雙面二工位銑鉆組合機(jī)床畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、雙面二工位銑鉆組合機(jī)床設(shè)計(jì)摘要雙面二工位銑鉆組合機(jī)床是由雙面銑床和雙面鉆床組合而成，具體加工對(duì)象是對(duì)較大型殼體零件的粗加工。組合機(jī)床為臥式，設(shè)置液壓動(dòng)力滑臺(tái)為移開工作臺(tái)，采用行程控制和液壓傳動(dòng)，可作半自動(dòng)循環(huán)加工和手動(dòng)調(diào)整。工件的裝夾采用具有油路失電夾緊功能的液壓控制系統(tǒng)夾緊放松被加工零件，在一次半自動(dòng)循環(huán)中，工件經(jīng)過兩個(gè)工位進(jìn)行銑、鉆加工每個(gè)工位都經(jīng)過快速進(jìn)給和工作進(jìn)給兩步，兩個(gè)工位各完成一道加工工序。第一工位為雙面銑床：左右兩個(gè)銑頭安裝在工作臺(tái)的兩邊，銑刀作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在工作臺(tái)由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時(shí)對(duì)夾緊在工作臺(tái)上的工件銑削加工。第二工位為雙面鉆床，由左右兩個(gè)鉆頭箱構(gòu)成，鉆孔過程分為兩個(gè)工步。雙銑

2、頭銑削后，工作臺(tái)攜夾緊的工件繼續(xù)前進(jìn)至死擋鐵停止。此時(shí)工作臺(tái)不動(dòng)，左右鉆頭箱各兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)先由快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)進(jìn)行空操作的快進(jìn)，繼而快進(jìn)電動(dòng)機(jī)斷電并由電磁制動(dòng)器制動(dòng)，鉆頭電動(dòng)機(jī)得電，對(duì)夾緊固定在工作臺(tái)上的工件進(jìn)行工進(jìn)鉆削，加工完畢后鉆頭電動(dòng)機(jī)斷電，快速電動(dòng)機(jī)反相序得電，電磁制動(dòng)器松開制動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)鉆頭箱快速退回。只有當(dāng)左、右鉆頭箱全部退到原位后，才允許液壓工作臺(tái)快速退回原位。液壓工作臺(tái)快速退回原位后，工人松開并卸下工件后，進(jìn)行第二個(gè)殼體零件的加工，整個(gè)控制系統(tǒng)采用行程和壓力控制。被加工零件的夾緊放松由具有油路失電夾緊功能的液壓控制系統(tǒng)完成。關(guān)鍵詞:半自動(dòng)循環(huán);點(diǎn)動(dòng)調(diào)整;快進(jìn);制動(dòng) 

3、The Design of Double-sided and Two-stage Drilling and Milling Combined MachineAbstractThe second-stage double-sided milling drilling machine is a combination of double-sided milling and double-sided drilling, the specific processing object is larger parts of the rough shell. Combined machine is hori

4、zontal, set hydraulic power slipway for mobile workstations, using trip control and hydraulic transmission; it can be used for semi-automatic processing cycle and manual adjustment. Clamping of work piece uses hydraulic control system (relaxation) which has circuit lost electrical clamping function

5、to clamp processed parts, in a semi-automatic cycle, the work piece carried out two position milling, drilling process (For each position have been quick feed and feed two-step), each of the two position completes the digital processing. The first position is the double-sided milling: Milling head i

6、nstalls two sides of the worktable, milling cutter does rotary movement, in the table to work from the fast-forward into the time table for clamping the work piece in the milling process. The second position is a two-sided drill; it consists of two drill box. Drill process consists two positions. Du

7、al milling head milling, the table carrying the work piece clamping block to move forward to death to stop iron. Fixed table at this time, fast forward and then by the electromagnetic motor brake power, the clamping fixed in the work piece table to work into the drilling, processing power after the

8、drill motor, fast motor sequence was reversed-phase electricity, electromagnetic brake release the brake, motor driven inverted bit me quick return. Only after both of the left and right back to situ, allow hydraulic table back to situ rapidly. After hydraulic table return to situ rapidly, the worke

9、rs let go and unload the work piece, the second shell parts for processing, the entire control system use trip and pressure control. Clamping parts processed (relaxed) is completed by a loss of electric circuit clamp function hydraulic control systems.Key words: Semi-automation circle; Move-adjustme

10、nt; Fast forward; Brake目 錄1 緒論11.1 課題的產(chǎn)生與背景11.1.1 機(jī)床的數(shù)字控制與開展方向11.1.2 機(jī)床的精度要求21.1.3 目前世界著名機(jī)床廠商在我國的投資情況2 PLC簡(jiǎn)介2 PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及根本配置3 PLC的特點(diǎn)4 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域52 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床介紹72.1 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)72.2 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床電動(dòng)機(jī)及控制方式93 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)113.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原那么和方法113.2 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床PLC控制系統(tǒng)的控制要求113.3 確定PLC輸入輸出設(shè)備和I/O點(diǎn)數(shù)，選

11、擇PLC機(jī)型123.4 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床的邏輯控制流程123.5 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)173.5.1 控制電源的設(shè)計(jì)173.5.2 液壓泵電動(dòng)機(jī)控制電路173.5.3 照明及顯示電路設(shè)計(jì)183.5.4 PLC輸入/輸出接線端子外接線圖183.6 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床PLC軟件程序設(shè)計(jì)203.6.1 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床功能表圖203.6.2 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床電器元件與PLC軟繼電器數(shù)據(jù)對(duì)照233.7 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床PLC控制程序的軟件程序調(diào)試29結(jié)論31致謝32參考文獻(xiàn)331緒論 課題的產(chǎn)生與背景 數(shù)控機(jī)床具有廣泛的適應(yīng)性，加工對(duì)象改變時(shí)只需要改變輸

