z37摇臂钻床毕业设计

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PLC在改造Z37摇臂钻床中的应用毕业设计开题报告

PLC在改造Z37摇臂钻床中的应用毕业设计开题报告
5)根据课题要求,撰写4000字以上的论文。
三、毕业设计(论文)进程安排三、毕业设计(论文)进程安排
起讫日期
设计(论文)各阶段工作内容
备 注
2012年10月25日~11月7日
确定题目、准备资料、讲解课题
2012年11月8日~
11月29日
收集Z37摇臂钻床的资料
2012年12月8日~12月31日
方案设计
4.预期成果
1)仔细分析Z37摇臂钻床的主运动、进给运动和辅助运动过程,根据控制电路的线路图, 编译PLC的梯形图,利用PLC实验台进行实验仿真;
2)收集与设计题目相关的中外文资料(著作、论文、教材);
3)完成初步设计和开题报告;
4)按任务要求完成全部设计内容(参数计算,方案比较、图纸绘制、设备选型等);
目前,我国的Z37摇臂钻床的电气控制系统普遍采用的是传统的继电器—接触器控制方式。因其所要控制的电机较多所以电路较复杂,在日常的生产作业当中,经常发生电气故障,从而影响生产。另外,一些复杂的控制如:时间、计数控制用继电器—接触器控制方式较难实现,所以,有必要对传统电气控制系统进行改进设计。PLC电气控制系统可以有效的弥补上述系统的这一缺陷。
南京机电职业技术学院
毕 业 设 计(论 文) 开题报告
题目:PLC在改造Z37摇臂钻床中的应用
系部自动化工程系专业机电一体化
姓名学号
指导教师:
2012年11月26日
一、文献综述
1.课题来源:校方命名
2.选题依据、背景情况:
Z37摇臂钻床.结构精巧.机动性强.是因地制宜.用途广泛的万能型钻床。该机床为适应不同工作物的多变性,可在任何角度位置对工件进行钻孔、扩孔、绞孔、锪控和攻螺纹等。特别适应大型机器及船舶的制造和装配,以及修配车间对特殊钻孔的加工。该机床主轴箱除可沿摇臂导轨做水平移动外,还可以在它的拖板上做360度的回转,摇臂又可以绕立柱轴线做360度回转。因此工件在一次装夹下,可在不同位置上加工各种角度位置的孔。主轴进给即可手动亦可机动,且可随意变换。摇臂升降为是电器按钮操作,轻便安全。电器装置完善,设有灵敏的总停按钮,可在加工中保障安全。

PLC在改造Z37摇臂钻床中应用(2)

PLC在改造Z37摇臂钻床中应用(2)

PLC 在改造Z37摇臂钻床中的应用1. Z37型钻床主电路:Z37摇臂钻床共有四台三相异步电动机,其中主轴电动机 M2由接触器KMI 控制,热继电器 KH 作过载保护,主轴的 正、反向控制是由双向片式摩擦离合器来实现的。

摇臂升 降电动机M3由接触器KM2 KM3控制,FU2作短路保护。

立柱松紧电动机 M4由接触器KM4和 KM5控制,FU3作短路 保护。

冷却泵电动机 M1是由组合开关 QS2控制的,FUI 作 短路保护。

摇臂上的电气设备电源,是通过转换开关 QSI 及汇流环YG 引入。

2. 控制、照明电路分析合上电源开关QSl ,控制电路的电源由控制变压器 TC 提供110v 电压。

Z37摇臂钻床控制电路采用十字电痺主输摇评升降电劲机 立柱松常电功机低压阻叩控制翻升降控制开关电动机 上升 下礴尿护上升 下醉T.2H 立柱耕第控制KH-一SAKM5KM4lx 3|x|x \ |X|UHlb X6 137 X77[]Q[]U12 VliWIJ KA KMI KV2 KM3 KM4 KM5(JS2FIJII朴忡12 3 4 5 6 7 & 910 11135台3.基于PLC的Z37摇臂钻床电气控制系统硬件部分的设计3.1PLC的选择Z3 7摇臂钻床电气控制系统的设计方案由两部分组成,一部分为电气控制系统的硬件设计,也就是PLC的机型的确定;另一部分是电气控制系统的软件设计,就是PLC控制程序的编写。

为了使改造后的摇臂钻床仍能够保持原有功能不变,此次改造的一个重要原则之一就是,不对原有机床的控制结构做过大的调整,只是将原继电器控制中的硬件接线改为用软件编程来替代。

根据物理结构的不同,PLC分为整体式、模块式和叠装式。

整体式的每一I/O点的平均价格比模块式便宜,小型电气控制系统一般使用整体式可编程控制器。

此次所设计的电气控制系统属于小型开关量电气控制系统没有特殊的控制任务,整体式PLC完全可以满足控制要求,且在性能相同的情况下,整体式PLC较模块式和叠装式PLC价格便宜,因此,Z37摇臂钻床电气控制系统的PLC选用整体式结构的PLC 考虑到任何一种PLC都可以满足开关量电气控制系统的要求,据此本课题将尽量采用价格便宜的PLC 摇臂钻床的电气控制系统需要17个输入口11个输岀口,PLC的实际输入点数应等于或大于所需输入点数17,PLC的实际输出点数应等于或大于所需输出点数11,在条件许可的情况下尽可能留有10%-20%勺裕量。

摇臂钻床设计报告书

摇臂钻床设计报告书

课程设计报告书题目摇臂钻床电气控制系统学院电气信息学院专业电气工程及其自动化班级1、2、3班姓名郭江辉(20080092)温泉(20080131)胡宁(20080152)指导教师陈今润2010年12 月20 日课程设计任务书学生姓名:郭江辉、温泉、胡宁专业班级:电气工程及其自动化1、2、3 班指导教师:陈今润工作单位:重庆大学城市科技学院题目: 摇臂钻床电气控制系统设计任务描述:摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成,见图1。

