毕业设计(论文):组合钻床电气控制系统的改造设计.doc
《毕业设计(论文):组合钻床电气控制系统的改造设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计(论文):组合钻床电气控制系统的改造设计.doc(25页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、河南科技学院2009届本科毕业论文(设计)论文题目:组合钻床电气控制系统的改造设计学生姓名: 所在院系: 机电学院所学专业: 应用电子技术教育导师姓名: 完成时间:2009年5 月 20日摘 要DU型组合机床是对某特定工件,进行特定加工的一种高效率、自动化专用加工设备。本设计针对原机床采用继电器接触器控制系统,接线复杂,故障率高,可靠性差等缺点,提出了一种基于FX2N PLC的改造方案。设计出了PLC控制线路原理图、给出了梯形图。改造后的控制系统大大简化,可靠性和工作效率都得到了提高。该方案简单实用,对其它机床继电器接触器控制系统的改造具有一定的参考价值。关键词:PLC;组合机床;电气控制Co
2、mbination of drilling control system electrical designbstract DU-type machine is a combination of a particular workpiece, the processing of a specific high-efficiency, automated processing equipment-specific. The design tool used for the original relay contactor control systems, wiring complexity, t
3、he high failure rate, poor reliability of the shortcomings, a FX2N PLC-based reform program. Designed PLC control circuit schematic diagram, ladder diagram is given. Modified greatly simplifies the control system, reliability, flexibility and efficiency have been improved. The program is simple and
4、practical tool for other relay contactor control system has a certain reference value.Keywords: PLC; Combination of machines; Electrical control 目录1 绪论12 系统工艺简介13 DU型组合机床的电气控制系统23.1 主回路23.2 回转工作台液压系统33.3 动力头液压线路53.4 DU型组合机床单机的自动工作循环的控制74 PLC控制电路设计84.1 PLC的I/O接线84.1.1 主回路控制84.1.2 回转工作台回转控制系统84.1.3 动力
5、头液压系统94.2 PLC的I/O口分配104.3 PLC型号的确定115 程序设计125.1 主回路控制系统程序设计125.2 回转工作台回转控制程序设计125.3 动力头液压系统控制程序126 结束语13参考文献14附录1总体电路图16附录2总体设计图17程序清单191 绪论随着规模化生产经营理念的不断深入,组合机床在机械制造业中的地位日益突出。DU型组合机床是针对某些特定工件、按特定工序进行批量加工的专用设备。传统DU组合机床的电气控制线路采用继电接触控制系统,存在接线复杂,故障率较高,可靠性较差等缺点。随着机械加工精度和效率要求的日益提高,PLC正迅速地应用于机械加工设备的控制系统中1