12、入的程序指令；加工性能比一般自動(dòng)機(jī)床高，可以精確加工復(fù)雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復(fù)雜的工件，并能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果。 隨著數(shù)控技術(shù)的開展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床和電火花加工機(jī)床等。此外還有能自動(dòng)換刀、一次裝卡進(jìn)行多工序加工的加工中心、車削中心等。經(jīng)過幾十年的開展，目前的數(shù)控機(jī)床已實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制并在工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用，在模具制造行業(yè)的應(yīng)用尤為普及。針對(duì)車削、銑削、磨削、鉆削和刨削等金屬切削加工工藝及電加工、激光加工等特種加工工藝的需求，開發(fā)了各種門類的數(shù)控加工機(jī)床。數(shù)控機(jī)床種類繁多，一般將數(shù)控機(jī)床分為16

13、大類：數(shù)控車床(含有銑削功能的車削中心) 、數(shù)控銑床(含銑削中心) 、數(shù)控鏗床以銑削為主的加工中心、數(shù)控磨床(含磨削中心) 、數(shù)控鉆床(含鉆削中心)、數(shù)控拉床、數(shù)控刨床、數(shù)控切斷機(jī)床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床、數(shù)控激光加工機(jī)床、數(shù)控電火花線切割機(jī)床、數(shù)控電火花成型機(jī)床(含電加工中心)、數(shù)控板村成型加工機(jī)床、數(shù)控管料成型加工機(jī)床。2003年開始，中國就成了全球最大的機(jī)床消費(fèi)國，也是世界上最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國。目前正在提高機(jī)械加工設(shè)備的數(shù)控化率，1999年，我們國家機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控華率是58，目前預(yù)計(jì)是1520之間。 機(jī)床的數(shù)字控制與開展方向1.機(jī)床的車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等

14、等都是機(jī)械加工方法，所謂機(jī)械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，包含尺寸精度和幾何精度兩個(gè)方面。能完成以上功能的設(shè)備都稱為機(jī)床，數(shù)控機(jī)床就是在普通機(jī)床上開展過來的，數(shù)控的意思就是數(shù)字控制。給機(jī)床裝上數(shù)控系統(tǒng)后，機(jī)床就成了數(shù)控機(jī)床。當(dāng)然，普通機(jī)床開展到數(shù)控機(jī)床不只是加裝系統(tǒng)這么簡(jiǎn)單，例如：從銑床開展到加工中心，機(jī)床結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最主要的是加了刀庫，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。 我們一般所說的數(shù)控設(shè)備，主要是指數(shù)控車床和加工中心。2.機(jī)床的數(shù)控設(shè)備開展方向六個(gè)方面：智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高速、高精度、符合、環(huán)保。目前德國和瑞士的機(jī)床精度最高，綜合起來，德國的水平最高

15、，日本的產(chǎn)值最大。美國的機(jī)床業(yè)一般。中國大陸、韓國。臺(tái)灣屬于同一水平。但就門類、種類多少而言，我國排在世界前4名。數(shù)控系統(tǒng)由顯示器、控制器伺服、伺服電機(jī)、和各種開關(guān)、傳感器構(gòu)成。 機(jī)床的精度要求 1. 機(jī)械加工機(jī)床精度分靜精度、加工精度包括尺寸精度和幾何精度、定位精度、重復(fù)定位精度等5種。2. 機(jī)床精度體系：目前我們國家內(nèi)成認(rèn)的大致是四種體系：德國VDI標(biāo)準(zhǔn)、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)ISO標(biāo)準(zhǔn)、國標(biāo)GB，國標(biāo)和國際標(biāo)準(zhǔn)差不多。 3.看一臺(tái)機(jī)床水平的上下，要看它的重復(fù)定位精度，一臺(tái)機(jī)床的重復(fù)定位精度如果能到達(dá)(ISO標(biāo)準(zhǔn).、統(tǒng)計(jì)法),就是一臺(tái)高精度機(jī)床，在(ISO標(biāo)準(zhǔn).、統(tǒng)計(jì)法)以下，就是超高精

16、度機(jī)床，高精度的機(jī)床，要有最好的軸承、絲杠。4.加工出高精度零件，不只要求機(jī)床精度高，還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀具。 目前世界著名機(jī)床廠商在我國的投資情況 1.2000年，世界最大的專業(yè)機(jī)床制造商馬扎克MAZAK在寧夏銀川投資建了名為“寧夏小巨人機(jī)床公司的機(jī)床公司，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心和車銑復(fù)合中心。機(jī)床質(zhì)量不錯(cuò)，目前效益良好，年產(chǎn)600臺(tái)，目前正在建2期工程，建成后可以年產(chǎn)1200臺(tái)。 2.2002年，日本著名的機(jī)床生產(chǎn)商大隈公司和北京第一機(jī)床廠合資建廠，年生產(chǎn)能力為1000臺(tái)，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心、臥式加工中心。3.2003年，德國著名的機(jī)床制造商德馬吉在上海投資建廠

17、，目前年組裝生產(chǎn)數(shù)控車床和立式加工中心120臺(tái)左右。 4.臺(tái)灣省的著名機(jī)床制造商友嘉在浙江蕭山投資建廠，年生產(chǎn)能力800臺(tái)。 PLC簡(jiǎn)介PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的根底上引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng)。國際電工委員會(huì)IEC公布了對(duì)PLC的規(guī)定：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程

18、?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原那么設(shè)計(jì)。PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)?？梢灶A(yù)料：在工業(yè)控制領(lǐng)域中，PLC控制技術(shù)的應(yīng)用必將形成世界潮流。PLC程序既有生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)程序，又有用戶自己開發(fā)的應(yīng)用程序，系統(tǒng)程序提供運(yùn)行平臺(tái)，同時(shí)，還為PLC程序可靠運(yùn)行及信息與信息轉(zhuǎn)換進(jìn)行必要的公共處理。用戶程序由用戶按控制要求設(shè)計(jì)。在自動(dòng)化控制領(lǐng)域，PLC是一種重要的控制設(shè)備。目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，應(yīng)用在汽車23%、糧食加工16.4%、化學(xué)/制藥14.6%、金屬/礦山11.5%

19、、紙漿/造紙11.3%等行業(yè)。PLC采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程，其特點(diǎn)是應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要裝置之一，在工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域得到了廣泛的使用，在其他領(lǐng)域例如民用和家庭自動(dòng)化的應(yīng)用也得到了迅速的開展利用PLC的控制功能，完成雙面二工位銑鉆組合機(jī)床進(jìn)行工件加工的流程與工藝控制，本設(shè)計(jì)在完成主電路設(shè)計(jì)的根底上，完成PLC實(shí)施各電機(jī)行程控制的程序設(shè)計(jì)。 PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及根本配置 一般地講，PLC分為箱體式和模塊式兩種。但它們的組成是相同

