 Ｑ，
１ 机床工作原理及电气控制要求
三 面铣组合机床是典 型 的机 电液 一体 化的 自动加工 设 备， 主要结构有底座 、 身 、 削动力头 、 床 铣 液压 动力滑 台、 工作
于使 用 多 年 ， 气 器 件 及 控 电
转 ， 它 们 提 供 为
切削 主运 动， 动
力 滑 台的 运动，
制线 路 已严 重 老化 ， 障率 故 高， 维修 困难 ， 重影 响生产 严 图１加工工件示意图
工件 松 紧则 由液 压 系统 实现 。图
的正常进行 。应其要 求 ， 采用三 菱 Ｆｏ 一 ０ Ｒ可 编程 我们 ｘｎ ４Ｍ
工进 。同时左铣头 电动机 Ｍ 、 ，右铣头 １电动机 起动 ， 左和
ＺＨＡ０ Ｈｕ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｐ ｉａｉｎ ｏ ＬＣ ｉ ｈ ｌｃｒｃ ｃ ｎｒ ｌｓ ｓｅ ｏ ｈｅ —ｕ ｆｃ ｌｉｇ ｍｏ ｕ ａ ｃ ｉ ｅｔｏ ｓｉｔｏ ｕ ｅ ｎ ｔｉ ａ ｒ， ｅ ａ ｐｌ ｔ ｆＰ ｎ ｔｅｅｅ ｔ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｆｔ ｒｅ Ｓ ｒａ ｅｍｉｌｎ ｄ ｌｒｍａ ｈ ｎ ｏ ｌｉ ｎ ｒｄ ｃ ｄ ｉ ｈ ｓｐ ｐｅ ｃ ｏ ｉ
三面铣组合机床的电气控制系统设计
年月 日
教研室主任签名：
年月日
学生签名：
年月日
摘要
组合机床（transfer and unit machine）组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。
组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。
关键词:电气控制系统、液压控制系统、三面铣组合机床
1.工件的加工过程及行程开关的安装位置图
2.
液压元件动作表
元件
工序
YV1
YV2
YV3
YV4
YV5
KP1
原位
—
（+）
—
—
—
—
夹紧
+
—
—
—
—
+
快进
（+）
—
+
—
—
+
工进
（+）
—
+
—
+
+
死挡铁停留
（+）
—
+
—
+
+
快退
（+）
—
—
+
—
+பைடு நூலகம்
松开
—
+
—
—
—
—
3.
夹紧过程：
按下按钮SB4检查右1铣头工作是否正常
组合机床的电气控制系统设计
组合机床的电气控制系统设计组合机床是一种集铣削、钻孔、镗削、攻丝等多种加工功能于一体的机床。
电气控制系统是组合机床的关键部分之一，它负责控制机床的运动、加工参数以及自动化程度等。
本文将从电气控制系统的设计和组成方面进行探讨。
1.总体设计思路在组合机床的电气控制系统设计中，首先需要确定总体设计思路。
一般情况下，可以采用PLC（可编程逻辑控制器）作为主控制器，通过与其他外围设备的通信来实现对整个系统的控制。
此外，还可以附加使用触摸屏、计算机等设备作为人机界面，方便操作员进行参数设置和故障排除等操作。
2.电机驱动系统设计组合机床中的各个运动部件（如主轴、进给运动等）需要通过电机进行驱动。
在电机驱动系统设计中，需要根据不同的运动要求选择合适的电机及其驱动器，并结合具体的机械结构进行匹配。
3.传感器选择和布置传感器在电气控制系统中的作用是对机床的运动状态、工件加工状态、刀具磨损等进行监测和反馈，以实现自动化控制。
在传感器的选择上，需要综合考虑其精度、稳定性、可靠性以及适应环境的能力。
在布置上，需要合理安装传感器，确保其能够准确获取相关信息。
4.自动化控制设计自动化控制是组合机床电气控制系统的重要部分。
通过自动化控制，可以减少操作员的劳动强度，提高产品质量和生产效率。
在自动化控制设计中，需要根据不同的加工要求，设置相应的控制程序，实现自动换刀、自动测量、自动刀具磨损补偿等功能。
5.安全保护和故障诊断设计在组合机床的电气控制系统设计中，安全保护和故障诊断是非常重要的考虑因素。
安全保护包括电气隔离、急停按钮、门禁系统等措施，在确保操作员人身安全的基础上，对机床进行有效的保护。
故障诊断则需要设计合理的电气故障监测系统，通过报警、自动停机等方式及时发现和排除故障，保证机床的正常运行。
总之，组合机床的电气控制系统设计需要综合考虑机床的运动要求、加工要求、自动化程度以及安全保护和故障诊断等因素。
通过合理的设计，可以实现机床的高效、稳定和安全运行。
三面铣组合机床控制系统组成分析
