南京工程学院论文多工步加工专机床控制.docVIP

南京工程学院 课程设计说明书(论文) 题 目 多工步加工专用机床控制 课程名称 机电传动控制课程设计 院（系、部、中心） 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学生姓名 学 号 设计地点 工程中心2—201 指导教师 设计起止时间：2015年 6 月 8 日至 2015年 6 月 12日  目录 引言 1 1. 课程任务说明 1 1.1 课题简介 1 1.2 课程设计目的 1 2. 课程设计任务分析 2 2.1 设备机构组成 2 2.2 设备工作过程分析 2 3. 控制要求及其控制方案设计 4 3.1 多工步加工专用机床控制要求 4 3.2 多工步加工专用机床电器控制系统设计 6 4. 控制流程分析设计及PLC程序设计 11 4.1 控制流程设计 11 4.2 控制程序设计 12 5. 总结 19 5.1 设计简介 19 5.2 遇到的问题及解决方法 19 6. 图附件 20 7. 参考文献 21 引言 专用机床是一种专门适用于特定零件和特定工序加工的机床，而且往往是组成自动生产线式生产制造系统中，不可缺的机床品种。 2. 课程设计任务分析 2.1 设备机构组成 多工步加工专用机床由转刀架、主轴箱及主轴和走刀机构组成，电动机驱动主轴带动工件旋转，液压系统驱动走刀机构，带动刀架完成进给运动，刀架回转完成换刀工作。机床结构与运动部件工作循环图如图2-1所示。 图2-1多工步加工专用机床结构与动力部件工作循环图 2.2 设备工作过程分析 多工步加工专用机床的工艺过程如图2-2所示，由人工将工件放置在主轴端卡盘内夹紧，启动自动加工过程。自动加工中，首先走刀机构带动刀架快速接近工件，然后转为工进满是进给钻孔，加工完后退回原位，结束一个工步加工。紧接着刀架夹紧装置松开，刀架转入下一个刀具位置，开始第二步加工……当6把刀具依次加工完成后，人工取出加工的零件，结束一次加工循环过程。 图2-2多工步加工专用机床加工零件工艺过程 3. 控制要求及其控制方案设计 3.1 多工步加工专用机床控制要求 机床的控制要求，是通过满足机床的工作要求形成的，控制系统的功能必须满足机床所有的工作要求。多工步加工专用击穿的工作要求包括三个方面，工作方式要求，工作过程要求，安全稳定工作要求。 机床工作方式要求 为保证多工步加工专用机床能够处于正常工作状态，要求机床具备二种工作方式： 走刀进给部件能够点动向前调整，以及进给部件不在原位时能够快速复位； 走刀机构和刀机能够分别实现自动循环调整过程； ③ 整机全自动工作循环加工工作。 机床工作过程要求 机床工作过程是机床在正常加工时整机全自动循环的工作过程，加工过程需要满足 如下工作要求： 按下启动按钮，液压系统驱动夹紧装置夹紧刀架，夹紧后继电器发出夹紧信 号； 走刀机构快进，并同时启动主轴电机； 走刀机构快进到达工件附近后，有快进转为工进，进行钻削加工； 加工完毕后，走到机构停留2秒，快速退回原位； 夹紧装置松开刀架，液压系统驱动刀架转动换刀； 刀架夹紧装置夹紧刀架，开始下一步加工； ⑦ 所有加工工步完成，走刀机构退回原位，主轴电机停。 多工步加工专用机床控制系统元件配置要与工作要求 多工步加工专用机床的主轴电机为2.2KW，液压站液压泵电动机为3KW,走刀机构及夹紧装置动作方向通过电磁阀控制。自动循环工作时，所有工作状态切换由行程开关控制。电器元件工作关系如表3-1所示。 表3-1 电器元件工作关系表 工作状态 走刀机构 刀架及刀架夹紧装置 主令电器 YV1 YV2 YV3 M1 YV4 YV5 YV6 夹紧刀架 ＋ SB2 快进 ＋ ＋ ＋ ＋ SP、SQ1 工进 ＋ ＋ ＋ SQ2 停留 ＋ ＋ SQ3 快退 ＋ ＋ ＋ KT 放松刀架 ＋ ＋ SQ1 换刀转位 ＋ ＋ SQ5 （下一工步夹紧刀架） ＋ ＋ SQ4 （加工结束） － － － － － － － －