20、的，對(duì)箱體式PLC，有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，當(dāng)然按CPU性能分成假設(shè)干型號(hào)，并按I/O點(diǎn)數(shù)又有假設(shè)干規(guī)格。對(duì)模塊式PLC，有CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架。無論哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC，都屬于總線式開放型結(jié)構(gòu)，其I/O能力可按用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展與組合。PLC的根本結(jié)構(gòu)框圖： PLC的根本結(jié)構(gòu)框圖 PLC的特點(diǎn)1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時(shí)間高達(dá)30萬小時(shí)。一些使用冗余CP

21、U的PLC的平均無故障工作時(shí)間那么更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。2.配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)    PLC開展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善

22、的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的開展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制翻開了方便之門。4.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造  &#

23、160; PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。5.體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。1. PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。1.開關(guān)量的邏輯控制 &

24、#160;  這是PLC最根本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2.模擬量控制    在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量Analog和數(shù)字量Digital之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。  PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)

25、的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。4.過程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。

26、現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比擬，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。6.通信及聯(lián)網(wǎng)    PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的開展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)開展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生

27、產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。2 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床介紹2.1 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)機(jī)床的主電路由7臺(tái)Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)及控制元器件組成，由于各電動(dòng)機(jī)均在7kw以下，允許采用直接起運(yùn)控制1。液壓工作臺(tái)和電動(dòng)機(jī)之間的配合與聯(lián)鎖必須符合雙面二工位銑鉆組合機(jī)床的工藝要求。因?yàn)榭詹僮鞯脑?，銑削前要求工件快進(jìn)，到規(guī)定位置工進(jìn)銑削加工；銑削完成后第二次快進(jìn)，到規(guī)定位置后第二次工進(jìn)至死擋鐵停留。此時(shí)鉆頭箱以快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)的工藝流程對(duì)工件鉆削，鉆削完成后必須在兩鉆頭箱全部退回原位，鉆頭確實(shí)已離開工件后才允許工作臺(tái)快速退回?？刂苹芈烦穗姎飧颈Ｗo(hù)外，還應(yīng)設(shè)置“電隔離保護(hù)，以提高平安性

28、。機(jī)床電氣控制系統(tǒng)應(yīng)能滿足半自動(dòng)循環(huán)加工工藝和手動(dòng)調(diào)整工藝的需要。各電動(dòng)機(jī)和工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)在工藝上都應(yīng)具備必要的配合和聯(lián)鎖。本系統(tǒng)主電路供電電壓為交流380V；控制電路電壓110V；直流控制電路為橋式全波整流，電壓24V；指示燈電路電壓為交流6.3V。進(jìn)行PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮必要的硬件聯(lián)鎖及不同電壓種類和等級(jí)的分組。編寫的PLC控制程序必須上機(jī)通過模擬調(diào)試，調(diào)試時(shí)可采用模擬調(diào)試開關(guān)板和燈泡進(jìn)行，調(diào)試時(shí)應(yīng)有必要的記錄。雙面二工位銑鉆組合機(jī)床是由雙面銑床和雙面鉆床組合而成2，具體加工對(duì)象是對(duì)較大型殼體零件的粗加工。組合機(jī)床為臥式，設(shè)置液壓動(dòng)力滑臺(tái)為移開工作臺(tái)，采用行程控制和液壓傳動(dòng)，可作半自動(dòng)

29、循環(huán)加工和手動(dòng)調(diào)整。工件的裝夾采用具有油路失電夾緊功能的液壓控制系統(tǒng)夾緊放松被加工零件，在一次半自動(dòng)循環(huán)中，工件經(jīng)過兩個(gè)工位進(jìn)行銑、鉆加工每個(gè)工位都經(jīng)過快速進(jìn)給和工作進(jìn)給兩步，兩個(gè)工位各完成一道加工工序。第一工位為雙面銑床：左右兩個(gè)銑頭安裝在工作臺(tái)的兩邊，銑刀作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在工作臺(tái)由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時(shí)對(duì)夾緊在工作臺(tái)上的工件銑削加工。第二工位為雙面鉆床，由左右兩個(gè)鉆頭箱構(gòu)成，鉆孔過程分為兩個(gè)工步。雙銑頭銑削后，工作臺(tái)攜夾緊的工件繼續(xù)前進(jìn)至死擋鐵停止。此時(shí)工作臺(tái)不動(dòng)，左右鉆頭箱各兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)先由快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)進(jìn)行空操作的快進(jìn)，繼而快進(jìn)電動(dòng)機(jī)斷電并由電磁制動(dòng)器制動(dòng)，鉆頭電動(dòng)機(jī)得電，對(duì)夾緊固定在工作臺(tái)上的工件

30、進(jìn)行工進(jìn)鉆削，加工完畢后鉆頭電動(dòng)機(jī)斷電，快速電動(dòng)機(jī)反相序得電，電磁制動(dòng)器松開制動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)鉆頭箱快速退回。只有當(dāng)左、右鉆頭箱全部退到原位后，才允許液壓工作臺(tái)快速退回原位。液壓工作臺(tái)快速退回原位后，工人松開并卸下工件后，進(jìn)行第二個(gè)殼體零件的加工，整個(gè)控制系統(tǒng)采用行程和壓力控制。被加工零件的夾緊放松由具有油路失電夾緊功能的液壓控制系統(tǒng)完成。手動(dòng)調(diào)整的特點(diǎn)是按住某個(gè)調(diào)整按鈕后，系統(tǒng)相關(guān)環(huán)節(jié)動(dòng)作，松開后關(guān)斷。組合機(jī)床工藝流程如下圖。  組合機(jī)床工藝流程圖   雙面二工位銑鉆組合機(jī)床采用機(jī)械、液壓、電氣相結(jié)合的控制方式。其中機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)床的根底，液壓控制保證了工作臺(tái)的