目录引言 (1)正文 (2)一、三面铣组合机床的特点及组成 (2)1.三面铣组合机床概述 (2)2. 组合机床的特点 (2)3. 组合机床的组成 (3)二、三面铣组合机床的液压系统原理分析 (4)1. 三面铣组合机床的结构及其传动情况 (4)2. 三面铣组合机床的控制要求 (4)3. 液压系统原理 (4)4. 三面铣组合机床液压运动顺序 (5)5. 铣床的电器参数及控制要求 (6)三、三面铣组合机床PLC原理分析 (6)1.可编程式控制器概述 (6)2.可编程式控制器的工作原理 (10)3.可编程式控制制器的特点及应用领域 (10)四、PLC的选择与应用 (12)2.单循环自动工作 (13)3.左铣单循环工作 (15)4.右铣单循环工作 (16)5.公用程序 (17)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录 (23)青岛滨海学院毕业设计引言近年来我国机械制造行业高速发展，尤其以应用组合机床加工大批量零件，快捷高效，生产效率高是机械加工的发展方向.本次设计任务是制定三面铣组合机床用来对Z512W型台式钻床主轴箱端面及定位面进行铣销加工的一种自动加工设备. PLC在三面铣组合机床设计过程中，介绍了其设计方法，特别是对三面铣加工进行了探讨；在液压控制系统设计过程中，以三面铣组合机床为对象，依据液压系统设计的基本原理，拟出合理的液压系统图。
通过系统主要参数的计算确定了液压元件的规格；PLC在三面铣组合机床传动控制中的应用设计过程中，结合具体实例和设计经验, 说明PLC在三面铣组合机床中的应用的设计.三面铣组合机床控制系统组成分析正文一、三面铣组合机床的特点及组成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Φ80、Φ90孔端面及定位面进行铣削加工的一种自动加工设备。
下图为加工工件的示意图。
图1.1 加工示意图⑴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。
基于PLC的三面铣组合机床电气控制系统设计
基于PLC的三面铣组合机床电气控制系统设计目前情况分析，机电一体化技术伴随科技的不断进步在逐步完善，这使得可编程控制器（PLC）得以广泛应用，在机械加工设备等控制系统中发挥了极为关键性的作用，其自身在实际应用过程中显现出良好的优势，如可靠性高、操作简便等，未来发展趋势良好。
文章简要阐述了PLC的三面铣组合机床电气控制系统设计相关内容，以期达到良好的使用效果。
标签：PLC；三面铣组合机床；电气控制系统；设计Abstract：According to the analysis of the current situation，the technology of mechatronic integration has been gradually improved along with the progress of science and technology，which makes the programmable logic controller （PLC）widely used，hence its very important role in the control system of machining equipment. It has shown good advantages in practical application，such as high reliability，simple operation，and so on，and the future trend its development is good. This paper briefly describes the related contents of the electrical control system design of the three-sided milling machine tool based on PLC，in order to achieve a good application effect.Keywords：PLC；three-side milling machine tool；electrical control system；design現代企业发展速度不断加快，其在电气控制设备的运用上不断推陈出新，且是在PLC的基础上实现的创新改造，在某种程度上提升了工作效能，强化了工作效率。
基于PLC的三面钻组合机床控制系统设计
来源：本站原创作者：陈扬熊捷秦付军日期：2009年04月27日访问次数：2840 引言组合机床是一种在制造领域中用途广泛的半自动化专用机床，由通用部件（如动力头、动力滑台、床身、立柱等）和专用部件（如专用动力箱、专用夹具等）组成。