6、-3。PLC可靠性高、抗干扰能力强、系统组合灵活方便、编程语言简单易懂、对产品工艺适应性强。应用PLC对其进行技术改造,可以把机械加工设备的功能、效率提高到一个新的水平,提高产品的加工质量、生产效率,降低设备故障率,其经济效率显著。随着可编程序控制器(PLC)的广泛应用和机床电控技术的不断发展,利用PLC可以方便地完成组合机床电气控制系统的改造。2 系统工艺简介DU型组合机床是一种专用的组合钻床6,它由液压动力头和液压回转工作台组成。一工位(钻孔)三工位(铰孔)四工位(装卸)工件 二工位(扩孔)四工件(装卸)图1 加工工位布置图立式动力头上装有36把刀具,共有四个工位。第一、二、三工位分别是钻
7、孔、扩孔、和铰孔的工序,第四工位装卸工件用。其工位布置如图1所示。一工位(钻孔)本机床的自动工作循环为:回转台抬起 回转台回转 回转台反靠 回转台夹紧 动力头快进 动力头工进 延时停留 动头快退。3 DU型组合机床的电气控制系统DU型组合机床单机控制线路图如附图1所示。3.1 主回路DU型组合机床的主电路共有三台电动机,M1为主电动机;M2为液压泵电动机;M3为冷却泵电动机。其控制线路如图2所示。图2 主电路控制线路由主电路的控制线路可以看出,它是一种多台电动机同时起动的控制线路。M1与M2是由接触器KM1和KM2控制的。由按钮SB2及SB1控制起、停。开关SA3和SA4可用于单独起动主电动机
8、M1和液压泵电动机M2。当旋钮开关S在“2”位置时,冷却泵电动机M3由继电器K2控制起停,K2继电器是控制动力头工进用的继电器,它意味着当动力头工进时,冷却泵才接通;S在“1”位置时,冷却泵还可由按钮SB3进行起动。本机床除接触器KM1、KM2和KM3为交流电器外,其它均为直流电器,由整流电源u整流后得到24V电压供电。我们知道采用低压直流电器工作平稳安全、便于操作。电源接通后,指示灯HL就接通,直到液压泵电动机M2起动后,由于接触器KM2通电动作,指示灯才熄灭。3.2 回转工作台液压系统回转工作台多用于多工位组合机床上,它可以有多个加工工位,被加工工件在回转台上回转一周完成在该机床上的全部加
9、工工序。液压回转工作台是靠控制液压系统的油路来实现工作台转位动作的。液压系统的动作循环是靠电气控制进行的,其回转工作台的液压系统原理图如图3所示。图3 回转工作台液压系统原理图工作台的转位动作如下 :自锁销脱开及回转台抬起 回转台回转缓冲 回转台反靠 回转台夹紧。其控制线路图如图4所示。图4 回转工作台回转控制线路图回转工作台的转位动作是自动进行的,下面具体分析它的控制工作原理。(1)自锁销脱开及回转台抬起 动力头在原位时(限位开关ST1被压动),按回转按钮SB,电磁铁YA5通电。将电磁阀YV1的阀杆推向右端,将液压泵的压力油送到夹紧液压缸1G,使其活塞上移抬起回转台。同时经阀YV1的压力油也
10、送到自锁液压缸2G,活塞下移使自锁销脱开。(2)回转台回转及缓冲 回转台抬起后,压动开关ST5(ST5ST9)的工作位置如图3所示),其动合触点闭合使YA7通电,电磁阀YV3的阀杆被推向右端,压力油送到回转液压缸3G的左腔,而右腔排出的油经阀YV2和V3流回油箱。因此活塞右移,经活塞中部的齿条带动齿轮,使回转台回转。当转到接近定位点时,转台定位块1将滑块2压下,从而压动了ST6,其动断触点切断K5的通路;其动合触点闭合,由于ST5动合触点已闭合,所以继电器K4得电动作并自锁,其一动合触点使YA9通电,使液压缸3G的回油只能经节流阀L流回油箱。所以回转台变为低速回转。(3)回转台反靠 回转台的继
11、续回转,使定位块1离开滑块2,因此限位开关ST6恢复原位,其动断触点恢复闭合,使K5得电动作。K5动断触点打开使YA7断电;同时由K5动合触点使YA8通电,YA8通电使YV8的阀杆左移。压力油经YV2和节流阀L送至回转液压缸3G的右腔,使回转台低速(因YA9已通电)反靠。这时定位块的右端面将通过滑块靠紧在挡铁的左端面上,达到准确定位。(4)回转台夹紧 反向靠紧后,通过杠杆作用,压动限位开关ST7,使K6通电动作。其动合触点闭合,其结果使YA6通电,使YV1阀杆向左移,使之夹紧液压缸1G将回转台向下压紧在底座上。同时锁紧液压缸2G因已接至回油路,所以自锁销4被弹簧顶起,使定位块1锁紧。当转台夹紧
