Z3040型搖臂鉆床的PLC改造設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

-1-Z3040型搖臂鉆床的PLC改造【摘要】本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是如何將Z3040型搖臂鉆床的繼電器控制線路改造為PLC控制，并且通過PLC的通訊功能及組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)搖臂的遠(yuǎn)程監(jiān)控及操作控制。要求系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)搖臂鉆床的基本操作控制。【關(guān)鍵詞】搖臂鉆床、PLC、冷卻TransformationofPLCoftheradialdrillingmachineofModelZ3040Author：LiuGuanghuaClass004ofelectromechanicalknow-howeducationAbstract：Maincontentthatdesignoriginallyhowcontrolrelay,ModelZ3040ofradialdrillingmachinecircuittransformasPLCcontrol,realizethelong-rangecontroloftherockerarmandoperatecontrollingthroughcommunicationfunctionandconfigurationsoftwareofPLC.Requirethesystemtorealizethebasicoperationoftheradialdrillingmachineiscontrolled.Keywords:Radialarmdrill；PLC0.引言近幾年來組合機(jī)床也漸漸多起來，較先進(jìn)的金屬加工機(jī)床是工作母機(jī)，也叫機(jī)械加工中心。長(zhǎng)期以來，金屬切削加工機(jī)床多采用繼電器電路實(shí)現(xiàn)控制。其實(shí)，這類機(jī)械的電器控制主要以邏輯控制為主，這正是PLC工作的強(qiáng)項(xiàng)。因此，PLC在機(jī)械加工機(jī)床的電器控制領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。不但更多的新品機(jī)床開始采用PLC作為主要控制設(shè)備，舊的機(jī)床電路也開始用PLC實(shí)現(xiàn)電器改造。1.Z3040搖臂鉆床概述鉆床的種類很多，有臺(tái)式鉆床，立式鉆床，臥式鉆床，搖臂鉆床，深孔鉆床及專用鉆床等。在各類鉆床中，搖臂鉆床具有操作方便，靈活，適用范圍廣等特點(diǎn)，特別適用于大型零件的孔加工，是機(jī)械加工中的常用機(jī)床設(shè)備。1.1搖臂鉆床主要結(jié)構(gòu)搖臂鉆床的主要結(jié)構(gòu)由底座，內(nèi)立柱，外立柱，搖臂，主軸箱和工作臺(tái)等組成。1.2Z3040搖臂鉆床的運(yùn)動(dòng)形式和控制要求-2-Z3040搖臂鉆床加工前，通過搖臂的回轉(zhuǎn)和升降，主軸箱的移動(dòng)定位，調(diào)整各個(gè)部分移動(dòng)；加工時(shí)，主軸箱由夾緊裝置緊固在搖臂導(dǎo)軌上，搖臂緊固在外力柱上，外立柱緊固在內(nèi)立柱上，主住帶動(dòng)鉆頭或絲攻旋轉(zhuǎn)并向下垂直進(jìn)給，實(shí)現(xiàn)鉆孔或攻絲等加工。1.2.1主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)Z3040搖臂鉆床的主運(yùn)動(dòng)是主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是主軸的上，下移動(dòng)。主軸的旋轉(zhuǎn)及主軸上、下進(jìn)給都是由主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，在加工螺紋時(shí)要求主軸可正反轉(zhuǎn)，主軸的正反轉(zhuǎn)和主軸上，下進(jìn)給都是由機(jī)械方法獲得。主軸變速和進(jìn)給變速的機(jī)構(gòu)都在主軸箱內(nèi)，用變速機(jī)構(gòu)分別調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速和上，下進(jìn)給量。