組合機(jī)床電氣控制課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

./第一章設(shè)計(jì)概述1.1組合機(jī)床的發(fā)展史二十世紀(jì)70年代以來(lái),隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動(dòng)檢測(cè)和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展,組合機(jī)床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達(dá)0.05毫米/1000毫米,表面粗糙度可低達(dá)2.5～0.63微米；鏜孔精度可達(dá)IT7～6級(jí),孔距精度可達(dá)O.03～O.02微米。專用機(jī)床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來(lái)的。在專用機(jī)床中某些部件因重復(fù)使用,逐步發(fā)展成為通用部件,因而產(chǎn)生了組合機(jī)床。最早的組合機(jī)床是1911年在美國(guó)制成的,用于加工汽車零件。初期,各機(jī)床制造廠都有各自的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性,便于用戶使用和維修,1953年美國(guó)福特汽車公司和通用汽車公司與美國(guó)機(jī)床制造廠協(xié)商,確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則,即嚴(yán)格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸,但對(duì)部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。1.2組合機(jī)床方式加工組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式,生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,可根據(jù)需要靈活配置,能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此,組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn),在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。組合機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時(shí),工件一般不旋轉(zhuǎn),由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng),來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆孔。擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn),由刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng),也可實(shí)現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)類零件的外圓和端面的加工。1.3設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)兩面加工組合機(jī)床的電氣控制線路及其可編程控制器的控制系統(tǒng)。要求如下：1能按照本組最終要求合理設(shè)計(jì)繼電器電氣原理圖,PLC電氣原理圖,再做成控制板,最后連線試驗(yàn)。2要求上交1份設(shè)計(jì)說(shuō)明書,2圖紙,測(cè)試結(jié)果。二、組合機(jī)床的電氣控制線路設(shè)計(jì)2.1選擇并確定控制方案組合機(jī)床通常是采用多刀、多面、多工序、多工位同時(shí)加工,由通用部件和專用部件組成的工序集中的高效率專用機(jī)床。它的電氣控制線路是將各個(gè)部件組合成一個(gè)統(tǒng)一的循環(huán)系統(tǒng)。在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削及磨削等工序。組合機(jī)床用于大批量生產(chǎn)。組合機(jī)床的控制系統(tǒng)大多采用機(jī)械、液壓或氣動(dòng)、電氣相結(jié)合的控制方式。其中,電氣控制又起著中樞連接的作用。因此,應(yīng)注意分析組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)與機(jī)械、液壓或氣動(dòng)部分的相互關(guān)系。組合機(jī)床組成部件不是一成不變的,它將隨著生產(chǎn)力的向前發(fā)展而不斷更新,因此與其相適應(yīng)的電氣控制線路也隨著更新?lián)Q代,目前主要有以下兩種：1、機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)控制線路機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)和液壓動(dòng)力滑臺(tái)都是完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件,兩者區(qū)別僅在于進(jìn)給的驅(qū)動(dòng)方式不同。動(dòng)力滑臺(tái)與動(dòng)力頭相比較,前者配置成的組合機(jī)床較動(dòng)力頭更為靈活。在動(dòng)力頭上只能安裝多軸箱,而動(dòng)力滑臺(tái)還可以安裝各種切削頭組成的動(dòng)力頭,用來(lái)組成臥式、立式組合機(jī)床,以完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、刮端面、倒角和攻螺紋等工序,安裝分級(jí)進(jìn)給裝置后,也可用來(lái)鉆深孔。