现Z3040摇臂钻床的PLC改造设计.doc

第一章 Z3040摇臂钻床介绍 钻床是一种常用的机床，分台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。种类繁多，在工业生产中应用得非常广泛，本文以Z3040摇臂钻床为对象进行PLC改造。 图1-1 XXXXXX 一 Z3040摇臂钻床系统的机械系统 Z3040摇臂钻床整个系统可实现主轴旋转、主轴进给摇臂升降及主轴箱在摇臂上移动等功能（参看表1-3） （1）主轴旋转 主轴的旋转有正、反转及停止由手柄16（主轴正反转及停止手柄）操纵。当手柄向左扳动，主轴正转，并在面板 上指示灯显示旋向；当手柄在中间位置时主轴停止，指示灯熄灭；当手柄向右扳动，主轴反转，另一指示灯显示旋向。 选用不同的转速时，可转动手轮11（主轴旋转变换手轮）即可得到主轴的12种转速，手轮上设有“0”位，用以校调和对刀。变速时必须使用手柄16（主轴正反转及停止手柄）处于中间位置以停止电机旋转，否则会造成有关齿轮在旋转状态下进行切换，而发生意外。 主轴电机主要带动刀具做旋转运动为零件进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、平面和攻螺纹的动力电机。 （2）主轴进给 主要是调整主轴电机带动刀具的进给； 该进给有三种形式：一、快速移动或手动进给 二、机动进给 三、微动进给 （3）摇臂升降及主轴箱在摇臂上移动 主要是调整主轴电机带动刀具与加工工件的位置。以便于在工件上加工相应的深度。 二 Z3040摇臂钻床的电气系统 本机床的电源是三相380V,50HZ。 电气设备叙述如下：（见表1-3） M4—主电动机，安装在主轴箱顶部，由手柄16（主轴正反转及停止手柄）与微动开关SQ4操作交流接触器KM2—KM5控制其动作。 M8—摇臂升降电动机，由按钮12（SB3）、13（SB4）操作交流接触器KM8、KM9控制其动作。 M10—立柱夹紧电动机，由主轴箱夹紧手柄2联动操作微动开关SA8和交流接触器KM10控制其动作。 M11—冷却泵电动机，由安装在电源盖板上的按钮19（SB5、SB6）和交流接触器KM1控制其动作。 各电动机设备都有熔丝保护装置，主电动机及冷却泵电动机还装有三相过载保护装置。 本机床设有急停、零压保护及摇臂升降保险装置，并设有信号灯。电气箱及电源箱实现了开门断电，工作照明采用安全电压24伏。 机床各操纵手柄和开关的部位和用途： 表1-3 编号 名称和用途 1 进给量变换盘 2 立柱和主轴箱夹紧手柄 3 主轴快速移动和接通机动进给手柄 4 主轴箱移动手轮 5 摇臂夹紧手柄 6 刻度盘微调捏手 7 定程切削捏手 8 零压按钮 9 主轴正转指示灯 10 主轴反转指示灯 11 主轴转速变换手轮 12 摇臂上升按钮 13 摇臂下降按钮 14 立柱松开、夹紧开关 15 刻度盘微调锁紧捏手 16 主轴正反转及停止手柄 17 接通断开机动进给手柄 18 微量进给手轮 19 冷却泵电动机按钮 20 电源总开关 21 紧急停止按钮 图1-2 主电路电气原理图 主电路简介： 在本钻床中，M4为主轴电机，M8为摇臂电机，M10为立柱夹紧电机，当KM2闭合，主轴电机正转，KM3闭合，主轴电机反转，当KM4闭合，主轴电机低速，KM5闭合，主轴电机高速；KM8闭合摇臂下降，当KM9闭合，摇臂上升；KM10闭合，立柱夹紧；KM11闭合，冷却电机启动，SQ15和SQ16为电气箱门开关。 三 Z3040摇臂钻床的润滑和冷却系统 （1）润滑系统 1）机动润滑： 主轴箱内所有的齿轮、轴承、摩擦片式离合器等，均由安装于主轴箱顶上的专用油泵供油润滑。透过箱体左侧上部的油窗可以观察润滑油的流动情况，以判断油泵工作是否正常。当机床电机不旋转时，油面不应低于油窗的中心。放油塞位于主轴箱的下端。主轴箱油池注油口位于箱体顶部。 2）人工润滑： 主轴上、下轴承的润滑脂是用油枪注入的。将主轴套伸出后，从套上的左侧小孔向下轴承直接注油。主轴上轴承加油是从主轴箱左侧上部油窗下面的表牌所盖孔内对准主轴套上的小孔直接注油。 立柱夹紧用的蜗轮减速箱位于立柱顶部的升降机构的箱体内，采用钙基润滑脂润滑。 机床各部位润滑应严格按照规定进行。 （2）冷却系统 刀具的冷却由专用的冷却泵供给冷却液。冷却液贮存于机床底座的空腔内，其流量大小可用内螺纹球阀调节。 第二章 继电器控制的摇臂钻床的工作原理 一、控制电路原理图 二 继电器控制的钻床操作步骤及工作原理 （1）钻床的操作步骤 1）接通电源，HL1信号灯亮； 2）扳动手柄16（主轴正反转及停止手柄）至中间停车位置上，按SB2光标按钮，HL2光标亮。 3）扳动手柄16（主轴正反转及停止手柄）至正转位置，HL3信号灯亮，仔细