軸箱凹槽加工銑床的PLC改造要求

1、一、 課題名稱(chēng)：軸箱凹槽加工銑床的plc改造三、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求： 1課題概述軸箱凹槽加工銑床是南車(chē)株電力機(jī)車(chē)有限公司為電力機(jī)車(chē)軸箱加工的專(zhuān)用機(jī)床，是80年代自行設(shè)計(jì)的。它由一臺(tái)滑臺(tái)和四臺(tái)銑頭箱組成，共有九臺(tái)電動(dòng)機(jī)，一臺(tái)液壓泵電機(jī)，兩臺(tái)粗銑電機(jī)，兩臺(tái)精銑電機(jī)，兩臺(tái)冷卻泵電機(jī)，一臺(tái)快進(jìn)快退電機(jī)，一臺(tái)工進(jìn)電機(jī)。主要有主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，滑臺(tái)快進(jìn)快退及工進(jìn)運(yùn)動(dòng)。由于該設(shè)備工作環(huán)境差，使用為兩班制，任務(wù)忙時(shí)為三班制。由接觸器 繼電器組成的電氣控制電路，線路設(shè)計(jì)復(fù)雜，電器元件多，故障多，維修任務(wù)較大，重要的是給生產(chǎn)進(jìn)度帶來(lái)影響，針對(duì)這種情況，采用plc控制系統(tǒng)改造原有的電路，可以降低設(shè)備的故障率，提高設(shè)備的使

2、用效率，因此要求采用西門(mén)子s7200型或三菱fx2n系列可編程序控制器（plc）對(duì)軸箱凹槽加工銑床進(jìn)行電氣技術(shù)的改造。改造的原則：（1）原軸箱凹槽加工銑床的工藝加方法不變；（2）在保留主電路的原有元件的基礎(chǔ)上，不改變?cè)刂葡到y(tǒng)電氣操作方法；（3）電氣控制系統(tǒng)控制元件（包括按鈕、位置開(kāi)關(guān)、熱繼電器、接觸器），作用與原電氣電路相同；（4）改造原繼電器控制中的硬件接線，改為通過(guò)plc編程實(shí)現(xiàn)。2軸箱凹槽加工銑床工作分析（1）軸箱凹槽加工銑床的主要結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)形式與電氣控制要求（2）主電路分析（3）控制線路分析（4）電磁離合器電路分析3s7200plc或三菱fx2nplc改造軸箱凹槽加工銑床（1）s72

3、00plc或三菱fx2nplc介紹及plc選型（2）根據(jù)控制要求進(jìn)行主電路設(shè)計(jì)（3）根據(jù)軸箱工藝要求畫(huà)出工作循環(huán)圖（4）根據(jù)控制要求進(jìn)行i/o分配（5）設(shè)計(jì)梯形圖（6）根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)plc接線圖（7）根據(jù)plc梯形圖編寫(xiě)指令表（8）程序調(diào)試（9）編寫(xiě)plc控制軸箱凹槽加工銑床的工作原理（10）資料移交，包括圖紙（電氣原理圖、接線圖）及調(diào)試記錄軸箱體凹槽加工銑床軸箱體凹槽加工銑床是專(zhuān)為加工電力機(jī)車(chē)軸箱端面的專(zhuān)用機(jī)床，軸箱加工的固定采用定位方式夾緊，軸箱鏜是一種精密加工機(jī)床，效率高，從粗鏜到精鏜一次加工完畢，普通的鏜床是不易做到的。下面介紹軸箱體凹槽加工銑床的電器控制。1 軸箱體凹槽加工銑床

