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四川职业技术学院 《数控机床电气控制与PLC》 课程设计 所属系部 机械工程系 所属专业 数控技术 所属班级 数控1班　　 学 　号 02 学生姓名 王倩林 指导教师 刘帅 完成日期 2015/4/20 任 务 书 设计题目 CA6140普通车床的电气翻新及数控改造设计 学生姓名 王倩林 所属班级 数控1班 设计内容与要求: 1. 将原机床的手动刀架更换为数控电动刀架，并设计其控制线路； 2. 将原机床普通丝杠更换成滚珠丝杠，并将其改为半闭环伺服控制，设计其控制线路； 3. 对与此机床功能相关的主电路、控制电路、输入输出接口电路、驱动器线路等进行设计； 4. 对整机进行调试，使功能完善、工作正常。 拟采用的设计方法、思路: 根据设计条件，采用可编程控制器（PLC）对原有继电接触器控制系统进行改造，使机床故障率下降，可靠性和灵活性大大的提高，实现一定的自动化，具体设计要求如下： 1.按下启动按钮SB3，主轴电机M1控制接触器得电，主轴电机启动起来,按下停止按钮SB4，主轴电机M1控制接线器失电，主轴电机停止 2.主轴电机启动后，搬动冷却泵电机手动控制开关SB10致闭合位置，冷却泵电机控制继电器KA得电，冷却泵电机启动起来 3.主轴电机启动后，搬动冷却泵电机M2手动控制开关SB10致断开位置，冷却泵电机控制继电器失电，冷却泵电机停止 1.按下点动控制按钮SB12，进刀电机M3控制继电器得电，进刀电机启动运行 2.按下点动控制按钮SB12，进刀电机M3控制继电器失电，进刀电机停止工作 1.过载、短路保护热继电器FR1\FR2任何一个触电断开，接触器KM1、继电器KM2断电，所以电机停止工作 摘要 数控技术水平的高低和数控设备拥有的多少已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度提高生产效率。但是，发展数控技术的最大障碍就是添置设备的初期投资大，这使许多中小型企业难以承受。如果淘汰大量的普通机床，而去购买昂贵的数控机床，势必造成巨大的浪费。因此，普通机床的数控化改造大有可为。?? ????针对现有常规CA6140普遍车床的缺点提出数控改装方案和单片机系统设计，提高加工精度和扩大机床使用范围，并提高生产率。本论文说明了普通车床的数控化改造的设计过程，较详尽地介绍了CA6140机械改造部分的设计及数控系统部分的设计。采用以8031为CPU的控制系统对信号进行处理，由I/O接口输出步进脉冲，经一级齿轮传动减速后，带动滚动丝杠转动，从而实现纵向、横向的进给运动。? ????通过对CA6140A普通车床的数控改造，使其加工精度明显提高，定位准确可靠，操作方便，性能价格比高。这种方法对中小企业设备的数控改造有一定的借鉴与推广作用。本次改造主要针对车床的主轴系统、刀架系统、进给系统、反馈环节、电器控制柜及数控系统进行了改造，改造方法简单、改造操作步骤便于实施。而且掌握了一些CAM、CAD等制图软件的应用和论文的撰 目录 摘要 3 目录 4 1绪论 5 1.1设计目的及意义 5 1.2CA6140的现状 5 1.3设计内容 6 2.CA6140车床电气PLC改造方案设计 6 2.1CA6140车床电气控制原理 7 2．1.1 电气控制原理 7 2.1. 2CA6140卧式车床的主要运动形式及控制要求 8 2.2 PLC改造控制电路设计 9 2.2.1控制电路设计 9 2.2.2 照明电路 10 2.2.3 指示电路 10 2.3I/O统计 11 3.硬件选型 11 3.1电气元件明细表 12 3.1.1电动机的选择 13 3.1.2电源引入开关Q 14 3.1.3 热继电器FR1、FR2 14 3.1.4 熔断器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6 14 3.1.5 接触器KM1,KM2及KM3 14 3.1.6 控制变压器TC1 14 3.1.7 开关SA1,SA2 15 3.1.8导线的选择 15 3.1.9 制定3.10 电器位置图 15 3.2PLC的I/O接线 16 4.1 PLC控制过程分析 17 5 系统调试 18 6总结 20 参考文献 20 附录 20 CA6140车床电气控制电路原理图 22 1绪论 1.1设计目的及意义 20世纪初，由于电动机的出现，使得机床的拖动发生了变革，用电动机代替蒸汽机，机床的电气动随电动机的发展而发展电气动的控制方式亦经历了一个从低级到高级的发展过程。最初采用手动控制。最早的自动控制是20世纪20、30年代出现的继电接触器控制，它可以实现对控制对象的起动、停车、凋速、自动循环以及保护等控制。它所使用的控制器