所以主軸電動(dòng)機(jī)只要求單方向旋轉(zhuǎn)，可直接啟動(dòng)，不需要調(diào)速和制動(dòng)。1.2.2輔助運(yùn)動(dòng)Z3040搖臂鉆床的輔助運(yùn)動(dòng)有搖臂連同外立柱繞內(nèi)立柱的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、搖臂沿外立柱上、下移動(dòng)、主軸箱沿?fù)u臂導(dǎo)軌水平搖臂鉆床利用旋轉(zhuǎn)的鉆頭對(duì)工件進(jìn)行加工，它由底座、內(nèi)外立柱、搖臂、主軸箱、和工作臺(tái)構(gòu)成。主軸箱固定在搖臂上，可以沿?fù)u臂徑向運(yùn)動(dòng)。搖臂借助于絲桿，可以作升降運(yùn)動(dòng)，也可以與外立柱固定在一起，沿內(nèi)力柱旋轉(zhuǎn)。鉆削加工時(shí)，通過、夾緊裝置，主軸箱禁錮在搖臂上，搖臂緊固在外立柱上，外立柱緊固在內(nèi)立柱上。2.Z3040搖臂鉆床電器設(shè)備的分布及分工機(jī)械加工機(jī)床的加工運(yùn)動(dòng)往往是機(jī)械與電器配合實(shí)現(xiàn)的。在討論電器電路之前須弄清電器的設(shè)置及電器控制的分工。Z3040搖臂鉆床設(shè)有4臺(tái)電動(dòng)機(jī)，即主軸電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)、搖臂升降電動(dòng)機(jī)及液壓泵電動(dòng)機(jī)。主軸電動(dòng)機(jī)提供主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，是鉆床加工主運(yùn)動(dòng)動(dòng)力源。主軸應(yīng)具有正反轉(zhuǎn)功能，但主軸電動(dòng)機(jī)只有正轉(zhuǎn)工作模式，凡專用機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)用于提供冷卻液，只需正轉(zhuǎn)。液壓泵電動(dòng)機(jī)提供液壓油，用于搖臂、立柱和主軸箱的夾緊和松開，也需要正反轉(zhuǎn)。-3-主電動(dòng)機(jī)升降電動(dòng)機(jī)冷卻泵電動(dòng)機(jī)液壓泵電動(dòng)機(jī)圖1.Z3040搖臂鉆床電器控制主電路2.1主電路主電路和控制線路的電源均由自動(dòng)空氣開關(guān)QS1引入，自動(dòng)空氣開關(guān)QS2能使搖臂的升降幾個(gè)夾緊運(yùn)動(dòng)與主軸運(yùn)動(dòng)解裂，以方便維護(hù)和調(diào)試。主電動(dòng)機(jī)只有一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向，故只用一個(gè)交流接觸器KM1,而搖臂升降電動(dòng)機(jī)和液壓泵電動(dòng)機(jī)要求具有正反轉(zhuǎn)，故分別采用兩個(gè)接觸器KM2、KM3、KM4、KM5。冷卻泵電動(dòng)機(jī)采用自動(dòng)空氣開關(guān)QS3人工控制。FR1、FR2分別為主電動(dòng)機(jī)和液壓泵電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)用熱繼電器、搖臂升降電動(dòng)機(jī)M2和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M4，由于短時(shí)工作，因而不設(shè)過載保護(hù)。2.2控制線路控制電路接在自動(dòng)空氣QS2后面，電壓為220V.將自動(dòng)空氣開關(guān)QS1和QS2扳倒接通狀態(tài)，電源指示燈EL1亮，表示主電路和控制電路有電，可以進(jìn)行工作。按下總啟動(dòng)按鈕SB1,中間繼電器KA1得電，通過自鎖觸點(diǎn)控制電路得電，完成準(zhǔn)備工作。-4-圖1.Z3040搖臂鉆床電器控制控制電路2.2.1主軸電動(dòng)機(jī)的控制按下按鈕SB3，接觸器KM1得電，主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)主軸運(yùn)行指示EL4，主軸電動(dòng)機(jī)的停止，由按鈕SB4來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)或液壓泵電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，通過FR1