一般機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)由滑臺(tái)、機(jī)械滑座及雙電動(dòng)機(jī)〔快速電動(dòng)機(jī)和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置三部分組成?；_(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)循環(huán)是通過(guò)傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞給絲桿來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2、液壓動(dòng)力滑臺(tái)控制線路液壓動(dòng)力滑臺(tái)與機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別在于：液壓動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的借助壓力油通過(guò)液壓缸的前腔和后腔來(lái)實(shí)現(xiàn)的。液壓動(dòng)力滑臺(tái)由滑臺(tái)、滑座及液壓缸三部分組成,液壓缸驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)在滑座上移動(dòng)。液壓動(dòng)力滑臺(tái)也具有前面機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)的典型自動(dòng)工作循環(huán)過(guò)程,它是通過(guò)電氣控制線路控制液壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的?；_(tái)的工進(jìn)速度是通過(guò)調(diào)整節(jié)流調(diào)速閥進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速的。電氣控制一般采用行程原則、時(shí)間原則控制方式及壓力控制方式。組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)總的特點(diǎn),是它的基本電路可根據(jù)通用部件的典型控制電路和一些基本控制環(huán)節(jié)組成,再按加工、操作要求以及自動(dòng)循環(huán)過(guò)程,無(wú)須或只要作少量修改綜合而成。本設(shè)計(jì)分析對(duì)象是由一個(gè)液壓動(dòng)力滑臺(tái)和兩個(gè)銑削動(dòng)力頭來(lái)實(shí)現(xiàn)兩面加工的組合機(jī)床電氣控制電路。2.2確定機(jī)床的工作循環(huán)加工時(shí),工件隨夾具安裝在液壓動(dòng)力滑臺(tái)上,當(dāng)發(fā)出加工指令后,工作臺(tái)作快速進(jìn)給,工作接近動(dòng)力頭時(shí),工作臺(tái)改為工作進(jìn)給速度進(jìn)給,同時(shí),左銑削動(dòng)力頭啟動(dòng)加工,當(dāng)進(jìn)給到一定位置時(shí),右動(dòng)力頭也啟動(dòng)兩面同時(shí)加工,直至終點(diǎn)時(shí)工作進(jìn)給停止,兩動(dòng)力頭停轉(zhuǎn),經(jīng)死擋鐵停留后,液壓動(dòng)力滑臺(tái)快速退回原位并停止,工作循環(huán)結(jié)束。2.3確定液壓動(dòng)力滑臺(tái)系統(tǒng)的工作過(guò)程液壓系統(tǒng)工作過(guò)程如下：〔元件動(dòng)作見表2—1表2—1元件動(dòng)作表工步Y(jié)V1YV2KP原位———快進(jìn)+——工進(jìn)+——死擋鐵停留+——/+快退—+—〔1快速趨進(jìn)液壓泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,按下SB3按鈕發(fā)出滑臺(tái)快速移動(dòng)信號(hào),KA1吸合,電磁鐵YV1得電,三位五通電磁閥向右移,控制油路開通,控制三位五通液控?fù)Q向閥向右移,接通工作油路,壓力經(jīng)過(guò)行程閥進(jìn)入液壓缸大腔,而小腔回油經(jīng)過(guò)三位五通液控?fù)Q向閥、單向閥、行程閥再進(jìn)入大腔,液壓缸體、滑臺(tái)、工件向前快速移動(dòng)?！?工作進(jìn)給滑臺(tái)快速移動(dòng)到工件接近銑削動(dòng)力頭時(shí),滑臺(tái)上的擋鐵壓下行程閥,切斷壓力油通路,此時(shí)壓力油只能通過(guò)調(diào)速閥進(jìn)入液壓缸大腔,減少進(jìn)油量,降低滑臺(tái)移動(dòng)速度,滑臺(tái)轉(zhuǎn)為工進(jìn)進(jìn)給。此時(shí)由于負(fù)載增加,工作油路油壓升高,順序閥打開,液壓缸小腔的回油不再經(jīng)單向閥流入液壓缸大腔,而是經(jīng)順序閥流回油箱?！?死擋鐵停留液壓動(dòng)力滑臺(tái)工作進(jìn)給結(jié)束時(shí)〔銑削加工完成,滑臺(tái)撞上死擋鐵,停止前進(jìn),但油路仍處于工作進(jìn)給狀態(tài),液壓缸大腔繼續(xù)進(jìn)油,至使油壓升高,壓力繼電器KP動(dòng)作?！?快速退回停于原位死擋鐵停留,壓力繼電器KP動(dòng)作,其常閉觸點(diǎn)打開,使電磁鐵YV1失電,KP常開觸點(diǎn)閉合,電磁鐵YV2得電,三位五通電磁閥左移,控制油控制閥左移,工作壓力油直接進(jìn)入液壓缸小腔,使液壓缸體、滑臺(tái)、工件迅速退回。