这种机床既可以单机使用，也可以多机配套组成加工自动线，用于大批量机械产品的高效自动化生产，如汽车零部件制造中的许多生产线。
三面钻组合机床由三个液压动力滑台和液压传动的工作台组成。
左、右动力头和后动力头分别由其主轴电机拖动，左、右动力头滑台和后动力滑台由液压缸驱动前进或后退。
工件通过液压夹具安装在工作台上。
左、右动力头和后动力头同时工作、依次工作或选择其中任意一个滑台进行一轮自动加工循环。
1 三面钻组合机床控制系统现状分析目前，三面钻组合机床动力滑台及夹紧机构的控制传统上普遍采用液压结合电气控制，电气控制采用传统的继电器（RLC）硬布线逻辑控制。
这种控制方式具有很大的局限性，即一种控制系统只能控制特定的对象。
当控制对象变化时，需要重新设计、重新布线；另外，这种控制系统可靠性差，需经常维修。
而可编程控制器（PLC）是工业控制当中的通用设备，当控制对象变化，只需改变程序软件就能满足控制要求。
同时，PLC相对于RLC具有可靠性高、抗干扰能力强、性能价格比高、硬件配套齐全，适应性强、用户使用方便等优势。
因此，随着近几年来数控技术、电子技术、计算机技术等的发展，在三面钻组合机床的控制系统中用PLC代替传统的RLC是必然的趋势。
2 控制系统的设计2.1PLC的选取由于PCL的品种、型号、规格、功能各不相同，综合多种因素考虑，本控制系统的主控设备选用西门子公司的S7-200系列小型可编程序控制器。
S7-200型是一个小型模块化的PLC系统，它能满足中等性能要求的应用，具有功能完善、结构紧凑、使用方便、易于掌握、性价比高等特点。
并且具有多种功能模块和人机界面可供选择，可以很容易地组成PLC 网络，它同时具有功能齐全的编程和工业控制组态软件，使得在完成控制系统的设计时更加简单，非常适用于本系统。
三面铣
三面铣组合机床介绍
8. 机床对电气控制要求 ⑤ 点动工作包括：四台主轴电机均能点动对刀、滑 点动工作包括：四台主轴电机均能点动对刀、 台快速（快进、快退）点动调整、 台快速（快进、快退）点动调整、松紧油缸的调 整（手动松开与手动夹紧）。 手动松开与手动夹紧）。 电源、油泵工作、工件夹紧、加工等信号指示。 ⑥ 电源、油泵工作、工件夹紧、加工等信号指示。 ⑦ 照明电路 必要的联锁环节与保护环节。 ⑧ 必要的联锁环节与保护环节。
三面铣组合机床介绍
7. 机床的电机、滑台、电磁阀参数 机床的电机、滑台、 4) 液压滑台YT4523电磁阀型号 液压滑台 电磁阀型号 直流24V 0.6A 14.4W 二位二通阀 Z 22 DO - 25直流 直流 二位四通阀 Z 24 DW - 25直流 直流24V 0.6A 14.4W 直流 直流24V 0.6A 14.4W 二位二通阀 Z 22 DO - 25直流 直流
三面铣组合机床介绍
2.三面铣组合机床简介 2.三面铣组合机床简介
三面铣组合机床介绍
2.三面铣组合机床的组成 2.三面铣组合机床的组成
三面铣组合机床介绍
2.三面铣组合机床的组成 2.三面铣组合机床的组成
三面铣组合机床介绍
3.三面铣组合机床的工作过程 3.三面铣组合机床的工作过程 ① 操作者将要加工的零件放在工作台的夹具中，在 操作者将要加工的零件放在工作台的夹具中， 其他准备工作就绪后，发出加工指令 加工指令。 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，液压动力滑台（ 压力继电器动作 ② 工件夹紧后压力继电器动作，液压动力滑台（工 快进， 工进， 作台）开始快进 到位转工进 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 铣头开始加工，加工到某一位置， 铣头开始加工 加工，加工又过一定位置右 铣头停止 铣头停止， 加工，加工又过一定位置右1铣头停止，右2铣头 铣头 开始加工，加工到终点三台电机同时停止。 开始加工，加工到终点三台电机同时停止。
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重庆工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书系部：自动化系专业班级：10机电301学生姓名：郭强二O一三年 4 月2013年4月17日~27日目录一、课程设计的目的 (3)二、课程设计的内容概述 (3)（一）三面铣组合机床概述 (3)（1）基本结构 (3)（2）液压系统 (4)（3）机械动力滑台 (5)（4）工件的加工过程 (6)(5)主要电气参数 (7)(二)具体内容的设计 (7)（三）三面铣组合机床的控制要求 (8)（四）设计的任务及要求 (9)三、具体设计（一）硬件设计 (9)1、确定输入／输出设备 (10)2、PLC选型 (10)3、电器元件及PLC输入／输出分配表 (10)4、主电路及ＰＬＣ外部接线图 (12)5、主电路及照明电路图 (13)6、控制面板设计 (14)（二）程序设计 (14)1、工作循环图 (20)2、功能表图 (23)3、自动程序 (25)4、点动程序 (27)5、回原位程序 (28)6、公共程序 (28)四、课程设计心得体会 (29)五、参考资料 (30)六、附表一、课程设计的目的1．