内立柱固定在底座的一端,在他的外面套有外立柱,外立柱可绕内立柱回转360度。

摇臂的一端为套筒,它套装在外立柱做上下移动。

由于丝杆与外立柱连成一体,而升降螺母固定在摇臂上,因此摇臂不能绕外立柱转动,只能与外立柱一起绕内立柱回转。

主轴箱是一个复合部件,由主传动电动机、主轴和主轴传动机构、进给和变速机构、机床的操作机构等部分组成。

主轴箱安装在摇臂的水平导轨上,可以通过手轮操作,使其在水平导轨上沿摇臂移动当进行加工时,由特殊的加紧装置将主轴箱紧固在摇臂导轨上,而外立柱紧固在内立柱上,摇臂紧固在外立柱上,然后进行钻削加工。

钻削加工时,钻头一边进行旋转切削,一边进行纵向进给,其运动形式为:(1)摇臂钻床的主运动为主轴的旋转运动;(2)进给运动为主轴的纵向进给;(3)辅助运动有:摇臂沿外立柱垂直移动,主轴箱沿摇臂长度方向的移动,摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动。

要求完成的主要任务及任务分工:1) 根据控制要求,进行摇臂钻床电气控制系统硬件电路设计,包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。

(由温泉完成)2) 根据控制要求,编制摇臂钻床控制PLC应用程序。

(由郭江辉完成)3) 编写设计说明书,内容包括:①设计过程和有关说明。

(由胡宁完成)②基于PLC的摇臂钻床电气控制系统电路图。

(由郭江辉完成)③ PLC控制程序(梯形图和指令表)。

(由郭江辉完成)④电器元器件的选择和有关计算。

Z37摇臂钻床电气控制线路分析

Z37摇臂钻床电气控制线路分析

Z37摇臂钻床电气控制线路分析摇臂钻床是一种常见的机床设备,用于加工金属等材料的孔洞。

在摇臂钻床的电气控制系统中,主要涉及到电机控制、电路保护以及操作控制等方面。

下面将对Z37摇臂钻床的电气控制线路进行详细的分析。

1.电机控制部分:Z37摇臂钻床通常采用交流电机作为主要驱动设备。

电机的控制采用电磁起动器实现。

电磁起动器由电磁铁和控制电路组成,其主要功能是控制电机的启动、停止和正反转等操作。

在钻床的电气控制线路中,电机控制部分是非常重要的一部分。

2.电路保护部分:为了保证钻床的安全运行,电路保护部分是必不可少的。

主要包括过载保护和短路保护两个方面。

过载保护是通过热继电器和过载按钮实现的。

热继电器能够根据电流大小进行自动断开,以保护电机免受过载损坏。

短路保护主要依靠熔断器或短路保护器实现。

当电路出现短路时,熔断器能够迅速切断电流,避免电路和设备的进一步损坏。

3.操作控制部分:启动按钮由电源供电,按下按钮后通过控制电路启动电机。

停止按钮用于停止电机的运行,一般通过切断电源实现。

正转和反转按钮用于控制电机的转向。

通常采用接触器实现正反转控制。

接触器具有正转触点和反转触点,当按下正转按钮时,正转触点闭合,电机正转运行;当按下反转按钮时,反转触点闭合,电机反转运行。

4.其他辅助电路:在Z37摇臂钻床的电气控制线路中,还有一些其他辅助电路的存在,用于辅助操作和监控钻床的运行状态。

例如,镇流器电路用于稳定电源电压,保证设备正常运行。

信号灯电路用于显示钻床的工作状态,例如启动、停止或故障等。

刀具冷却装置电路用于控制刀具冷却系统的运行,以保证钻削效果和刀具寿命。

总结:Z37摇臂钻床的电气控制线路主要涉及到电机控制、电路保护和操作控制等方面。

通过合理的设计和搭配,可以保证钻床的安全运行和高效工作。

在实际应用中,需要根据具体的工作需求和安全要求来调整和优化电气控制线路,提高钻床的工作效率和性能。

摇臂钻床毕业论文

摇臂钻床毕业论文

摇臂钻床毕业论文毕业设计(论文)设计题目:Z3050型摇臂钻床电气控制的PLC改造系别: 机电工程与技术系专业:机电一体化班级: 机电3093班姓名:学号:指导老师:完成时间: 2012年5月目录引言 (1)一Z3050摇臂钻床的简介 (2)1.1 摇臂钻床的主要结构 (2)1.2摇臂钻床的运动形式 (2)1.3 摇臂钻床电气拖动特点 (3)1.4 摇臂钻床及原理图说明 (4)1.5 电源图 (6)二系统元器件选型 (7)2.1 Z3050摇臂钻床主回路元件表 (7)2.2、PLC的选型 (8)2.3、硬件的设计 (8)2.4 PLC的I/O分配 (9)2.5 PLC的外部接线图 (9)三软件设计 (10)3.0功能介绍 (10)3.1程序如下|: (11)四整个PLC控制系统的抗干扰设计 (13)4.1安装场所的选择 (13)4.2电源干扰的抑制 (13)4.3完善接地系统 (14)总结 (15)致谢 (16)结束语 (17)参考文献 (18)引言摇臂钻床使用于单件或批量生产有多孔的大型零件的孔加工,是一般机械加工车间常用的机械,由于其控制系统是采用继电器控制系统,电路接线复杂,出点多,长期使用后,故障多,故障排除困难。

常常影响企业生产。

PLC具有可靠性强,使用方便,维护简单的优点。

因此,利用PLC对摇臂钻床继电器控制线路进行改造,有利于提高设备的可靠性,使用率。

正是由于PLC控制系统的种种优点,因此本次对Z3050摇臂钻床的电气控制系统的改造,可以大大提高Z3050摇臂钻床工作性能和系统的工作稳定性,为工业生产的现代化带来生机。

同时,提高了PLC编程水平和实践能力,为今后在实际工作中熟练使用PLC 进行工业系统的设计打好基础。

一Z3050摇臂钻床的简介1.1 摇臂钻床的主要结构摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成。