12、后,夹紧力达到一定数值,夹紧液压缸的进油压力使压力继电器KP动作,其动合触点使继电器K7通电动作。K7动断触点使YA8、YA9断电,阀YV3回到中间位置,这时3G的左、右油腔都接至回油路,使回转液压缸卸压。K7的动合触点使YA10通电(K5已经得电动作),使YV4阀杆右移,通过液压缸4G使离合器7脱开。(5) 离合器脱开后的状态 液压缸4G的活塞杆压动限位开关YA8,其动断触点断开使YA9断电,其动合触点闭合使YA8通电,使阀YV3阀杆左移,将使回转液压缸活塞退为原位。活塞退回原位后,由于杠杆作用压动限位开关S9,其动断触点断开。即动作的电器均被断电。这样YA10断电使离合器重新接合,以备下次
13、转位循环。这样液压系统和控制线路都恢复到原始状态。需要指出的是,当回转台夹紧后,压力继电器KP动作,使K7得电动作,K7还有一动合触点闭合,可接通动力的工作循环。上述液压回转台控制线路是采用的低压直流电器。它需整流电源,当然也可以采用交流电器,他们组成控制线路的工作原理是完全一样的。液压回转台回转时各电磁铁及限位开关工作状态如表1所示。表1 回转台回转时各电磁铁及限位开关的工作状态元件工步通电的电磁铁被压动的限位开关YA5YA6YA7YA8YA9YA10ST5ST6STST8ST9KP回转台原位回转台抬起回转台回转回转台反靠回转台夹紧离合器脱开回转液压缸返回-+(+)(+)-(+)-+(+)(
14、+)-+- -+(+)-+- - - +- - - - - + - + (+) (+) +(+)+(+)(+)(+)+(+)(+)+ + (+)(+)3.3 动力头液压线路动力头是既能完成进给运动,又能同时完成刀具切削运动的动力部件。其液压系统如图5所示。液压动力头的自动工作循环是由控制线路控制液压系统来实现的。它的自动工作循环为:动力头快进,工作进给,延时,快速退回原位。其控制线路如图6所示。图5 动力头液压控制系统原理图图6动力头控制线路图由动力头控制系统原理图和动力头控制线路图,可分析其工作过程如下: (1)动力头原位停止 液压缸5G带动动力头做前后运动。当电磁铁YA1、YA2、YA3都
15、断电时,电磁阀YV1处于中间位置,动力头在原位停止不动。动力头在原位时,限位开关ST1由挡铁压动,其动合触点闭合,动断触点断开。(2)动力头快进 把转换开关S1选在“1”位置。按动按钮SB5,中间继电器K1得电动作,并自锁,其动合触点闭合使电磁铁YA1、YA3通电。YA1通电使电磁阀YV2推向右端,动力头向前运动。由于YA1、YA3同时通电,除了接通工进油路外,还经阀YV2将液压缸小腔内的回油排入大腔,加大了油的流量,所以动力头做快速向前运动。(3)动力头工进 在动力头快进过程中,当挡铁压动限位开关ST3时,其动合触点闭合,使K2得电动作,K2的动断触点断开使YA3断电,使动力头自动转换为工作
16、进给状态。K2的动合触头接通自锁电路(即当挡铁离开ST2时,ST2触点恢复分断时,K2仍保持动作)。(4)延时 当工进到终点后,压动开关ST4,使时间继电器KT断开,使YA1、YA3断电,动力头停止工进。由于时间继电器的延时闭合触点的延时闭合作用,使继电器K3延时接通得电,即YA2通电后,才开始快退。(5)动力头快退 当动力头工作进给到终点后,挡铁压动开关ST4。其动合触点闭合,使K3得电动作,并自锁。K3动作结果,其动断触点打开,使YA1和YA3断电,动力头停止工进。同时开始定时,定时时间到后,YA2得电,电磁阀YV1械左移,动力头快速退回。动力头退回原西半球后,ST1被压动,YA2也断电,
17、动力头停止运动。(6)动力头点动调整 将转换开关S1放在点动位置,按动按钮SB5也可接通K1,使电磁铁YA1、YA3通电,动力头可向前快进。但由于K1不能自锁,因此放松SB5后,YA1、YA3断电,动力头立即停止。当动力头不在原位,需要快退时,按动按钮SB5,YA2得电,动力头做快退运动,直到退回原位,ST1被压下,动力头停止。3.4 DU型组合机床单机的自动工作循环的控制在主电动机与液压泵电动机起动后,接触器KM2的动合辅助触点接通了自动工作循环的控制线路。按动回转按钮SB4后,回转台的回转自动工作循环开始进行。回转台经过抬起、回转、反靠定位、夹紧后,压力继电器KP动作使继电器K7的动合触点
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业设计 论文 组合 钻床 电气控制 系统 改造 设计
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3985801.html