同時(shí)大腔的回油經(jīng)單向閥、三位五通液控?fù)Q向閥無(wú)阻擋地流回油箱。工作臺(tái)快速退回原位時(shí),壓下原位行程開關(guān),電磁鐵YV2失電,在彈簧作用下,液控?fù)Q向閥處于中間狀態(tài),切斷工作油路,系統(tǒng)中各元件均恢復(fù)原位狀態(tài),滑臺(tái)停于原位,一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束。2.4機(jī)床電氣傳動(dòng)的特點(diǎn)及控制要求〔1兩臺(tái)銑削動(dòng)力頭分別由兩臺(tái)籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),單向旋轉(zhuǎn),無(wú)須電氣變速和停機(jī)制動(dòng)控制,但要求銑刀能進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)對(duì)刀?！?液壓泵電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn),機(jī)床完成一次半自動(dòng)工作循環(huán)后,液壓泵電動(dòng)機(jī)不停機(jī),當(dāng)按下總停機(jī)按鈕時(shí)才停機(jī)。〔3加工到終點(diǎn),動(dòng)力頭完全停止后,滑臺(tái)才能快速退回。〔4液壓動(dòng)力滑臺(tái)前進(jìn)、后退能點(diǎn)動(dòng)調(diào)整?！?電磁鐵YV1、YV2采用直流供電?！?機(jī)床具有照明、保護(hù)和調(diào)整環(huán)節(jié)。2.5機(jī)床電氣控制線路設(shè)計(jì)〔1電動(dòng)機(jī)控制電路為液壓泵電動(dòng)機(jī),操作按鈕SB2或SB1,使KM1得電或失電,控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或停止。機(jī)床所有的操作都必須在液壓泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)以后進(jìn)行。SA1為機(jī)床半自動(dòng)工作與調(diào)整工作的選擇開關(guān)。SA1開關(guān)置于位置時(shí)機(jī)床實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)工作,左、右銑削動(dòng)力頭的電動(dòng)機(jī)M2與M3分別由滑臺(tái)移動(dòng)到位,壓下行程開關(guān)SQ2與SQ3,使KM2、KM3得電并自鎖,M2、M3分別啟動(dòng)工作。加工到終點(diǎn)時(shí),滑臺(tái)壓下終點(diǎn)行程開關(guān)SQ4,使KM2、KM3斷電,兩動(dòng)力頭停轉(zhuǎn)?！?液壓動(dòng)力滑臺(tái)控制液壓泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)工作后,按下按鈕SB3,繼電器KA1得電并自鎖,電磁鐵YV1得電,控制液壓滑臺(tái)快速趨近,至滑臺(tái)壓下行程閥,滑臺(tái)轉(zhuǎn)為工作進(jìn)給速度進(jìn)給。工作進(jìn)給至終點(diǎn),死擋鐵停留,進(jìn)油路油壓升高,到壓力繼電器動(dòng)作。KA1失電,電磁鐵YV1失電,同時(shí)KA2得電,電磁鐵YV2得電,滑臺(tái)快速退回到原位,壓下原位行程開關(guān)SQ1,KA2失電,YV2失電,滑臺(tái)停在原位,一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束。〔3照明電路機(jī)床照明燈通過(guò)控制變壓器T1降壓為24,由開關(guān)SA2控制?！?保護(hù)與調(diào)整環(huán)節(jié)熔斷器FU1用于對(duì)電動(dòng)機(jī)M1,變壓器T1、T2一次側(cè)進(jìn)行短路保護(hù)；FU2用于對(duì)電動(dòng)機(jī)M2、M3短路保護(hù),FU3用于對(duì)電磁鐵線圈電路短路保護(hù),FU4用于對(duì)控制電路短路保護(hù),FU5用于對(duì)照明電路短路保護(hù)。三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)分別由FR1、FR2、FR3熱繼電器實(shí)現(xiàn),為了保護(hù)刀具與工件安全,當(dāng)其中一臺(tái)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí),要求其余兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均應(yīng)停止工作。因此,熱繼電器的常閉觸點(diǎn)均應(yīng)接在控制電路的總電路中。組合機(jī)床是由通用部件和專用部件組成。組合機(jī)床在整機(jī)的安裝、調(diào)試過(guò)程中,希望各部件能靈活方便地進(jìn)行單獨(dú)調(diào)試,而不影響其它部件。因此,控制電路應(yīng)具有對(duì)自動(dòng)加工與調(diào)整工作狀態(tài)的控制作用。左、右動(dòng)力頭調(diào)整點(diǎn)動(dòng)對(duì)刀時(shí),通過(guò)操作轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1于調(diào)整位置,分別按下按鈕SB7、SB8,實(shí)現(xiàn)左、右動(dòng)力頭點(diǎn)動(dòng)對(duì)刀的調(diào)整。液壓動(dòng)力滑臺(tái)前進(jìn)、后退的調(diào)整是將SA1開關(guān)置于位置,切斷KM2、KM3線圈電路,使滑臺(tái)移動(dòng)到SQ2、SQ3位置時(shí),左、右銑削動(dòng)力頭不應(yīng)起動(dòng)工作。