进一步巩固本课程所学知识；2．掌握一般生产机械PLC控制系统的设计与调试方法；3．掌握一般生产机械电气线路的施工设计；4．培养查阅图书资料、工具书的能力；5．培养工程绘图、书写技术报告的能力。
二、课程设计的内容概述（一）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Ф80、Ф90孔端面及定位面进行铣销加工的一种自动加工设备。
加工工件的示意图如图1-1所示。
图1-1 加工工件的示意图1、基本结构三面铣组合机床主要由底座、床身、铣削动力头、机械动力滑台、工件松紧油缸等组成。
机床底座上安放有床身，床身上一头安装有动力滑台，工件及夹紧装置放于滑台上。
床身的两边各安装有一台铣销头，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1-2所示。
操作者将要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，动力滑台（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，加工到终点三台电机同时停止。
待电机完全停止后，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工件，再放上未加工的零件，重新发出加工指令重复上述工作过程。
启动图1-2工件的加工过程（1）操作者将要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。
（2）工件夹紧后压力继电器动作，动力滑台（工作台）开始快进；（3）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；（4）加工到终点三台电机同时停止；（5）待电机完全停止后，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工件，再放上未加工的零件，重新发出加工指令重复上述工作过程。
6）要求有电源、工件夹紧、加工等信号指示。
7）要求有照明电路和必要的联锁环节与保护环节。
3.2 实践任务及要求1）确定机械动力滑台，输入/输出设备，选择PLC；分析确定系统方案画出设计合理PLC控制系统；2）绘制PLC外部接线图(含主电路、外部控制电路、I/O接线图等)；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3、机械动力滑台机械动力滑台由滑台、滑座和双电机（快速及进给电机）传动装置三部分组成。
快速进给电动机用来拖动滑台快进和快退运动，工进电动机拖动滑台工作进给运动，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。
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。
4、液压系统工件夹紧、松开由液压系统实现5、主要电气参数左、右2铣削头电动机：JO2-41-4，4.0kw，1440转/分，380V，8.4A；立、右1铣削头电动机：JO2-32-4，3.0kw，1430转/分，380V，6.5A；液压泵电动机：JO2-22-4，1.5kw，1410转/分，380V，3.49A；机械动力滑台的电机：JO2-22-4，1.5kw，1410转/分，380V，3.49A；电磁阀：二位四通阀Z24 DW-25，直流24V，0.6A，14.4W。
(三)具体内容的设计1 机械动力滑台的设计机械动力滑台由滑台、滑座和双电机（快速及进给电机）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。
机械滑台具有两台进给电动机，一台为快速进给电动机M7，用来拖动滑台快进和快退运动，由接触器KM7、KM8控制快进和快退；另一台为工进电动机M6，拖动滑台工作进给运动，由接触器KM6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。