内立柱固定在底座的一端,在他的外面套有外立柱,外立柱可绕内立柱回转360度。

摇臂钻床的研究与设计--毕业设计

摇臂钻床的研究与设计--毕业设计

摇臂钻床的研究与设计--毕业设计目录摘要 (I)Abstract......................................................................... I II 1绪论 01.1 研究目的和意义 01.2研究的主要内容 (1)2 基本内容和技术方案 (1)3 摇臂的回转设计 (2)3.1 导套的设计 (2)3.2导套加紧块的设计 (3)3.3摆动块的设计 (4)3.4 推力轴承的选择 (5)3.5 旋转模型图 (6)4.左摇臂部件设计 (7)4.1左横臂设计 (7)4.2 导轨的设计 (8)4.3 丝杠螺母传动设计 (8)4.3.1丝杠的设计 (9)4.3.2螺母的设计 (10)4.4丝杠安装轴承的选用和校核 (11)4.5 蜗杆蜗轮传动设计 (12)4.6 蜗杆安装轴承的选用和校核 (13)4.7电机的选用 (14)5 右摇臂部件设计 (15)5.1 右横臂的结构设计 (15)5.2 传动轴的设计 (16)5.3 传动轴轴承的选用和校核 (16)6.总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)摘要普通钻床只能加工形体较小,结构简单的工件,而对于在特殊的加工条件下,如工件体积和重量都较大、固定不能移动等,普通钻床便很难加工,只能采用专用钻床。

专用钻床是在普通机床的基础上,根据待加工工件或加工所处的特殊条件而设计制造出来的,因而能够满足特定的加工要求。

水力发电机为了满足大发电量的要求一般都做的体积都比较大,重量可达几吨甚至几十吨。

其安装孔不便于在车间里进行,只能在工地现场加工,所于进口的专用摇臂钻床,价格昂贵,加工成本较高。

因此设计出我国的水电站发电机安装孔专用摇臂钻床具有重大意义。

我主要针对专用摇臂钻床的摇臂部件进行研究和设计。

根据此专用摇臂钻床的设计要求,摇臂要能够绕立柱摆动(360°)和直线移动(1000mm),直线移动能机动,到位后能夹紧。

摇臂钻床控制系统的毕业设计

摇臂钻床控制系统的毕业设计

摇臂钻床控制系统的毕业设计1. 摇臂钻床控制系统简介摇臂钻床控制系统是在摇臂钻床上进行的一项自动化控制系统设计。

通过对摇臂钻床的控制,可以实现钻孔、攻丝、铣削等加工过程的自动化,提高加工效率和质量。

2. 系统设计目标摇臂钻床控制系统的设计目标是实现以下功能:1.自动控制摇臂钻床的运动和操作;2.实现钻孔、攻丝、铣削等加工过程的自动化;3.提高加工效率和质量;4.保证操作的安全性和可靠性。

3. 系统设计思路摇臂钻床控制系统的设计思路可以分为以下几个步骤:3.1 系统需求分析通过对摇臂钻床的加工流程、操作方式和要求进行分析,确定系统的功能需求和性能指标。

3.2 系统硬件设计根据系统需求,选择合适的硬件设备,包括控制器、传感器、执行器等,并进行硬件电路设计和布置。

3.3 系统软件设计根据系统的功能需求,编写相应的软件程序,实现对摇臂钻床的控制和操作。

3.4 系统调试和优化对设计的硬件和软件进行调试和优化,确保系统的稳定性和可靠性。

4. 系统设计方案根据上述设计思路,我们可以提出以下摇臂钻床控制系统的设计方案:4.1 系统需求分析系统需求分析包括对摇臂钻床的加工流程、操作方式和要求进行详细的分析和调研。

1.分析摇臂钻床的结构和工作原理;2.确定摇臂钻床的加工流程,包括钻孔、攻丝、铣削等;3.分析操作人员的需求和操作方式;4.确定系统的功能需求和性能指标。

4.2 系统硬件设计根据系统需求,选择合适的硬件设备,并进行电路设计和布置。

1.选择合适的控制器,例如PLC(可编程逻辑控制器);2.选择合适的传感器,用于检测摇臂钻床的位置、速度、压力等参数;3.选择合适的执行器,用于控制摇臂钻床的运动。

4.3 系统软件设计根据系统的功能需求,编写相应的软件程序,实现对摇臂钻床的控制和操作。

1.编写控制程序,实现摇臂钻床的自动化运动和操作;2.设计人机界面,方便操作人员进行控制和监控;3.编写安全控制程序,保证操作的安全性。

任务驱动六步法在电力拖动一体化教学中的运用

任务驱动六步法在电力拖动一体化教学中的运用

任务驱动六步法在电力拖动一体化教学中的运用发布时间:2021-06-10T03:17:54.669Z 来源:《教育考试与评价》2021年第4期作者:魏敏[导读] 下面我以电力拖动一体化这门课程为例,具体说一下六步法的应用。

泰州技师学院江苏泰州 225300摘要:日常教学中,任务驱动六步法的应用,能更好地唤醒学生主观能动性,驱动他们积极主动参与任务探索,牢牢掌握知识和技能,养成良好实际动手能力。

同时,任务驱动六步法,以行为为导向,利于应用型人才培养,符合技工教育目标。

下面,将针对任务驱动六步法在电力拖动一体化教学中的具体应用展开详细阐述。

关键词:电力拖动;一体化教学;任务驱动六步法技工教育是与制造业和服务业联系最密切的一种教育类型,是培养产业工人、技术工人的主阵地。

随着社会对技能人才的要求越来越高,为了更多更好地培养实用型人才,技工院校要对学生展开全方位培育。

但从目前来看,技工院校专业教学中普遍采用的一体化教学模式效果欠佳,主要表现在:工作任务表面化,教学手段过于单一,以简单分组为主,令学生渐渐失去学习兴趣,阻碍了教学活动的顺利进行。