31、進(jìn)給和被加工工件的夾緊放松，電氣控制設(shè)計(jì)起著神經(jīng)中樞的作用。使機(jī)一液一電的結(jié)合成為可能。液壓控制回路電磁閥及壓力繼電器動(dòng)作表如表2.1所示。表2.1 液壓控制回路電磁閥及壓力繼電器動(dòng)作表 元件工步1YV2YV3YV4YV5YV6YV7YV8YV1SP2SP3SP原 位工件夾緊滑臺(tái)快進(jìn)I滑臺(tái)工進(jìn)I滑臺(tái)快進(jìn)II滑臺(tái)工進(jìn)II死 擋 鐵滑臺(tái)快退工件松開-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-2.2 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床電動(dòng)機(jī)及控制方式根據(jù)大型殼體零件加工要求，雙面二工位銑鉆組合機(jī)床需要配置床身、左右銑削頭、移開工作臺(tái)、夾具、左右鉆頭箱、中間底座8個(gè)局部。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，組合機(jī)床采用行

32、程控制和液壓傳動(dòng)，可作半自動(dòng)循環(huán)加工和手動(dòng)調(diào)整3。設(shè)置液壓動(dòng)力滑臺(tái)為移開工作臺(tái)，采用具有油路失電夾緊功能的液壓控制系統(tǒng)夾緊放松被加工零件，總計(jì)設(shè)置7臺(tái)電動(dòng)機(jī)。1.液壓泵電動(dòng)機(jī)M1液壓泵采用連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)工作方式，電動(dòng)機(jī)M1的控制方式為單向連續(xù)工作制。液壓泵電動(dòng)機(jī)輕載起動(dòng)，且只有4kW，可直接全壓起動(dòng)。用一只交流接觸器來控制液壓泵電動(dòng)機(jī)M1，設(shè)為KM1。2.左右銑削頭電動(dòng)機(jī)M2、M3由于左、右銑削頭電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，銑削頭尚未銑削，屬空載，故可直接全壓起動(dòng)，各用一只交流接觸器對(duì)左右銑削頭電動(dòng)機(jī)M2、M3進(jìn)行單向連續(xù)運(yùn)行控制，設(shè)為KM2、KM3。3.左、右鉆頭電動(dòng)機(jī)M5、M7當(dāng)M5、M7起動(dòng)時(shí)，鉆削頭尚未鉆

33、削，屬空載起動(dòng)，設(shè)置起動(dòng)方式為直接全壓起動(dòng)，各用一只交流接觸器控制。設(shè)為KM6、KM9。4.左、右鉆頭箱快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M4、M6左、右鉆頭箱快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M4、M6的功率只有1.1kW，但必須滿足鉆頭箱的快進(jìn)、快退要求，電動(dòng)機(jī)須設(shè)置正反向控制，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)設(shè)置兩個(gè)交流接觸器。左鉆頭箱快速電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)接觸器設(shè)為KM4、KM5；右鉆頭箱快速電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)接觸器設(shè)為KM7、KM8。由于M4、M6電動(dòng)機(jī)都有制動(dòng)要求，故分別設(shè)置兩只電磁制動(dòng)器1YB、2YB。電磁制動(dòng)器為斷電制動(dòng)型，鉆頭箱快進(jìn)時(shí)得電松開，快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時(shí)斷電制動(dòng)，快退時(shí)得電松開，回到原位時(shí)制動(dòng)。雙面二工位銑鉆組合機(jī)床配置的電動(dòng)機(jī)均在7kW

34、以下，滿足電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的要求，可采用直接起動(dòng)，除鉆頭箱快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)有正反向控制的要求外，其余電動(dòng)機(jī)均為單方向起?？刂??？紤]到短路保護(hù)、過載保護(hù)、零電壓和欠電壓保護(hù)等電氣控制電路的根本保護(hù)，設(shè)計(jì)主電路如下圖。圖 設(shè)計(jì)主電路圖在圖中，設(shè)置自動(dòng)空氣斷路器QF為雙面二工位銑鉆組合機(jī)床電源開關(guān)，電源開關(guān)本身具有短路和過載的保護(hù)功能4，使控制系統(tǒng)形成雙重保護(hù)，F(xiàn)U1FU8為各電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)用熔斷器。FR1FR7為各電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)用熱繼電器，零壓和欠壓保護(hù)通過電動(dòng)機(jī)電源接觸器KM1KM9的電磁機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。3 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)PLC在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用和設(shè)計(jì)的具體做法就是選用適宜的

35、PLC機(jī)型，在了解設(shè)備的控制要求，確定了被控對(duì)象和元件之間的邏輯控制關(guān)系后，把PLC的各種指令進(jìn)行組合嵌套，利用各種控制結(jié)果及邏輯關(guān)系，完成信號(hào)相互傳遞、聯(lián)鎖、轉(zhuǎn)換等邏輯控制，設(shè)計(jì)也PLC控制系統(tǒng)梯形圖5。然后將PLC與現(xiàn)場(chǎng)必要的外圍設(shè)備連起來，構(gòu)成一個(gè)硬件系統(tǒng)，寫入編制好的用戶程序，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求。PLC不但可以直接把電器元件接在I/O端，而且還有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力?？芍苯域?qū)動(dòng)接觸器和電磁閥等執(zhí)行元件工作，在工業(yè)控制中具有廣泛的通用性。利用PLC的強(qiáng)大的指令系統(tǒng)和靈活的編程方法，可使設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)非常方便，PLC控制的軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)可同時(shí)進(jìn)行。3.1 P

36、LC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原那么和方法對(duì)于電氣控制設(shè)備，任何PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都是在控制方式和電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)確定以后進(jìn)行的，是設(shè)備控制要求和工藝流程的具體化。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循以下原那么：1.應(yīng)最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，并能根據(jù)需要方便地進(jìn)行修改。2.整個(gè)PLC控制系統(tǒng)及控制電路平安可靠，簡(jiǎn)單，具有較高的性能價(jià)格比。3.合理地選擇PLC機(jī)型及電器元件。4.容易掌握，便于操作和維修。3.2 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床PLC控制系統(tǒng)的控制要求1.機(jī)床開始工作時(shí)，首先起動(dòng)液壓泵電動(dòng)機(jī)M1，且每次工作循環(huán)結(jié)束時(shí)M1并不停止。2.機(jī)床具有半自動(dòng)循環(huán)和手動(dòng)調(diào)整兩種工作方式。兩種工作方式由方式選擇開關(guān)

