滑动轴承专用镗床技术改造设计全解.doc

滑动轴承专用镗床技术改造设计 摘要 6 1 设计内容概要 7 1.1 工艺设备的关键技术问题 8 1.2 工艺设备的历史状况简析 9 1.3 毕业设计的基本内容和意义 11 §2 机床工作原理 11 2.1 机床的组成 11 2.2 机床液压系统的组成和工作原理 11 2.3 角位置检测原理 13 3． 技术改造设计 15 3．1 主轴角位置调整方法及部件改装 15 3．2 控制系统改造方案选择 16 3.2.1 可编程控制器（PLC）技术特点 16 3.2.2 可编程控制器（PLC）选型 17 3.3 输入信号及输出信号的配置 18 3.4 输入输出接口电路及系统强电电路设计 19 3.4.1 PLC的I/O端口接线设计 19 3.4.2 控制系统强电电路设计 21 3.5 控制程序设计） 3.4.2控制系统强电电路设计 本控制系统强电部分既包括一般继电接触电路的主电路单元，又包含有PLC输出继电器的输出触点驱动执行电器电磁线圈工作单元。控制电路中所有工作电器的逻辑处理全部由PLC系统完成，PLC在每个扫描周期第一阶段采样来自操作面的人工控制命令和来自机床设备的状态信息，并在第二阶段依据输入端条件状态执行用户梯形图程序，完成程序规定的逻辑运算，然后然后在第三阶段将逻辑运算结果刷新PLC输出继电器，再由经刷新后的输出继电器的物理触头的闭合/断开状态驱动或复位对应的电磁线圈、LED显示器等工作器件，从而控制机床完成工艺要求规定的一系列运动并同步提供机床加工动态显示信息。为在意外情况下能够强制切断输出端执行电器的工作电源并防止由于供电系统失电后意外供电而非法接通PLC电源，避免可能发生的人身设备事故，在强电电路中特别的设计了由SB7、SB8和KM6组成的零压保护电路单元，该电路单元的零压启动由SB8完成并自锁，SB7可强制切断PLC系统工作电源和全部执行电器电磁线圈的驱动电源，电网失电再恢复时后必须人工启动零压才可重新恢复PLC的运行。在显示电路单元，因为执行进给、退回和工进的 液压阀用电磁铁不可能提供同步辅助触头，所以进给、退回和工进动作显示由PLC的输出继电器物理触头驱动相应的LED完成，同样的加工方式和系统故障等工作状态的显示也由PLC输出点直接驱动LED完成，该机强电电路原理如图6所示。 而液压泵电机、镗削主电机、角位置调节电机和电磁离合器工作状态的显示则由相应的交流接触器的常开辅助触头驱动LED执行，这样的电路方式既充分的利用了强点部分低压电器的控制资源，又合理的节约了PLC的硬件资源，在完全不影响系统功能的前提下技术成本下降，提高了经济性。 3.5控制程序设计 3.5.1 程序结构概况 根据该产品加工特点和精镗加工的工艺要求，结合机床技术改造的硬件组成，拟定该机床控制程序主要包括四个控制内容。 ①初始化程序部分 ②手动操作程序部分 ③自动加工程序部分 ④公共处理程序部分 3.5.2 初始化程序部分 该程序主要包括油泵电机的单按钮起停控制，检测系统工作压力并和PLC提供的开机初始化单周期脉冲产生初始化主控信号，然后完成工作台自动返回原点、夹具自动松开等初始化操作，结束后经延时撤消初始化主控信号使该操作仅在开机时执行一次。其中的单按钮油泵启程序部分可使油泵在按钮信号X4奇数次出现时油泵电机执行启动，而偶数次出现时则执行油泵电机停止的操作，该设计既简化了操作面板，又简化了操作方式，并且可以节约PLC的一个输出点，提高了经济性，其设计思路是： （1）由单一启停按钮SB2产生X4输入信号，再将X4转换为微分信号M1。 （2）M1启动油泵电机输出继电器Y0，同时计数器C1对微分信号M1进行计数，计数器设定值为2。 （3）当第2次按钮信号出现时，计数器激活输出，将油泵电机输出继电器Y0复位，同时复位计数器自身，而计数器复位后又允许Y0再次启动，以后的循环状况则体现为技术次启动而偶数次断开。 初始化部分主要的控制梯形图如图7所示。 3.5.3 手动操作程序部分 该控制程序的功能是以人工手动的方式完成工作台双向的手动调整运行，夹具手动方式的夹紧与松开工作，主轴固定角位移量点动调整等操作，其功能是为了方便完成机床故障诊断，机床维修和加工前进行的机床调整。该程序部分的内容包括： ①由系统压力和手动