针对这个问题,我们可以灵活应用任务驱动六步法开展教学。

下面我以电力拖动一体化这门课程为例,具体说一下六步法的应用。

一、任务资讯任务驱动六步法,能让学生在“动脑、动口、动手”基础上开展学习活动。

日常教学中,为保证学生能有效开展学习,要根据教材内容,确定具体的任务,再对任务进行描述,使学生牢牢掌握任务资讯,提前了解需要完成的学习任务。

期间,要注意安排学生们感兴趣且容易接受的任务内容,并重视模拟真实的工作场所,以保证学生获得良好体验,养成一定动手操作能力。

其中,在《低压开关》一课教学时,可布置一个“低压断路器安装与使用”的任务。

基于任务驱动六步法教法下,向学生展示任务资讯,对任务内容进行描述:应垂直安装低压断路器,电源线、负载线分别接在上、下端……面对比较明确的任务资讯,学生们的学习情绪将变得高涨,渴求参与任务体验和操作。

Z37摇臂钻床课件教学教材

Z37摇臂钻床课件教学教材

KM5
16
KM2
10
13
X4
KA KM1 KM2
KM3 KM4 KM5
7
8
9
10
11
12
13
夹紧后(3-9)断开,摇臂上升结束
QS1 U11 L1
V11 L2
W11 L3
FU1
FU2 QS2
KM2
K
KM1 M 2
KH PE
M
MM
M1 M2
1
2
3
M
M3
4
FU3
KM3 KM4
4U 4W
M
M4
5
6
TC
1
QS1 U1
L1
1
V11 L2
W11
L3
FU1
线路分析
TC
3
1
110V
KH
FU4 2
FU3 24V
KA
SA
3
FU2 QS2
KM2
K
KM1 M 2
KH PE
M
MM
M1 M2
1
2
3
M
M3
4
KM3 KM4
M
M4
5
6
QS3
SA
SA
SA
S2
KM5
X4
5
S1 SQ1
6
EL
4
KM3 7
KA KM KM 12
S1
81
线路分析
TC
1
1
110V
KH
FU4 2
FU3 24V
KA
SA
3
QS2
FU2
KM2 KM1

Z37摇臂钻床电气控制线路分析

Z37摇臂钻床电气控制线路分析

二、Z37 电气线路分析
1. 主电路分析
在主电路中,M1 为冷却泵电动机,提供冷却液,由于容量较 小,由转换开关 SA2 直接控制。M2 为主轴电动机,由接触器 KM1 控制,热继电器 FR 作过载保护。M3 为摇臂升降电动机,由接触器 KM2 和 KM3 控制其正反转的点动运行,不装过载保护。M4 为立柱放 松夹紧的电动机,由接触器 KM4 和 KM5 控制其正反转点动运行,不 装过载保护。在主电路中,整个机床用 FU1 作短路保护,M3、M4 及其控制回路共用 FU2 作短路保护。除了冷却泵以 外,其他的电源都通过汇流排 A 引入。
工件不大时,将其压紧在工作台上加工;工件较大时,可以直接装在底 座上加工。进行加工时,外立柱夹紧在内立柱上,主轴箱夹紧在摇臂上。外 立柱的松紧和主轴箱的松紧是依靠液压推动松紧机构进行的。
在钻削加工时,主运动为主轴带动钻头的旋转运动;
益阳高级技工学校
2013-2014 学年
上学期
第周
第 课时
进给运动是主轴的纵向进给; 辅助运动有摇臂沿外立柱的升降运动,主轴箱沿摇臂的水平移动,摇臂 连同外立柱一起绕内立柱的回转运动。
当摇臂下降到所需要的位置时,将十字开关扳回到中间位置, 这时 SA1-4 断开,接触器 KM3 因线圈断电而释放,其常闭触点闭合, 又因触点 SQ2-1 已闭合,接触器 KM2 因线圈通电而吸合,电动机 M3 正转使辅助螺母向上移动,带动传动条上移而与升降螺母脱离 接触,升降螺母又随丝杠空转,摇臂停止下降;辅助螺母上移时, 通过拨叉使传动松紧装置的轴逆时针方向转动,结果松紧装置将摇 臂夹紧;同时,拨叉通过齿轮转动组合开关 SQ2 的轴,使摇臂夹紧
20132014学年上学期课时益阳高级技工学校丝杠传动条辅助螺母装置的轴传动松紧传动sq2齿轮升降螺母轴承摇臂摇臂放松夹紧机构示意图当摇臂上升到所需的位置时将十字开关扳回到中间位置这时接触器km2因线圈断电而释放其常闭触点km21011闭合因触点sq22已闭合接触器km3线圈通电而吸合电动机m3转使辅助螺母向下移动一方面带动传动条下移而与升降螺母脱离接触升降螺母又随丝杠空转摇臂停止上升

项目四 Z37摇臂钻床

项目四   Z37摇臂钻床

目 录
二、工作任务
根据故障现象,能准确、实地的在模拟板
上分析出Z37摇臂钻床控制电路的故障范围, 熟练运用电阻分段测量及电压分段测量法查找 故障点,正确排除故障,恢复电路正常运行。
目 录
三、环境设备
1.Z37摇臂钻床(实物)或Z37摇臂钻床控制模拟 电路。 2. 工具与仪表 (1)工具 常用电工工具 (2)仪表 MF30型万用表、5050型兆欧表、
3)立柱松紧的控制: 立柱的松开与夹紧是靠电动机M4的正反转拖动液压装置来完成的。扳 动机械手柄使位置开关SQ3的常开触头(14-15)闭合,KM5线圈获电吸合, M4电动机反转拖动液压泵使立柱夹紧装置放松。当夹紧装置放松后,组合 开关S2的常闭触头(3-14)断开,使接触器KM5断电释放,M4停转,同 时组合开关S2常开触头(3-11)闭合,为夹紧做好准备。当摇臂和外立柱 绕内立柱转动到合适位置时,扳动手柄使SQ3复位,其常开触头(14-15) 断开,常闭触头(11-12)闭合,使接触器KM4获电吸合,电动机M4带动 液压泵正转,将内立柱夹紧。当完全夹紧后,组合开关S2复位,使KM4线
T301-A型钳形电流表
(3) Z37摇臂钻床所用各种低压电器。
目 录
四、知识链床电气控制电路故障分析 三、 电压分段测量法
目 录
Z37摇臂钻床电气控制电路原理分析
一 、 Z37摇臂钻床电气控制电路原理分析
本节仅以Z37摇臂钻床为例分析其电气控制线路。 该钻床型号意义:
表4-2 十字开关操作说明
手柄位置
上 下 左 右 中
接通微动开关的触头
SA(3-5) SA(3-8) SA(2-3) SA(3-4) 均不通
工作情况
KM2吸合,摇臂上升 KM3吸合,摇臂下降 KA获电并自锁 KM1获电,主轴旋转 控制电路断电