37、SA2切換，SA2-1為半自動(dòng)循環(huán)，SA2-2為手動(dòng)調(diào)整。3.能實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)循環(huán)工藝流程。4.能用按鈕實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)、電動(dòng)機(jī)、電磁閥等所有功能的點(diǎn)動(dòng)調(diào)整。5.進(jìn)行“電氣隔離及必須的電路根本保護(hù)。6.設(shè)置照明燈及必要的工作批示燈。3.3 確定PLC輸入輸出設(shè)備和I/O點(diǎn)數(shù)，選擇PLC機(jī)型1、統(tǒng)計(jì)雙面二工位銑鉆組合機(jī)床PLC輸入元器件、執(zhí)行元器件及I/O點(diǎn)數(shù) 輸 入 部 分點(diǎn) 數(shù)工作方式選擇開關(guān)2按鈕SB18行程開關(guān)SQ10壓力繼電器SP3總計(jì)33輸出局部點(diǎn)數(shù)接觸器KM8電磁閥YV8電磁制動(dòng)器YB2指示燈HL2總 計(jì)20根據(jù)雙面二工位銑鉆組合機(jī)床工藝要求，液壓泵電動(dòng)機(jī)M1的電源接觸器LM1和起

38、動(dòng)按鈕SB2，停止按鈕SB1等都不進(jìn)入PLC控制程序。2.PLC機(jī)型的選擇 參照PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，本設(shè)計(jì)選用F-60MR型PLC作為組合機(jī)床PLC控制系統(tǒng)的機(jī)型。F-60MR型PLC的根本單元是具有60個(gè)I/O點(diǎn)獨(dú)立工作系統(tǒng)，包括36個(gè)輸入點(diǎn)，24個(gè)輸出點(diǎn)及工作狀態(tài)指示燈等。3.4 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床的邏輯控制流程初始步01步為等待停止步，這時(shí)組合機(jī)床的電源尚未送電，整臺(tái)機(jī)床處于停止待命狀態(tài)，各種指示燈均應(yīng)在熄滅狀態(tài)。設(shè)置自動(dòng)空氣斷路器為組合機(jī)床電源總開關(guān)。當(dāng)自動(dòng)空氣斷路器QF接通時(shí)，系統(tǒng)從01步轉(zhuǎn)換到02步，激活02步，關(guān)斷01步。電源指示燈和按鈕指示燈均點(diǎn)亮并保持。當(dāng)自動(dòng)空氣斷路器斷

39、開時(shí)，02步退回01步，全部指示燈熄滅，機(jī)床又處于停止等待狀態(tài)。自動(dòng)空氣斷路器QF；電源變壓器TC；電源指示燈HL。按下起動(dòng)按鈕SB2，液壓泵電動(dòng)機(jī)電源接觸器KM1線圈得電并自鎖，液壓泵電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)，為系統(tǒng)輸出壓力油液，液壓系統(tǒng)的電磁閥全部不得電。由于液壓閥4YV斷電時(shí)卸荷，液壓泵空載運(yùn)轉(zhuǎn)，泵出的油液以極低的壓力返回油箱，到達(dá)節(jié)約功率、減小系統(tǒng)發(fā)熱、延長(zhǎng)液壓泵使用壽命的目的。02-03步屬開啟液壓泵電動(dòng)機(jī)的接觸器控制電路，不進(jìn)PLC控制程序。具體控制電路見圖。當(dāng)KM1得電后04步被激活，系統(tǒng)進(jìn)入選擇序列。04工步為空階段，在功能表圖中不執(zhí)行任何運(yùn)作，定義為選擇工步。系統(tǒng)在04步時(shí)PLC得電，

40、此時(shí)液壓泵電動(dòng)機(jī)M1已經(jīng)開始工作，為半自動(dòng)循環(huán)和手動(dòng)調(diào)整做好液壓上的準(zhǔn)備。液壓泵起動(dòng)是組合機(jī)床加工的根底。為能方便地進(jìn)行半自動(dòng)循環(huán)和手動(dòng)調(diào)整，根據(jù)組合機(jī)床結(jié)構(gòu)組成和加工特點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)置了方式選擇開關(guān)SA2作為半自循環(huán)工作方式和手動(dòng)調(diào)整工作方式的轉(zhuǎn)換。其中SA2-1為半自動(dòng)循環(huán)工藝位。當(dāng)SA2-1為真時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)到05步，進(jìn)入半自動(dòng)循環(huán)狀態(tài)。SA2-2是手動(dòng)調(diào)整位，作用是完成組合機(jī)床各控制五一節(jié)的點(diǎn)動(dòng)調(diào)整。當(dāng)SA2-2為真時(shí)，系統(tǒng)由04步轉(zhuǎn)入30步進(jìn)入手動(dòng)調(diào)整序列。根據(jù)順控理論：一個(gè)活動(dòng)步后，緊接著有幾個(gè)后續(xù)步供選擇的結(jié)構(gòu)形式稱為選擇序列6。選擇序列的各個(gè)分支部有各自的轉(zhuǎn)換條件，當(dāng)上一步為活動(dòng)步時(shí)，

41、各條支路的轉(zhuǎn)換條件均有效，但沒有同時(shí)轉(zhuǎn)換的可能，只會(huì)作出排它性選擇，沿其中一條支路開展和演化。所以從04步開始系統(tǒng)分為二支選擇序列。根據(jù)某支序列中轉(zhuǎn)換條件為真的轉(zhuǎn)換主令，系統(tǒng)有選擇地進(jìn)入半自動(dòng)循環(huán)序列或手動(dòng)調(diào)整序列。方式選擇開關(guān)SA2起著聯(lián)鎖半自動(dòng)循環(huán)工藝和手動(dòng)調(diào)整工藝的作用。將方式選擇開關(guān)扳至SA2-1位，系統(tǒng)選擇半自動(dòng)循環(huán)序列，開通05步，關(guān)斷04步，進(jìn)入半自動(dòng)循環(huán)工作方式。根據(jù)組合機(jī)床的工藝要求，05步向下應(yīng)設(shè)定為兩條選擇性分支序列。轉(zhuǎn)換條件分別是是手動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2-2和工件夾緊按鈕SB3。操作者在進(jìn)入半自動(dòng)循環(huán)后假設(shè)想重新手動(dòng)調(diào)整，可扳動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2至點(diǎn)動(dòng)調(diào)整工藝位。由于轉(zhuǎn)換條

