机电传动与控制

机电传动与控制 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
“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
目录
一、课程设计的目的
1.进一步的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
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。

（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铣销头，上方有立铣头
（2）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杆来实现的。

（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。

下图为液压系统的原理图
液压系统原理图
（4）工件的加工过程
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，动力滑台（工作台）开始快进，到位转工进，同时启动左和有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
（5）主要电气参数
①左、右2铣削头电动机： J02-41-4,,1440r/min,380V,；
②立、右1铣削头电动机： J02-32-4,,1430r/min,380V,;
③液压泵电动机：J02-22-4,,1410r/min,380V,；
④机械动力滑台的电机：J02-22-4,,1410r/min,380V,；
⑤电磁阀:二位四通阀Z24 DW-25,直流24V。

2、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3所示，油泵电机在自动工作一个循环后不停机。

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、滑台快速点动调整、松紧液压缸的调整。

⑤五台电动机均能单向旋转。

⑥要求有电源、液压泵工作、工件夹紧、加工等信号指示。

⑦要求有照明电路和必要的连锁环节与保护环节。

3、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）编制PLC梯形图程序并调试；
（4）绘制电气接线图，接线并调试；
（5）整理技术资料，编写使用说明书。

三、课程设计的主要内容
1、硬件设计
（1）I/O分配表
(2)PLC外部接线图（3）、电气元件一览表
（4）、主电路及照明电路2、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)立铣头循环工作
○1立铣头功能表图
○2立铣头工作梯形图
3、调试过程及模拟调试电路
（1）实际点与代替点的关系图
（2）电路连接
（3）测试梯形图
四、控制面板及使用说明
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。

五、课程设计心得与体会
1、对以前多学到的知识进行了复习运用，并且有了更加深入的理解，也了解到了有关PLC的相关的设计；
2、通过查阅课外的书本资料，学到了很多额外的东西，也锻炼了查阅资料，搜寻信息的能力；
3、与同学共同努力，学会了如何更好的团结合作更好的完成任务；
4、最后的书写书面报告，也提高了报告书写能力。

六、参考资料
《可编程控制器技术与应用》陈艳主编清华大学出版社；《机电传动与控制》程宪平主编华中科技大学出版社；。