Z3040摇臂钻床PLC改造与排故毕业设计

Z3040摇臂钻床PLC改造与排故毕业设计

目录第一部分设计任务与调研 (1)1.1 毕业设计的主要任务 (1)1.2 设计思路 (1)1.3 与本课题的相关资料 (1)1.4 调研目的和总结 (2)第二部分设计说明 (4)1.1 理论分析 (4)1.2 设计方案 (4)第三部分设计成果 (5)1.1 PLC程序设计 (5)1.2摇臂钻床电气故障和维修 (12)第四部分结束语 (13)第五部分致谢 (14)第六部分参考文献 (15)第一部分设计任务与调研1、毕业设计的主要任务用继电器控制线路移植法设计Z3040型摇臂钻床PLC外部硬件接线图和梯形图,程序模拟调试、故障排除获得成功。

主要包括:电气控制线路分析、主要电气元件选型(明细表:代号、名称、型号与规格、数量、作用及用途)、元件布局图、PLC选型及外部硬件接线图、编制程序(梯形图)、常见故障及检修与排除。

2、设计的思路依托电工实训中心和自动化设备维修实训中心的Z3040型摇臂钻床、PLC等实训设备,充分运用所学专业知识和实践技能,详细制定设计方案和阶段进度计划,通过程序设计、模拟调试、常见故障及检修与排除、修订完善,实现Z3040摇臂钻床PLC改造设计与故障排除,程序模拟调试、故障排除获得成功。

方法:文献检索、图书馆借阅、手册查询、设备选型、PLC编程、PLC实训室程序调试、排故实训室常见故障及检修与排除。

3、与本课题相关的资料3、与本课题相关的资料Z3040摇臂钻床电气控制系统采用的是传统的继电器-接触器控制方式。

因其所要控制的电动机较多,电路较复杂,在日常的实习、生产作业中,经常发生电气故障,从而影响正常的教学活动和实习生产。

PLC有可靠性高、抗干扰能力强、编程方便、价格低、寿命长等优点,用PLC改造Z3040摇臂钻床的电气控制系统,可以大大提高Z3040摇臂钻床工作性能和系统的工作稳定性。

所以,决定对这些转床的传统电气控制系统进行改进设计。

用PLC电气控制系统技术改造。

PLC设计控制系统的基本原则:(1)满足被控设备的全部要求,包括功能要求、性能要求。

Z37型摇臂钻床电气控制电路文档

Z37型摇臂钻床电气控制电路文档

Z37型摇臂钻床电气控制电路知识目标:1、了解Z37型摇臂钻床的结构、运动形式及电力拖动的特点。

2、掌握Z37型摇臂钻床电气控制线路的工作原理。

技能目标:1、掌握Z37型摇臂钻床电气控制线路的安装。

2、掌握Z37型摇臂钻床电气控制线路的故障分析及检修方法。

Z37型摇臂钻床电气元件明细表一、主要结构及运动形式Z37摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等部分组成。

内立柱固定在底座上,在它外面套着空心的外立柱,外立柱可绕着不动的内立柱回转3600。

摇臂一端的套筒部分与外立柱滑动配合,借助于丝杠,摇臂可沿着外立柱上下移动,但两者不能作相对转动,因此摇臂与外立柱一起相对内立柱回转。

主轴箱是一个复合的部件,它包括主轴及主轴旋转和进给运动(轴向前进移动)的全部传动变速和操作机构。

主轴箱安装于摇臂的水平导轨上,可通过手轮操作使它沿着摇臂上的水平导轨作径向移动。

当需要钻削加工时,可利用夹紧机构将主轴箱紧固在摇臂导轨上,摇臂紧固在外立柱上,外立柱紧固在内立柱上,以保证加工时主轴不会移动,刀具也不会振动。

摇臂钻床的主运动是主轴带动钻头的旋转运动;进给运动是钻头的上下运动;辅助运动是指主轴箱沿摇臂水平移动、摇臂沿外立柱上下移动以及摇臂连同外立柱一起相对于内立柱的回转运动。

二、电力拖动特点及控制要求1、由于摇臂钻床的相对运动部件较多,故采用多台电动机拖动,以简化传动装置。

主轴电动机M2承担钻削及进给任务,只要求单向旋转。

主轴的正反转一般通过正反转摩擦离合器来实现,主轴转速和进刀量用变速机构调节。

摇臂的升降和立柱的夹紧放松由电动机M3和M4拖动,要求双向旋转。

冷却泵用电动机M1拖动。

2、钻床的各种工作状态都是通过十字开关SA操作的,为防止十字开关手柄停在任何工作位置时,因接通电源而产生误动作,本控制电路设有零压保护环节。

3、摇臂的升降要求有限位保护。

4、摇臂的夹紧与放松是由机械和电气联合控制。

外立柱和主轴箱的夹紧与放松是由电动机配合液压装置来完成的。

z37摇臂钻床工作原理(一)

z37摇臂钻床工作原理(一)