42、件SA2-2為真，系統(tǒng)通過50步和04步重新開通30手動(dòng)調(diào)整序列，關(guān)斷半自動(dòng)循環(huán)工步05步。假設(shè)SA2置1位，即SA2-1為真，系統(tǒng)進(jìn)入半自動(dòng)循環(huán)序列。操作者按下夾緊按鈕SB3，卸荷電磁閥4YV通電換向，切斷其直回油路，為系統(tǒng)送出壓力油液。左、右夾緊電磁閥5YV、7YV同時(shí)得電，被加工工件由液壓系統(tǒng)夾緊。工件夾緊后，液壓系統(tǒng)壓力升高，由于液壓控制回路中設(shè)置了壓力繼電器2SP、3SP，當(dāng)工件真正夾緊后，左、右夾緊液壓回路中壓力繼電器2SP、3SP動(dòng)作。為工作臺(tái)快進(jìn)和銑頭電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)做好準(zhǔn)備。待工件真正夾緊后，設(shè)定好的壓力繼電器2SP、3SP動(dòng)作，為激活下一工步做好準(zhǔn)備。按下半自動(dòng)循環(huán)工作按鈕SB4

43、，如果工件已真正夾緊，左、右銑頭電動(dòng)機(jī)的電源接觸器KM2、KM3會(huì)得電并自鎖。銑頭電動(dòng)機(jī)M2、M3拖動(dòng)銑刀旋轉(zhuǎn)，同時(shí)液壓閥1YV、3YV得電，快速向前進(jìn)給油路接通，工作臺(tái)向前快進(jìn)。工作臺(tái)快進(jìn)到預(yù)定位置時(shí)壓下快進(jìn)I轉(zhuǎn)工進(jìn)I行程開關(guān)SQ1，使3YV斷電，1YV繼續(xù)通電，快速油路被截?cái)?，液壓工作臺(tái)轉(zhuǎn)為工作進(jìn)給，快進(jìn)I轉(zhuǎn)為工進(jìn)I，雙面銑床開始銑削加工。液壓工作臺(tái)工進(jìn)I到規(guī)定位置壓下工進(jìn)I轉(zhuǎn)快進(jìn)II行程開關(guān)SQ2，電磁閥1YV、3YV再次同時(shí)得電，快速油路再一次放開，液壓工作臺(tái)轉(zhuǎn)為快進(jìn)II快進(jìn)。液壓工作臺(tái)快進(jìn)II到規(guī)定位置時(shí)壓下SQ3，3YV再一次斷電。系統(tǒng)呈現(xiàn)07-08步相同的控制過程，液壓工作臺(tái)快進(jìn)

44、II轉(zhuǎn)為工進(jìn)II。當(dāng)工作臺(tái)II次工進(jìn)到位后，頂?shù)街箵蹊F不能再繼續(xù)向前。液壓回路的油壓改變，壓力繼電器1SP動(dòng)作，左、右銑頭電動(dòng)機(jī)的電源接觸器KM2、KM3線圈斷電，左、右銑頭電動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)。電磁制動(dòng)器1YB、2YB得電松開制動(dòng)，左、右鉆頭箱快進(jìn)電動(dòng)機(jī)同時(shí)得電旋轉(zhuǎn)。根據(jù)組合機(jī)床的加工工藝，工作臺(tái)止擋鐵停留時(shí)，左、右鉆頭箱應(yīng)盡快走完空行程。雖然工藝上并不要求左、右鉆頭箱快進(jìn)電動(dòng)機(jī)同時(shí)得電，但要求兩鉆頭箱全部退回原位后工作臺(tái)才可后退。故此處設(shè)計(jì)為并行序列。將左、右鉆頭箱作為并列的兩個(gè)分支。1SP是使左、右鉆頭箱快進(jìn)的主令轉(zhuǎn)換信號(hào)，11、12工步同時(shí)被激活，左、右鉆頭箱鉆削完成后退回，至兩鉆頭箱全部退

45、回原位后工作臺(tái)快速后退。當(dāng)左鉆頭箱快進(jìn)到位時(shí)壓下SQ4，左快進(jìn)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)并由斷電制動(dòng)型電磁制動(dòng)器1YB制動(dòng)，左鉆頭電動(dòng)機(jī)的電源接觸器KM6得電自鎖；左鉆頭電動(dòng)機(jī)M5得電，拖動(dòng)鉆頭工進(jìn)鉆削。當(dāng)左鉆頭工進(jìn)鉆削到位后壓下SQ5，左鉆頭電動(dòng)機(jī)的電源接觸器KM6斷電，左鉆頭電動(dòng)機(jī)M5失電，工件左鉆削工藝完成，鉆頭工進(jìn)鉆削停止。SQ5同時(shí)使左快進(jìn)電動(dòng)機(jī)反向接觸器KM5得電并自鎖，左快進(jìn)電磁制動(dòng)器1YB得電松開制動(dòng)，M4反向旋轉(zhuǎn)，左鉆頭箱快速退回。12工步和上面提到的11工步為并列序列，同時(shí)由死擋鐵通過壓力繼電器1SP激活，即右鉆頭箱和左鉆頭箱同時(shí)從工件兩面完成“快進(jìn)工進(jìn)鉆孔鉆孔完成后退的加工工序。和11-