（二）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1-2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）主轴电机均为单向旋转，快进电机能够正反转6）要求有电源、工件夹紧、加工等信号指示。
7）要求有照明电路和必要的联锁环节与保护环节。
（三）设计的任务及要求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（含主电路、外部控制电路、I/O接线图等）；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。
三、具体设计（一）硬件设计1、确定输入／输出设备输入设备：系统有单循环自动工作、单铣头自动循环工作、点动三种工作方式，可以选用转换开关SA进行转换；每个电机的起动停止可以选用按钮SB控制；滑台由快进变为工进，工进变为快退转换由行程开关SQ实现（如图1-3所示）。
输出设备：工作台的进退和主轴的旋转由电机拖动，电机由接触器KM 控制；工件的松紧由电磁阀YV控制；系统要求有电源、工件夹紧、加工等信号指示可用信号指示灯HL实现。
图1-3 工件加工流程图2、PLC选型：根据输入输出设备、使用场合及控制要求等因素可选择三菱公司FX2N-64MR型PLC3、电器元件及PLC输入／输出分配表4、主电路及ＰＬＣ外部接线图手动启动原位滑台快退停止液压泵工作FU1 FU2 KM QS单循环启动右1立铣头单循环右2工件夹紧左、右1铣/立铣右2铣起、右1终点工件松开右1铣头点动立铣头点动右2铣头点动5、主电路及照明电路图QS液压泵电机左铣头电动机立铣头电动机右1铣头电动机右2铣头电动机工进电机快速电机EL电源指示灯照明6、控制面板设计控制面板设计主要是要把握住控制全面和操作方便两个原则。
（二）程序设计 1、工作循环图：SQ3单循环（1） 单循环功能表图（2）单循环工作梯形图左铣（1）左铣头功能表图（2）左铣头工作梯形图（1）立铣头功能表图（2）立铣头工作梯形图工作循环图按照加工的顺序绘制。
SQ3右2铣（1）右2铣单循环梯形图例如单循环图，在自动循环条件满足的情况下按下单循环启动按钮，程序顺序执行，工件先被夹紧，然后工件台快进，碰到行程开关SQ2后左铣和右1铣头启动，工件开始加工，工作台开始工进，加工碰到行程开关SQ4后立洗头启动，工件顶面开始加工，工件继续工进，碰到行程开关SQ3后右1洗头停止，右2铣头启动，工件工进，直到碰到行程开关SQ1后，加工完成，左铣头和右2洗头停止，工件台开始快退，快退到原位时碰到行程开关SQ5，工件台停止快退并松开工件，然后等待下一次的加工。
2、功能表图工进工进右2铣该功能图是将单循环功能图、左铣功能图和右2铣功能图三者结合起来的。
该功能图将三个功能图的相同部分公用，不同部分进行选择调用，如图，M3、M4、M5是单循环特有的几个步骤，而M8是左铣特有的步骤、M10、M9是右2铣特有的步骤。
该图结构紧凑，清楚明了。
3、自动程序4、点动程序点动程序包括液压泵的开关、工件的加紧松开、左铣头点动、右1铣头点动、右2铣头点动、立铣头点动。
5、回原位程序6、公共程序7、程序的总体结构X01手动X0自动X11原位行程开关公共程序包括液压泵的开关、自动程序执行的前提条件（即M99接通）和手动程序执行时非活动步的复位。
四、课程设计的心得体会通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关PLC 控制方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。
课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多公用程序回原位程序自动程序手动程序CJ P0CJ P2CJ P1X01X0X11END P0P1P2思，给了我莫大的空间。
同时，设计让我感触很深。
使我对抽象的理论有了具体的认识。
通过这次课程设计，我掌握了常用元件的识别和测试；了解了PLC的连线方法、以及如何调试PLC等等，通过查询资料，也了解了加工的工艺流程及原理。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。
此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。
五、参考资料《机电传动与控制》（第三版）程宪平主编《可编程控制器原理与应用》程宪平主编《常用低压电器手册》杨国福主编化学工业出版社《PLC机电控制系统应用设计技术》鲁远栋主编电子工业出版社。