摇臂钻床是一种常见的金属加工设备,其工作原理主要包括以下几个方面:
1. 结构组成
摇臂钻床主要由床身、工作台、摇臂、主轴、进给机构等部分组成。

床身用于支撑和固定各个部件,工作台用于夹持工件,摇臂上安装有主轴和进给机构。

2. 主轴转动
主轴是摇臂钻床的核心部件,它通过电机驱动实现旋转运动。

在工作过程中,主轴会带动钻头旋转,从而实现对工件的钻削。

3. 进给运动
摇臂钻床的进给运动通常由进给机构来实现。

进给机构可以使得主轴和钻头在垂直方向上实现进给运动,从而能够对工件进行竖直方向的钻削。

4. 工作原理
在工作时,工件被夹持在工作台上,摇臂通过铰链连接在床身上。

当主轴启动时,它会带动钻头旋转,同时通过进给机构实现对工件的下压运动,从而完成对工件的钻削加工。

5. 特点与应用
摇臂钻床具有结构简单、操作方便、加工精度高的特点,广泛应用于机械制造、汽车零部件加工、航空航天等领域。

总的来说,摇臂钻床主要通过主轴的旋转和进给机构的升降运动,实现对工件的钻削加工。

它在工件加工过程中具有较高的稳定性和精度,是一种常见的金属加工设备。

毕业设计(论文)-Z3040摇臂钻床电气系统的PLC改造设计

毕业设计(论文)-Z3040摇臂钻床电气系统的PLC改造设计

目录目录 (1)前言 (2)第1章 Z3040 摇臂钻床传统电气控制系统的原理 (4)1.1 主电路 (4)1.2 控制电路、信号及照明电路 (5)1.3 电路分解 (6)1.3.1 行程开关SQ1-SQ3的作用 (6)1.3.2 时间继电器KT的作用 (7)1.4 电路工作过程 (7)1.4.1 主电路原理 (7)1.4.2 摇臂升降的控制 (8)1.4.3 以摇臂上升为例分析摇臂升降的控制 (8)1.4.4 主轴箱、立柱松开与夹紧的控制 (9)第2章基于PLC的Z3040摇臂钻床电气控制系统硬件部分的改造 (11)2.1 PLC基础理论 (11)2.1.1 PLC的定义 (11)2.1.2 PLC的特点 (11)2.1.3 PLC的组成 (13)2.1.4 PLC工作原理 (14)2.2 PLC 型号的选择 (15)2.3 PLC 的I/O 端口分配表 (15)2.4 PLC 的I/O 电气接线图的设计 (17)第3章摇臂钻床电气控制系统软件部分的改造 (19)3.1 PLC梯形图程序的优化设计及程序调试 (19)3.2 PLC程序设计 (19)3.2.1 PLC梯形图 (19)3.2.2 PLC 顺序功能图 (22)结论 (23)参考文献 (24)前言Z3040摇臂钻床是机械加工中常用的金属切削机床,由于传统继电器—接触器电气控制系统存在的线路复杂、可靠性稳定性差、故障诊断和排除困难等难题,我们研究了机械加工中常用的Z3040摇臂钻床传统电气控制系统的改造问题。

PLC电气控制系统与继电器—接触器电气控制系统相比,具有结构简单,编程方便,调试周期短,可靠性高,抗干扰能力强,故障率低,对工作环境要求低等一系列优点,从而得到了广泛的应用。

本文对Z3040摇臂钻床电气控制系统进行了改造,把PLC控制技术应用到改造方案中去,从而大大提高摇臂钻床的工作性能。

分析了摇臂钻床的控制原理,制定了可编程控制器改造Z3040摇臂钻床电气控制系统的设计方案,完成了电气控制系统硬件和软件的设计,其中包括PLC机型的选择、I/O端口的分配、I/O硬件接线图的绘制、PLC梯形图程序的设计。

PLC在改造 Z37摇臂钻床中的应用(知识参考)

PLC在改造 Z37摇臂钻床中的应用(知识参考)

PLC在改造 Z37摇臂钻床中的应用1.Z37型钻床主电路:Z37摇臂钻床共有四台三相异步电动机,其中主轴电动机M2由接触器KMl控制,热继电器KH作过载保护,主轴的正、反向控制是由双向片式摩擦离合器来实现的。

摇臂升降电动机M3由接触器KM2、KM3控制,FU2作短路保护。

立柱松紧电动机M4由接触器KM4和KM5控制,FU3作短路保护。

冷却泵电动机M1是由组合开关QS2控制的,FUl作短路保护。

摇臂上的电气设备电源,是通过转换开关QSl及汇流环YG引入。

2. 控制、照明电路分析合上电源开关QSl,控制电路的电源由控制变压器TC提供110v电压。

Z37摇臂钻床控制电路采用十字开关SA操作,它有集中控制和操作方便等优点。

合上QS3照明灯得电.3. 基于PLC的Z37摇臂钻床电气控制系统硬件部分的设计3.1 PLC的选择Z37摇臂钻床电气控制系统的设计方案由两部分组成,一部分为电气控制系统的硬件设计,也就是PLC的机型的确定;另一部分是电气控制系统的软件设计,就是PLC控制程序的编写。

为了使改造后的摇臂钻床仍能够保持原有功能不变,此次改造的一个重要原则之一就是,不对原有机床的控制结构做过大的调整,只是将原继电器控制中的硬件接线改为用软件编程来替代。

根据物理结构的不同,PLC分为整体式、模块式和叠装式。

整体式的每一I/O点的平均价格比模块式便宜,小型电气控制系统一般使用整体式可编程控制器。

此次所设计的电气控制系统属于小型开关量电气控制系统没有特殊的控制任务,整体式PLC完全可以满足控制要求,且在性能相同的情况下,整体式PLC 较模块式和叠装式PLC价格便宜,因此,Z37摇臂钻床电气控制系统的PLC选用整体式结构的PLC。

考虑到任何一种PLC都可以满足开关量电气控制系统的要求,据此本课题将尽量采用价格便宜的PLC。

摇臂钻床的电气控制系统需要17个输入口11个输出口,PLC的实际输入点数应等于或大于所需输入点数17,PLC的实际输出点数应等于或大于所需输出点数11,在条件许可的情况下尽可能留有10%-20%的裕量。

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z37摇臂钻床毕业设计篇一:z37摇臂钻床检修方法Z37摇臂钻床检修电器原理图一、电路步骤分析1、M1——冷却泵手动SQ2,控制单向运转;2、M2——主轴电动机由KM1控制单向运转(SA2控制);3、M3——摇臂升降电动机SA3—KM2—控制正转上升;SA4—KM3—控制反转下降。