4、的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)形式和拖動(dòng)特點(diǎn)軸箱凹槽加工銑床由滑臺(tái)、粗銑主軸、粗銑主軸箱、精銑主軸、精銑主軸箱、液壓站等部分組成。滑臺(tái)由床身及工作臺(tái)組成，統(tǒng)稱(chēng)滑臺(tái)。該機(jī)床的運(yùn)動(dòng)形式有主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及輔助運(yùn)動(dòng)。裝在主軸箱箱上的主軸帶動(dòng)刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)；軸箱體在滑臺(tái)上的直線運(yùn)動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；而軸箱體與刀具相對(duì)位置的調(diào)整運(yùn)動(dòng)及滑臺(tái)的移動(dòng)為輔助運(yùn)動(dòng)。從電氣控制上看有如下特點(diǎn)：（1）主軸上銑刀的旋轉(zhuǎn)由裝在主軸箱的主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，并設(shè)有點(diǎn)動(dòng)調(diào)整運(yùn)動(dòng)；（2）為便于檢修，滑臺(tái)設(shè)計(jì)了快進(jìn)、快退點(diǎn)動(dòng)控制；（3）液壓泵對(duì)滑臺(tái)工作臺(tái)提供潤(rùn)滑油；（4）為保證滑臺(tái)快進(jìn)、快退停車(chē)的準(zhǔn)確性，防止溜車(chē)，快速電動(dòng)機(jī)采用尾端帶電磁離合器的電機(jī)

5、進(jìn)行制動(dòng)。（5）滑臺(tái)的快進(jìn)、快退及工進(jìn)由位置開(kāi)關(guān)控制，采用5位行程開(kāi)關(guān)；（6）本機(jī)床除液壓站油泵電機(jī)外均系短時(shí)斷續(xù)工作制，故不設(shè)過(guò)載保護(hù)，由于滑臺(tái)快速電機(jī)受電磁離合器控制，電路設(shè)了過(guò)載保護(hù)；（7）為了防止機(jī)床誤動(dòng)作，線路設(shè)有零壓保護(hù)。2軸箱體凹槽加工銑床的電氣控制軸箱體凹槽加工銑床由9臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成。m1為液壓電動(dòng)機(jī)，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌進(jìn)行潤(rùn)滑；m6為快速電動(dòng)機(jī)，用以實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)的快速移動(dòng)；m3為粗銑電動(dòng)機(jī)、m4、m5精銑電動(dòng)機(jī)，用以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)，對(duì)軸箱體加工；m7為進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，用以實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；m8、m9為冷卻泵電機(jī)，對(duì)機(jī)床提供冷卻液。電路由總電源開(kāi)關(guān)qs控制，電路設(shè)有短路、過(guò)載、失壓欠

6、壓保護(hù)；控制電路設(shè)有油壓保護(hù)。越程保護(hù)。用熔斷器作短路保護(hù)；用接觸器作失壓欠壓保護(hù)；液壓電動(dòng)機(jī)為長(zhǎng)時(shí)工作制，用熱繼電器作過(guò)載保護(hù)?；_(tái)快速電機(jī)，為了保證停車(chē)迅速，用電磁離合器制動(dòng)，由于電磁離合器故障，使電機(jī)不能工作，嚴(yán)重時(shí)造成電機(jī)過(guò)載燒毀，雖是短時(shí)斷續(xù)工作，但也設(shè)了用熱繼電器作過(guò)載保護(hù)。粗、精銑電機(jī)加工時(shí)間短，故不設(shè)過(guò)載保護(hù)。（1）液壓電機(jī)的控制按下液壓電機(jī)的起動(dòng)按鈕sb2，接觸器km1線圈得電并自鎖，液壓電機(jī)m1起動(dòng)，油壓繼電器sp（8-11）觸點(diǎn)受油壓作用閉合。按鈕sb1為液壓電機(jī)的停止按鈕。（2）工作進(jìn)給的控制 1）準(zhǔn)備階段的控制按下零壓保護(hù)按鈕sb4，繼電器ka0線圈得電并自鎖，合上進(jìn)

