江 西 理 工 大 学 南 昌 校 区

江西理工大学南昌校区

毕业设计（论文）

题目：深孔钻PLC控制系统设计

系：机电工程系

专业：机电一体化

班级：09机电一班

学生：程钧

学号：09312145

指导教师：张乐平职称：张主任江西理工大学南昌校区

毕业设计（论文）任务书

院系：机电工程系专业：机电一体化班级：09机电一班学生:苏其柏题目：深孔钻PLC控制系统设计

专题题目（若无专题则不填）：

原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)：1设备的工作过程简介：

深孔钻是加工深孔的专用设备。在钻孔时，为了保证加工质量，提高功效，加工中钻头冷却和定时排屑是需要解决的主要问题。本设备通过液压、电气控制的密切配合，实施定时自动排屑。为提高加工效率液压系统通过电磁阀控制，使主轴有快进、慢进和工进等几种运动速度。如下图是它的工作循环图。

液压泵电动机选用Y100L2-4，容量为3KW，主轴电动

机主Y100L-6，容量为1.5KW 。电磁阀采用直流24V 电源。表10-6列出了电磁阀动作节拍表。

电磁阀状态表

快进

慢进

一工进 快退

快进

二工进 快退

快进

慢进钻出 快退复位 YV1 + + + + + + + YV2 + + YV3 + + + + YV4

+

+

+

主要内容和要求：（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）：

深孔钻结构示意图

1---拉杆 2---原位挡铁 3---向前挡铁 4---慢进给挡铁 5---

工作进给挡铁6---终点挡铁7---终点螺钉8---终点复位挡铁9---杠杆10---死挡铁11---复位推杆12---安全阀13---程序阀14---反压阀15---节流阀

其动作原理是：

原位：原位时挡铁2压着原位行程开关SQ1，慢进给挡铁4支撑在向前挡铁3上，终点复位挡铁8被拉杆9顶住。

1）快速前进。当发生起动信号，电磁阀YV1通电，三位五通换向阀右移，主轴快速前进，带着拉杆1上可滑动的工作进给挡铁

5一起前进。

2）慢进给。当快进到慢进给挡铁4压下SQ2，导致电磁阀YV2通电，与此同时，工作进给挡铁5也压下SQ3，使YV3通电，这样YV1、YV2、YV3均得电，于是主轴为慢进给，并带着拉

杆1及工作进给挡铁5同时慢进，此时，主轴电动机自动起动。3）工作进给。当慢进工作给挡铁5顶在死挡铁10上，挡铁5不再向前进。但由于拉1被主轴带着继续前进，于是挡铁5在拉杆

上滑动，同时向前挡铁3将离开慢进给挡铁4，使SQ2松开，

YV2断电。主轴转为正常工作进给速度加工。

4）快进排屑。由时间继电器KT控制工作进给时间，由它发出信号，使YV1、YV2、YV3断电，同时接通YV4，使主轴快退带

动下，拉杆1及挡铁5一起后退。

5）再次快进前进。当快退到挡铁3压下原位开关SQ1时，YV4断电，并使YV1再次得电，主轴快进，但由于第一次工进时，6）已使挡铁5在拉杆1后移一段距离（正好等于钻孔深度），所以慢进挡铁4离开挡铁3，SQ2不会受压，因而快进不会转为慢

进，而是一直快进到挡铁5在死挡铁10上。

7）重复进给。挡铁5再次压下SQ3，YV3又得电，转为工进，（从上次钻孔深度处开始），由时间继电器控制进给时间，后又转为

快退排屑，如此多次循环。

8）慢进给钻出。每工进一次，挡铁5就在拉杆1上后移一段距离，经多次重复，使挡铁5逐渐向终点挡铁6靠拢，然后由终点挡

铁6之凸块拨转挡铁4，使SQ2受压，主轴慢进给钻出，到达

终点，并推动杠杆9，放开高位挡铁8，并压下SQ2，使YV1

断电，YV4得电，主轴快退。

9）复位。挡铁5后退一段距离，即被挡铁8钩住，使其沿拉杆1向前滑动，直到挡铁3通过SQ1（因SQ4受压，故压下SQ1

不起作用），并顶开挡铁8，从而放开挡铁5和SQ4，挡铁8由

杠杆9顶住，原位挡铁2压下SQ1，YV4断电，主轴停止后退，

恢复原位。

在加工过程中，若出现故障，可按停止按钮，使主轴停止进给，然后再按动力头上的复位推杆11，拨动终点复位挡铁8，使SQ4

受压发出快退复位指令，从而恢复到始状态。

2，设计要求

1）在工件夹紧及液压泵起动后，按下开工按钮，开始钻孔并能自动循环。

2）主轴电动机在第一次快进时自动起动，加工完成，退回原位时自动停止。

3）具有可靠的联锁，保护环节和必要的动作显示。

4）具有点动调整环节，包括主轴电机的起停，快退，慢进，工进等点动控制。

3，设计任务

1. I/O的分配及机型选择。

2. I/O接线图设计

3.梯形图设计

4.原理图。

日程安排：

第一、二周 选题，查找资料,写任务书和开题报告

第三、四、五、六周 程序编好后进行初步运行调试、修改

第七周 程序通过后，打印毕业设计,准备毕业答辩。

主要参考文献和书目：

[1] 王峻.现代深孔加工技术.哈尔滨.哈尔滨工业出版社,2005

[3] 方承远.工厂电气控制技术.北京.机械工业出版社,2006

[4] 丁树模、丁问司.液压传动.北京. 机械工业出版社，2009.6

[5] 刘华波.西门子S7-200PLC编程及应用案例精选.北京.机械工业出版社，2009.5

[6] 贾德胜.PLC应用开发实用子程序．北京.人民邮电出版社，2006.1

[7] 顾桂梅.电气控制与PLC应用项目教程.北京.机械工业出版社，2010.12

[8]赵明，许蓼.工厂电气控制设备.北京.机械工业出版社，1996.1

[9] 廖常初．PLC编程及应用．北京.机械工业出版社,2008.1

指导教师签字：年月日

教研室主任签字：年月日注：本表可自主延伸，各专业根据需调整

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