4、M4——立柱松紧电动机SB1—KM4—控制正转夹紧;SB2—KM5—控制反转放松。

二、原理分析1、合上QS,指示灯EL亮;2、合上SQ2,冷却泵M1工作(三相灯亮);3、扳动SA1,继电器FV吸合并自保;4、扳动SA2,KM1吸合,主轴电机M2工作;5、扳动SA3,KM2吸合,摇臂电机M3工作(正转上升);6、扳动SA4,KM3吸合,摇臂电机M3工作(反转下降);7、按下SB1,KM4吸合,立柱电机M4工作(正转夹紧);8、按下SB2,KM5吸合,立柱电机M4工作(反转放松);检修方法及原因小结1、照明回路(1)现象:灯泡不亮(2)方法:从变压器入手,测电压。

、有电:移动表笔排除FU3和灯泡;无电:向前查保险,交叉法。

(3)常见原因:灯泡、FU3、FU1(FU2)。

2、主回路(1)现象:KM吸合,但三相中有一个灯不亮。

(2)方法:从灯入手,依次向上查两相电。

(3)常见原因:KM吸合后,一对常开不闭合;保险FU1或FU2。

3、控制回路(1)现象:扳到SA1,FV不吸合。

FV吸合,不自保。

FV吸合,任一回路不正常。

(2)方法:扳到SA1,FV不吸合,测0-1(KM5),无电,依次向前查该两相电压,最大可能保险问题FU1或FU2问题;有电,测1-0、0排除0号线,0-1、2、3排除1、2、3问题。

FV吸合,不自保,注意3号线。

FV吸合,任一回路不正常,原因该回路KM线圈两端没电。

分两步走,排除0号线,和线圈另一端。

常见原因:0号,KM常闭。

注意事项:1、万用表打到交流电压500v档;2、行程开关应该在中间位置。

3、FV不吸合或任一回路有问题,十字开关SA应扳到相应位置。

4、当按钮SB1、SB2都无效时,注意3号线即入按钮的那根线。

5、当多个KM同时不吸合,前提FV正常,注意0号线。

总之,检修的前提,是对线路的熟练认识,遇到故障,还要各种原因综合考虑。

篇二:一实训课题名称 z37床故障一实训课题名称: z37摇臂钻床电气控制线路的原理及其常见故障的排除方法二实训班级:三实训时间:月日四实训目的要求:掌握排故障的方法和步骤五实训重点与难点:排故障测量法的操作步骤和方法六实训方法:讲授演示七组织教学:1) 检查人数,填写教学日志2) 从书上,工具上,服装上要求统一3) 在技能训练中,从动作顺序上,操作规范上对学生做出严格要求八实训前准备物品:1:常用电工工具 1套/每人2:软导线若干3:硬导线若干4 z37钻床模拟版 2块九实训教学过程:相关知识点析一、Z37型摇臂钻床结构及工作要求1.Z37型摇臂钻床结构图4—9是Z35摇臂钻床的外形图。

Z37摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等组成。

内立柱固定在底座上,在它外面套着空心的外立柱,外立柱可绕着内立柱回转一周,摇臂一端的套筒部分与外立柱滑动配合,借助于丝杠,摇臂可沿着外立柱上下移动,但两者不能作相对转动,所以摇臂将与外立柱一起相对内立柱回转。

主轴箱可沿着摇臂上的水平导轨作径向移动。

当进行加工时,可利用特殊的夹紧机构将外立柱紧固在内立柱上,摇臂紧固在外立柱上,主轴箱紧固在摇臂导轨上,然后进行钻削加工。

2.Z37型摇臂钻床的电力拖动及控制要求(1)由于摇臂钻床的运动部件较多,为简化传动装置,使用多电动机拖动,主电动机承驾主钻削及进给任务,摇臂升降,夹紧放松和冷却泵各用一台电动机拖动。

(2)为了适应多种加工方式的要求,主轴及进给应在较大范围内调速。

但这些调速都是机械调速,用手柄操作变速箱调速,对电动机无任何调速要求。

(3)电动机只需单方向旋转。

(4)摇臂升降由单独电动机拖动,要求能实现正反转。

(5)摇臂的夹紧与放松以及立柱的夹紧与放松由一台异步电动机配合液压装置来完成,要求这台电机能正反转。

摇臂的回转和主轴箱的径向移动在中小型摇臂钻床上都采用手动。

(6)钻削加工时,为对刀具及工件进行冷却,需由一台冷却泵电动机拖动冷却泵输送冷却液。

二、Z37型摇臂钻床原理分析Z37型摇臂钻床电气控制线路如图4—10所示。

11.主电路分析Z37型摇臂钻床有四台电动机。

即主轴电动机M2、摇臂升降电动机M3、立柱夹紧与松开电动机M4及冷却泵电动机M1。

而主轴电动机M2只能正转摇臂升降电动机能正反转控制,当摇臂上升(或下降)到达预定的位置时,摇臂能在电气和机械夹紧装置的控制下,自动夹紧在外立柱上。

摇臂的套筒部分与外立柱是滑动配合,通过传动丝杠,摇臂可沿着外立柱上下移动,但0不能作相对回转运动,而摇臂与外立柱可以一起相对内立柱作360的回转运动。

外立柱的夹紧、放松是由立柱夹紧放松电动机M4的正反转并通过液压装置来进行的。

冷却泵电动机M1供给钻削时所需的冷却液。

2.控制电路分析主轴电动机M2和摇臂升降电动机M3采用十字开关SA 进行操作,十字开关的塑料盖板上有一个十字形的孔槽。

根据工作需要可将操作手柄分别扳在孔槽内五个不同的位置上,即左、右、上、下和中间五个位置。

在盖板槽孔的左、右、上、下四个位置的后面分别装有一个微动开关,当操作手柄分别扳到这四个位置时,便相应压下后面的微动开关,其动合触头闭合而接通所需的电路。

操作手柄每次只能扳在一个位置上,亦即四个微动开关只能有一个被压而接通,其余仍处于断开状态。

当手柄处于中间位置时,四个微动开关都不受压,全部处于断开状态。

图中用小黑圆点分别表示十字开关SA的四个位置。

(1)主轴电动机M2的控制将十字开关SA扳在左边的位置,这时SA仅有左面的触头闭合,使零压继电器KA的线圈获电吸合,KA的动断触头闭合自锁。

再将十字开关SA 扳到右边位置,仅使SA右面的触头闭合,接触器KM1的线圈获电吸合,KM1主触头闭合,主轴2电动机M2通电运转,钻床主轴的旋转方向由主轴箱上的摩擦离合器手柄所扳的位置决定。