7、給準(zhǔn)備開(kāi)關(guān)sa，繼電器ka2線圈得電，ka2常開(kāi)觸點(diǎn)（13-51）閉合，接觸器km4、km5線圈得電，為冷卻泵電機(jī)m8、m9起動(dòng)作準(zhǔn)備。ka2常開(kāi)觸點(diǎn)（17-31）（25-27）閉合，為工進(jìn)、快進(jìn)接觸器km8、km6線圈得電作準(zhǔn)備。ka2常閉觸點(diǎn)（11-13）斷開(kāi)，油壓觸點(diǎn)對(duì)機(jī)床起保護(hù)，ka2常閉觸點(diǎn)（17-21）斷開(kāi)，對(duì)滑臺(tái)快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)位置開(kāi)關(guān)sq-2起作用。2）滑臺(tái)工作循環(huán)的控制 滑臺(tái)向前快進(jìn)1 按下自動(dòng)按鈕sb7，繼電器ka1線圈得電并自鎖，ka1常開(kāi)觸點(diǎn)（23-25）閉合，快進(jìn)接觸器km6線圈得電，km6主觸點(diǎn)閉合，km6輔助常開(kāi)觸點(diǎn)（305-307）閉合，電磁離合器vc線圈得電，松開(kāi)制

8、動(dòng)，滑臺(tái)快速電機(jī)m6正轉(zhuǎn)，滑臺(tái)向前快進(jìn)。同時(shí)ka1常開(kāi)觸點(diǎn)（13-45）閉合，粗銑接觸器km2線圈得電，km2主觸點(diǎn)閉合，粗銑電動(dòng)機(jī)m2、m3，冷卻泵電機(jī)m8起動(dòng)。 滑臺(tái)向前工進(jìn)1 當(dāng)檔塊壓到位置開(kāi)關(guān)sq-2時(shí)，常閉觸點(diǎn)（17-21）斷開(kāi)，接觸器km6線圈斷電，常開(kāi)觸點(diǎn)（305-307）斷開(kāi)，制動(dòng)電磁離合器線圈vc斷電，滑臺(tái)快速電機(jī)m6停車(chē)制動(dòng)，sq-2常開(kāi)觸點(diǎn)（31-33）閉合，工進(jìn)接觸器km8線圈得電，km8主觸點(diǎn)閉合，滑臺(tái)工進(jìn)電機(jī)m7起動(dòng)，滑臺(tái)向前進(jìn)給，銑刀對(duì)軸箱體粗銑。 滑臺(tái)向前快進(jìn)2 當(dāng)檔塊離開(kāi)位置開(kāi)關(guān)sq-2時(shí)，sq-2復(fù)位，km8線圈斷電，電機(jī)m7停止，同時(shí)km6線圈又得電，電磁

9、離合器vc線圈得電，松開(kāi)制動(dòng)，電機(jī)m6又起動(dòng)，滑臺(tái)由工進(jìn)又轉(zhuǎn)為快進(jìn)。 滑臺(tái)向前工進(jìn)2 當(dāng)檔塊又壓到位置開(kāi)關(guān)sq-2時(shí)，接觸器km6線圈斷電，制動(dòng)電磁離合器線圈vc斷電，滑臺(tái)快速電機(jī)m6停車(chē)制動(dòng)，工進(jìn)接觸器km8線圈得電，km8主觸點(diǎn)閉合，滑臺(tái)工進(jìn)電機(jī)m7起動(dòng)，滑臺(tái)又向前進(jìn)給，銑刀對(duì)軸箱體粗銑。 滑臺(tái)向前快進(jìn)3 當(dāng)檔塊離開(kāi)位置開(kāi)關(guān)sq-2時(shí)，sq-2復(fù)位，km8線圈斷電，電機(jī)m7停止，同時(shí)km6線圈又得電，電磁離合器vc線圈得電，松開(kāi)制動(dòng)，滑臺(tái)快速電機(jī)m6又正轉(zhuǎn)，由工進(jìn)又轉(zhuǎn)為快進(jìn)，滑臺(tái)快進(jìn)到中位時(shí)，位置開(kāi)關(guān)sq-5被壓。繼電器ka3線圈得電并自鎖，ka3常開(kāi)觸點(diǎn)（13-49）閉合，接觸器km3線