46、13步相似，12工步為右鉆頭箱快進(jìn)，當(dāng)右鉆頭箱快進(jìn)到位時(shí)壓下快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)行程開關(guān)SQ7，右鉆頭箱快進(jìn)電動(dòng)機(jī)正向電源接觸KM7斷電，電磁制動(dòng)器2YB斷電制動(dòng)，電源接觸器KM9得電自鎖，右鉆頭電動(dòng)機(jī)M7拖動(dòng)鉆頭工進(jìn)鉆削加工。當(dāng)右鉆頭工進(jìn)鉆削到位后壓下SQ8，右鉆頭電動(dòng)機(jī)的電源接觸器KM9斷電，右鉆頭電動(dòng)機(jī)M7失電，鉆頭工進(jìn)鉆削停止，右鉆削工藝完成。右鉆頭箱快進(jìn)電動(dòng)機(jī)反向電源接觸器KM8得電并自鎖，電磁制動(dòng)器2YB得電松開制動(dòng)，M6反向旋轉(zhuǎn)，右鉆頭箱快速退回。組合機(jī)床加工工藝上要求只有在左、右鉆削加工完成，兩鉆頭箱確實(shí)退回原位后，才允許液壓工作臺(tái)退回，以防止鉆頭留在工件中而工作臺(tái)退回造成的工作和鉆具的

47、破壞事故。由于左鉆頭箱原位行程開關(guān)SQ6和右鉆頭箱行程開關(guān)SQ9可能會(huì)不同時(shí)壓合，15、16兩個(gè)工步有可能出現(xiàn)不同時(shí)關(guān)斷的情況，所以在并行序列的結(jié)束處應(yīng)設(shè)置17、18兩個(gè)等待工步，它們不執(zhí)行任何動(dòng)作，只是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)分支序列的相互等待。當(dāng)17、18工步均為活動(dòng)步縣轉(zhuǎn)換條件為真時(shí)17、18兩個(gè)等待工步的轉(zhuǎn)換條件為1，表示隨時(shí)準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換。見圖3.6功能表圖，系統(tǒng)將開啟19工步，同時(shí)關(guān)斷17-18兩個(gè)等待工步。左鉆頭箱完成鉆削加工退回原位，壓下SQ6，右鉆頭箱完成鉆削加工退回原位，壓下SQ9，左、右鉆頭箱快進(jìn)電動(dòng)機(jī)反向電源接觸器KM5、KM8和電磁制動(dòng)器1YB、2YB斷電，兩快進(jìn)電動(dòng)機(jī)斷電制動(dòng)，鉆頭箱停止

48、。此時(shí)1YV、3YV斷電，2YV通電，液壓工作臺(tái)快速后退。在組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中設(shè)置液壓工作臺(tái)原位行程開關(guān)SQ10，當(dāng)液壓工作臺(tái)快退原位時(shí)壓下原位行程開關(guān)SQ10?？焱穗姶砰y2YV斷電，液壓工作臺(tái)原位停止。設(shè)置工件松開按鈕SB14，當(dāng)液壓工作臺(tái)原位停穩(wěn)后，按下工件松開按鈕SB14，左、右夾緊電磁閥5YV、7YV斷電，左、右松開電磁閥6YV、8YV通電，時(shí)間繼電器KT工作，松開被加工工件。在20工步時(shí)，時(shí)間繼電器KT已經(jīng)得電。到達(dá)整定時(shí)間后，KT動(dòng)作，作為轉(zhuǎn)換主令使左、右松開工件電磁閥6YV、8YV斷電，同時(shí)使斷電卸荷電磁閥4YV斷電，半自動(dòng)循環(huán)的最后工步完成，系統(tǒng)返回預(yù)備狀態(tài)，以便再次進(jìn)行半

49、自動(dòng)循環(huán)或手動(dòng)調(diào)整操作。此時(shí)液壓泵卸荷，液壓泵及其拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1無載運(yùn)行。手動(dòng)調(diào)整序列04-30步的轉(zhuǎn)換：1手動(dòng)調(diào)整選擇序列設(shè)計(jì)思路：當(dāng)把方式選擇開關(guān)SA2扳至SA2-2時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)調(diào)整選擇序列。雙面二工位銑鉆組合機(jī)床進(jìn)入手動(dòng)調(diào)整狀態(tài)，30步被激活，任意按一個(gè)手動(dòng)調(diào)整按鈕均可開啟相應(yīng)的手動(dòng)調(diào)整工步，直到它的后繼步開啟才會(huì)關(guān)斷。實(shí)踐中常用相應(yīng)手動(dòng)調(diào)整按鈕的常閉觸點(diǎn)的復(fù)位按下手動(dòng)調(diào)整按鈕時(shí)該常閉觸點(diǎn)斷開作為開啟后繼步的轉(zhuǎn)換信號(hào)。因此，可以用手動(dòng)調(diào)整按鈕的常開、常閉觸點(diǎn)作為某次手動(dòng)調(diào)整的起、停轉(zhuǎn)換信號(hào)，到達(dá)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整的目的。調(diào)整結(jié)束后都回到04步，以保證下次可以任意地對(duì)其他動(dòng)作進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)調(diào)整，或者再

50、次進(jìn)入半自動(dòng)循環(huán)。2手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整按鈕的設(shè)置、用途及文字符號(hào)如下：SB5左銑頭點(diǎn)動(dòng)調(diào)整按鈕；SB6右銑頭點(diǎn)動(dòng)調(diào)整按鈕；SB7左鉆頭箱快進(jìn)點(diǎn)動(dòng)按鈕；SB8左鉆頭箱快退點(diǎn)動(dòng)按鈕；SB9右鉆頭箱快進(jìn)點(diǎn)動(dòng)按鈕；SB10右鉆頭箱快退點(diǎn)動(dòng)按鈕；SB12左鉆頭工進(jìn)鉆削點(diǎn)動(dòng)按鈕；SB13右鉆頭工進(jìn)鉆削點(diǎn)動(dòng)按鈕；SB15淮壓工作臺(tái)工進(jìn)點(diǎn)動(dòng)按鈕；SB16液壓工作臺(tái)快進(jìn)點(diǎn)動(dòng)按鈕；SB17液壓工作臺(tái)臺(tái)快退點(diǎn)動(dòng)按鈕；SB18工件左夾緊點(diǎn)動(dòng)按鈕；SB19工件右夾緊點(diǎn)動(dòng)按鈕；SB20工件左松開點(diǎn)動(dòng)按鈕；SB21工件右松開點(diǎn)動(dòng)按鈕。3手動(dòng)調(diào)整序列的控制流程分析：手動(dòng)調(diào)整序列由16列選擇分支組成?？梢苑奖愕貙?duì)雙面二工位銑鉆組合機(jī)