将十字开关SA的手柄扳回中间位置,触头全部断开,接触器KM1线圈断电释放,主轴停止转动。

(2)摇臂升降电动机M3的控制当钻头与工件的相对高低位置不适合时,可通过摇臂的升高或降低来调整,摇臂的升降是由电气和机械传动联合控制的,能自动完成从松开摇臂到摇臂上升(或下降)再夹紧摇臂的过程。

如果要摇臂上升,就将十字开关SA扳到“上”的位置,压下SA上面的动合触头闭合,接触器KM2线圈获电吸合,KM2的主触头闭合,电动机M3获电正转。

由于摇臂上升前还被夹紧在外立柱上,所以电动机M3刚启动时,摇臂不会立即上升,而是通过两对减速齿轮带动升降丝杆1转动;开始时由于螺母2未被键4锁住,因此丝杆1只带动螺母2一起空转,摇臂不能上升,只是辅助螺母3带着键4 沿丝杆向上移动,推动拨叉5,带动扇形压紧板6,使夹紧杠杆把摇臂松开。

在拨叉5转动的同时,齿条8带动齿轮9转动,使联接在齿轮9上的鼓形转换开关SQ2—2闭合,鼓形开关如图4—12所示,为摇臂上升后的夹紧做好准备。

当辅助螺母3带着键4上升到螺母2与摇臂7锁紧的位置时,螺母2带动摇臂7上升,当摇臂上升到所需的位置时,将十字开关SA扳到中间位置,SA上面触头复位断开电路,接触器KM2线圈断电释放,电动机 M3断电停转,摇臂也停止上升。

由于摇臂松开时,鼓形转换开关上的动合触头SQ2—2已闭合,所以当接触器KM2的动断联锁触头恢复闭合时,接触器KM3的线圈立即获电吸合,KM3的主触头闭合,电动机M3获电反转,升降丝杆1也反转,辅助螺母3便带动键4沿丝杆1向下移动,辅助螺母3又推动拨叉5,并带动扇形压紧板6使夹紧杠杆把摇臂夹紧;与此同时,齿条8带动齿轮9恢复到原来的位置,鼓形转换开关上的动合触头QS2—2断开,使接触器 KM3线圈断电释放、电动机M3停转。

要求摇臂下降,可将十字开关SA扳到“下”的位置,于是SA下面的动合触头闭合,接触器KM3线圈获电吸合,电动机M3获电起动反转,丝杆1也反向旋转,辅助螺母3带着键4沿丝杆1向下移动,同时推动拨叉5并带动扇形压紧板6使夹紧杠杆把摇臂放松,同时扇形齿条8带动齿轮9使鼓形转换开关上的SB2的另一副动合触头KM2—1闭合,为摇臂下降后的夹紧动作作好准备。

当键4下降至螺母2与摇臂7锁紧的位置时,螺母2带动摇臂7下降,当摇臂下降到所需位置时,将十字开关扳回到中间位置,其他动作与上升的动作相似。

要求摇臂上升或下降时不致超出允许的终端极限位置,故在摇臂上升或下降的控制电路中分别串人行程开关SQ1和SQ3作为终端保护。

(3)立柱的夹紧与松开电动机M4的控制当需要摇臂绕内立柱转动时,应先按下SB1,使接触器KM4线圈获电吸合,电动机M4起动运转,并通过齿式离合器带动齿式液压泵旋转,送出高压油,经油路系统和机械传动机构将外立柱松开;然后松开按钮SB1,接触器KM4线圈断电释放,电动机M4断电停转。

此时可用人力推动摇臂和外立柱绕内立柱作所需的转动;当转到预定的位置时,再按下按钮SB2,接触器KM5线圈获电吸合,KM5主触头闭合,电动机M4起动反转,在液压系统的推动下,将外立柱夹紧;然后松开SB2,接触器KM5线圈断电释放,电动机M4断电停转,整个摇臂放松一绕外立柱转动一夹紧过程结束。

线路中零压继电器KA的作用是当供电线路断电时,KA线圈断电释放,KA的动合触头断开,使整个控制电路断电;当电路恢复供电时,控制电路仍然断开,必须再次将十字开关SA扳至“左”的位置,使KA线圈重新获电,KA动合触头闭合,然后才能操作控制电路,也就是说零压保护继电器的动合触头起到接触器的自锁触头的作用。

(4)冷却泵电动机M1的控制冷却泵电动机由转换开关QS2直接控制。

3.照明电路分析变压器TC将380V电压降到110V,供给控制电路,并输出24V电压供低压照明灯使用。

3设备、工具和材料准备1.工具测电笔、电工刀、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、螺钉旋具等。

2.仪表MF47型万用表3.材料4.设备 Z37型摇臂钻床或模拟电气控制线路板操作工艺1.所有电动机都不能起动当发现该机床的所有电动机都不能正常启动时,一般可以断定故障发生在电气线路的公用部分。

可按下述步骤来检查。

(1)在电气箱内检查从汇流环YG引入电气箱的三相电源是否正常,如发现三相电源有缺相或其他故障现象,则应在立柱下端配电盘处,检查引入机床电源隔离开关Q1处的电源是否正常,并查看汇流环YG的接触点是否良好。

(2)检查熔断器FU1并确定FU1的熔体是否熔断。

(3)控制变压器TC的一、二次侧绕组的电压是否正常,如一次侧绕组的电压不正常,则应检查变压器的接线有否松动;如果一次侧绕组两端的电压正常,而二次侧绕组电压不正常,则应检查变压器输出110V端绕组是否断路或短路,同时应检查熔断器FU4是否熔断。

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