10、圈得電，精銑電機(jī)m4、m5起動(dòng)，冷卻泵電機(jī)m9起動(dòng)。同時(shí)km3常閉觸點(diǎn)（45-47）斷開(kāi)，粗銑電機(jī)m2、m3停止，冷卻泵電機(jī)m8停止。 滑臺(tái)向前工進(jìn)3 當(dāng)檔塊又壓到位置開(kāi)關(guān)sq-2時(shí)，接觸器km6線圈斷電，制動(dòng)電磁離合器線圈vc斷電，滑臺(tái)快速電機(jī)m6停車(chē)制動(dòng)，工進(jìn)接觸器km8線圈得電，km8主觸點(diǎn)閉合，滑臺(tái)工進(jìn)電機(jī)m7起動(dòng)，滑臺(tái)又向前進(jìn)給，銑刀對(duì)軸箱體精銑。 滑臺(tái)向前快進(jìn)4 當(dāng)檔塊離開(kāi)位置開(kāi)關(guān)sq-2時(shí)，sq-2復(fù)位，km8線圈斷電，電機(jī)m7停止，同時(shí)km6線圈又得電，電磁離合器vc線圈得電，松開(kāi)制動(dòng)，滑臺(tái)快速電機(jī)m6又正轉(zhuǎn)，滑臺(tái)由工進(jìn)又轉(zhuǎn)為快進(jìn)。 滑臺(tái)向前工進(jìn)4 當(dāng)檔塊又壓到位置開(kāi)關(guān)sq-2

11、時(shí)，接觸器km6線圈斷電，制動(dòng)電磁離合器線圈vc斷電，滑臺(tái)快進(jìn)電機(jī)m6停車(chē)制動(dòng)，工進(jìn)接觸器km8線圈得電，km8主觸點(diǎn)閉合，滑臺(tái)工進(jìn)電機(jī)m7起動(dòng)，滑臺(tái)又向前進(jìn)給，銑刀對(duì)軸箱體精銑。當(dāng)檔塊壓到位置開(kāi)關(guān)sq-3時(shí)，接觸器km8斷電，電機(jī)m7停止，繼電器ka1、ka3線圈斷電，ka3常開(kāi)觸點(diǎn)（13-49）斷開(kāi)，精銑電機(jī)m4、m5停轉(zhuǎn)，同時(shí)冷卻泵電機(jī)m9停止，軸箱體加工完畢。 滑臺(tái)向后快退 按下快退按鈕sb6接觸器km7線圈得電并自鎖，km7主觸點(diǎn)閉合，滑臺(tái)快速電機(jī)m6反轉(zhuǎn)，滑臺(tái)向后快退，當(dāng)檔塊壓到位置開(kāi)關(guān)sq-1時(shí)，常閉觸點(diǎn)（13-15）斷開(kāi)，接觸器km7線圈斷電，常開(kāi)觸點(diǎn)（305-307）斷開(kāi)，制動(dòng)電磁離合器線圈vc斷電，滑臺(tái)快速電機(jī)m7停車(chē)制動(dòng)，滑臺(tái)快退到原位。（3）工作調(diào)整的控制 1）（3）工作調(diào)整的控制工作調(diào)整為點(diǎn)動(dòng)控制，斷開(kāi)進(jìn)給準(zhǔn)備開(kāi)關(guān)sa，繼電器ka2線圈斷電。1）滑臺(tái)快進(jìn)按下按鈕sb5，km6線圈得電，km6常開(kāi)輔助觸點(diǎn)（305-307）閉合，制動(dòng)電磁離合器線圈vc得電，松開(kāi)制動(dòng)，km6主觸點(diǎn)閉合，快速電機(jī)m6正轉(zhuǎn)，滑臺(tái)快進(jìn)。2）滑臺(tái)快退按下按鈕sb6，km7線圈得電，