51、床控制系統(tǒng)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。當(dāng)需要對(duì)左銑頭電動(dòng)機(jī)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整時(shí)，先將方式選擇開關(guān)置SA2-2位，選定手動(dòng)調(diào)整序列。按下設(shè)置的左銑頭電動(dòng)機(jī)手動(dòng)調(diào)整按鈕SB5，SB5的常閉觸點(diǎn)斷開，SB5=0；SB5的常開觸點(diǎn)接通，SB5=1。由于選擇工步30步已被SA1-2激活，當(dāng)轉(zhuǎn)換主令SB5=1時(shí)，開通31步，關(guān)斷30步。左銑頭電動(dòng)機(jī)的電源接觸器KM2得電，左銑頭電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整。松開手動(dòng)調(diào)整按鈕SB5，SB5的常閉觸點(diǎn)復(fù)位接通，SB5=1。由于31步已被激活，當(dāng)SB5=1時(shí)，系統(tǒng)關(guān)斷31步，左銑頭電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，回到04步等待重新選擇。左銑頭電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整按鈕SB5。其他14個(gè)手動(dòng)調(diào)整工步30步至32-35步的轉(zhuǎn)換

52、條件均為各自的點(diǎn)動(dòng)調(diào)整按鈕，控制過程和30-31步相似。3.5 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 控制電源的設(shè)計(jì)為了在設(shè)計(jì)中符合“電隔離保護(hù)的技術(shù)要求，在雙面二工位銑鉆組合機(jī)床PLC控制系統(tǒng)中設(shè)置了控制變壓器TC。TC的一次側(cè)為交流380V周到次側(cè)為交流電110V；28V整流后24V；36V和6.3V四個(gè)軸頭。其中交流110V電壓提供應(yīng)接觸器KM1-KM9；直流24V電壓提供應(yīng)電磁閥線圈1YV-8YV以及電磁制動(dòng)器1YB、2YB；36V提供應(yīng)照明燈EL；交流6.3V提供應(yīng)按鈕指示燈半自動(dòng)循環(huán)指示燈、手動(dòng)狀態(tài)指示燈等7。由于電磁閥線圈是電感性負(fù)載，自身有濾波作用，故整流電路中不再設(shè)置濾波

53、電容。整流采用全波整流形式，控制電源電路如下圖。 液壓泵電動(dòng)機(jī)控制電路液壓泵電動(dòng)機(jī)控制電路不進(jìn)PLC控制程序，由于組合機(jī)床采用液壓傳動(dòng)，所以一旦液壓泵電動(dòng)機(jī)失電，加工過程應(yīng)立即自動(dòng)停止，PLC斷電?？紤]到PLC的調(diào)試及液壓泵電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)調(diào)整，液壓泵電動(dòng)機(jī)控制回路設(shè)置SA、SA1兩個(gè)手動(dòng)開關(guān)，具體電路如下圖。 圖3.1 控制電源電路圖 圖3.2 液壓泵電動(dòng)機(jī)控制回路圖 照明及顯示電路設(shè)計(jì)照明燈EL1、EL2采用交流36V平安電壓供電，受各自的燈開關(guān)控制。SB1-SB21的按鈕指示燈采用交流6.3V電壓，當(dāng)合上QF以后即被點(diǎn)亮半自動(dòng)循環(huán)狀態(tài)指示燈HL1和手動(dòng)狀態(tài)指示燈HL2也由交流6.3V供電，控

54、制中可根據(jù)相關(guān)程序點(diǎn)亮。具體電路如圖3.3所示。 圖照明及顯示電路設(shè)計(jì)圖 PLC輸入/輸出接線端子外接線圖PLC輸入端子外電路共接33個(gè)輸入點(diǎn)，分別連接旋鈕、按鈕、行程開關(guān)壓力繼電器等主令元件及檢測(cè)元件，電源由PLC內(nèi)部提供。輸出端子外電路按執(zhí)行電器的電源類別分別組成不同的端子組，公用端子COM端加裝熔斷器作短路保護(hù)，必要時(shí)可并聯(lián)放電二極管以利PLC輸出繼電器觸點(diǎn)的來弧。PLC的電源進(jìn)線串入液壓泵電動(dòng)機(jī)的電源接觸器KM1的輔助觸點(diǎn)進(jìn)行順序控制及欠壓和零壓保護(hù)，并聯(lián)的SA1可以在調(diào)試時(shí)不起動(dòng)液壓泵電動(dòng)機(jī)也能讓PLC受電工作。具體電路如圖3.4所示。 PLC輸入/輸出接線端子外接線圖 雙面二工位銑

55、鉆組合機(jī)床PLC軟件程序設(shè)計(jì)通過對(duì)雙面二工位組合機(jī)床工藝要求、控制流程及元器件的配置的分析，我們對(duì)控制過程、控制要求、轉(zhuǎn)換條件、機(jī)電關(guān)系和要使用的電器元件有了比擬清楚的認(rèn)識(shí)。PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)有多種方法，本設(shè)計(jì)采用功能表圖設(shè)計(jì)法。 雙面二工位銑鉆組合機(jī)床功能表圖功能表圖是一種用來全面描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的圖表，功能表圖來源于佩特利Petri網(wǎng)8，由于它具有圖形表達(dá)方式，能較簡(jiǎn)單和清楚地描述并發(fā)系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)的所有現(xiàn)象，并能對(duì)系統(tǒng)中存有的象死鎖、不平安等反?，F(xiàn)象進(jìn)行分析和建模，在模型的根底上能直接編程，所以，得到了文泛的應(yīng)用。近幾年推出的可編程控制器和小型集散控制系保持產(chǎn)品地位需投入大量的營銷費(fèi)用。它不僅適用于電氣控制系統(tǒng)，也可用于氣動(dòng)、液壓和機(jī)械等非電控制系統(tǒng)或系統(tǒng)的某些局部9。在功能表圖中，把一個(gè)循環(huán)過程分解成假設(shè)干個(gè)清晰的連續(xù)的階段，稱為“步。步用矩形框