机电传动课程设计之车镗专机机电控制系统的设计.docx

“机电传动与控制”课程设计

车镗专机机电控制系统的设计

学部：机械与电气工程学部

专业：机械设计制造及其自动化

学号：110302031103

姓名：杨逍潇

指导老师：陈艳

时间：2014.03.03-2014.03.16

目录

一、课程设计的目的

二、课程设计内容概述

1、车镗专机概述

(1)基本结构

(2)液压系统

(3)机械动力

(4)工件加工过程

(5)主要电气参数

2、车镗专机机电控制系统的控制要求

3、设计的任务及要求

三、具体设计

1、硬件设计

(1)确定控制系统的I/0设备和选择PLC的型号

(2)PLC的I/0分配表

(3)PLC外部接线图

(4)电器元件表

(5)电器接线总图

2、程序设计

3、调试过程及模拟调试电路

四、控制面板及使用说明

五、课程设计的新的体会

六、参考文献

一、课程设计的目的

1.进一步巩固本课程所学知识；

2.掌握一般生产机械PLC控制系统的设计与调试方法；

3.掌握一般生产机械电气线路的施工设计；

4.培养查阅图书资料、工具书的能力；

5.培养工程绘图、书写技术报告的能力。

二、课程设计内同概述

1、车镗专机的基本组成

车镗专机是用来对台式钻床的立柱进行镗孔加工，同时对孔的右端面进行车销加

工的一种自动加工设备，加工工件如图1-1所示。

图1-1

车镗专机的基本组成如图1-2所示，有工作台、左右动力头、液压站、控制柜等部分。

控制柜

控制柜液压站

工作台

(液压)

1-2车镗专机的基本组成示意图

左动力头

右动力头

(1)、车镗专机床身介绍：

左右机械动力头各有三台电机(快进电机、工进电机、主轴电机);

工作台的移动及工件的夹紧和松开由液压系统驱动

液压站由一台电机拖动

(2)、工件加工过程

加工过程如图1-3所示，操作者将要加工的工件放在工作台上的夹具中，在其他准备工作就绪后，发出加工指令(按下按钮)。工件自动夹紧，压力继电器动作，左右动力头同时开始镗削加工，左动力头快进，工进到终点后，快退回原位；而右动力头快进、工进至终点后还应进行右端面的车削加工(车刀横进、横退)后才快退。当两动力头都退回原位，此时I工位的粗加工结束，工作台移到IⅡ工位，开始进行精镗加工。左右动力头重新启动，快进、工进到终点延时5s后快退回原位，II工位加工结束，工作台退回到I工位，松开工件，一个自动

工作循环结束。

SQ6

SQ6

SQI

SQ8

SQ9

SQI0Ⅱ工位

SQ3

I工位

SQ5SQ2,

紧斧SQ3

SP2

SQ7(SQ4)

1-3车镗专机的加式过程

SQ10

SQ8

SQ9

SQ2

SQI

(3)、液压系统

车镗专机中工作位的转换和加工工件的夹紧与松开是由液压系统实现的，车镗专机液压系统元件如表所示，

YV1+

卸荷

SP1+

油压到信号

YV2+(一)

工件松开(夹紧)

SP2+

工件紧信号

YV3+

向1工位

YV5+

横进

YV4+

向Ⅱ工位

YV6+

横退

表车镗专机液压系统元件表

注：表中“+”表示得电，“一”表示断电。

(4)、主要电气参数

■左、右主轴电机：

4.0KW、1440

■左、右快速电机：

2.2KW、1440

■左、右工速电机：

1.1KW、1440

转/分、～380V、8.4A

转/分、～380V、4.9A

转/分、～380V、3.0A

■油泵电机：1.1KW、1440转/分、～380V、3.0A

■电磁阀：-24V、0.6A、14.4W2、车镗专机的控制要求

1)本系统有七台电机：油泵电机、右主轴电机、右快速电机、右工速电机、

左主轴电机、左快速电机、左工速电机。

2)工作台有两个工位，由液压系统实现两工位的转换和加工工件的夹紧与松开。

3)有自动和点动两种工作方式，其中自动工作方式又有三种形式：全自动循环、I工位循环、Ⅱ工位循环工作。全自动循环过程是从I工位到Ⅱ工位再到 I工位，I工位循环、Ⅱ工位循环工作是指工件只在I工位或Ⅱ工位时的加工循环。

4)手动工作方式包括左、右主动轴的点动对刀，左、右动力头的快进与快

退点动，手动松开工件、手动移位等。

5)具有电源、油泵工作、原位、工作指令等信号的指示。

6)具有照明和必要的联锁环节和保护环节。

3、设计任务及要求

1)根据设备工艺要求，制定合理的设计方案。

2)确定输入/输出设备，选择PLC;

2)PLCI/0点分配，绘制PLC外部接线图以及其他外部硬件接线图3)根据车镗专机的控制要求，设计程序总体结构

4)编制PLC梯形图程序并调试