按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB5、SB6,分別使KA1、KA2得電,獲得滑臺(tái)前進(jìn)與后退的點(diǎn)動(dòng)調(diào)整工作。〔5繪制電氣控制原理圖根據(jù)各局部線路之間的相互關(guān)系和電氣保護(hù)線路,完成電氣控制原理圖,如圖1所示。圖1電氣控制原理圖2.6選擇電氣元件〔1電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3合理地選擇電動(dòng)機(jī)是指從驅(qū)動(dòng)機(jī)床的具體對(duì)象、加工規(guī),也就是要從機(jī)床的使用條件出發(fā),即從經(jīng)濟(jì)、合理、安全等多方面考慮,使電動(dòng)機(jī)能夠安全可靠地運(yùn)行。液壓泵電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn),要能夠保證機(jī)床液壓滑臺(tái)快進(jìn)、快退、工進(jìn)等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)準(zhǔn)確的完成?？紤]到以上情況,所以選擇液壓泵電動(dòng)機(jī)M1的型號(hào)為Y132—4,額定功率為7.5kW,額定電壓為380V,額定電流為15.8A,額定轉(zhuǎn)速為1440r/min。選擇左、右動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)M2、M3的型號(hào)為Y90L—6,額定功率為1.1kW,額定電壓為380V,額定電流為2.67A,額定轉(zhuǎn)速為910r/min。〔2電源引入開關(guān)Q開關(guān)選用原則：1開關(guān)的額定工作電壓≥線路額定電壓；2開關(guān)的額定電流≥線路負(fù)載電流；3有熱繼電器裝置的開關(guān),其熱繼電器整定電流應(yīng)當(dāng)與所控制負(fù)載額定電流一致；4有電磁繼電器裝置的開關(guān),其電磁繼電器瞬時(shí)整定電流應(yīng)不小于負(fù)載電路正常工作峰值電流；5有欠電壓繼電器裝置的開關(guān),其欠電壓繼電器額定電壓就不小于線路額定電壓。Q主要作為電源隔離開關(guān)用,并不用它來(lái)直接啟停電動(dòng)機(jī),可按電動(dòng)機(jī)額定電流來(lái)選。中、小型機(jī)床常用組合開關(guān),選用HZ10—25/3型,額定電流為25A,為三級(jí)組合開關(guān)?！?熱繼電器FR1、FR2、FR3選用原則：1用做斷相保護(hù)時(shí),對(duì)Y接法應(yīng)使用一般不帶斷相保護(hù)裝置的兩相或三相熱繼電器。對(duì)△接法應(yīng)使用帶斷相保護(hù)裝置的繼電器。2用做長(zhǎng)期工作保護(hù)或間斷長(zhǎng)期保護(hù)時(shí),根據(jù)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間,選取6倍的額定電流〔6IN以下具有可返回時(shí)間的熱繼電器。其額定電流或熱元件整定電流應(yīng)等于或大于電動(dòng)機(jī)或被保護(hù)電路的額定電流。繼電器熱元件的整定值一般為電動(dòng)機(jī)或被保護(hù)電路額定電流的1～1.15液壓泵電動(dòng)機(jī)M1的額定電流為15.8A,所以FR1應(yīng)選用JR16B—20/3型熱繼電器,其額定電流為20A,熱元件額定電流為16A,刻度電流調(diào)節(jié)圍為10~16A,工作時(shí)將額定電流調(diào)整為15.8A。同理,FR2、FR3應(yīng)選用JR16B—20/3型熱繼電器,其額定電流為20A,熱元件電流為3.5A,整定電流調(diào)節(jié)圍為2.2~3.5A,工作時(shí)將額定電流調(diào)整為2.67A?！?壓力繼電器KP應(yīng)選用JZ7—44型中間繼電器作為壓力繼電器,額定電流5A?！?中間繼電器KA1、KA2、KA3選用原則是：根據(jù)被控制電路的電壓等級(jí),所需觸點(diǎn)數(shù)量、種類和容量等要求來(lái)選擇。應(yīng)選用JZ7—44型中間繼電器,額定電流5A。〔6熔斷器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5選用原則：正確選用熔斷器〔熔斷器和其熔體才能起到保護(hù)作用。一般情況下應(yīng)先選擇熔體的規(guī)格,再根據(jù)熔體的規(guī)格來(lái)確定熔斷器的規(guī)格。其選用的一般原則如下：1熔體額定電流的選用：對(duì)負(fù)載電流比較平穩(wěn),沒(méi)有沖擊電流的短路保護(hù),熔體額定電流等于或稍大于負(fù)載工作電流；用于單臺(tái)電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)時(shí),熔體額定電流=〔1.5～2.5×電動(dòng)機(jī)額定電流；用于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)時(shí),熔體額定電流=〔1.5～2.5×額定功率最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流+其余電動(dòng)機(jī)額定電流總和。其中系數(shù)大小的選取原則為：電動(dòng)機(jī)功率越大,系數(shù)選取值越大；相同功率時(shí),啟動(dòng)電流越大,系數(shù)選得越大。2熔斷器選用：熔斷器的額定電壓不得小于線路的工作電壓；熔斷器的額定電流不得小于所裝熔體的額定電流。FU1用于對(duì)電動(dòng)機(jī)M1,變壓器T1、T2一次側(cè)進(jìn)行短路保護(hù)。其熔體電流為,可選用RL1—60型熔斷器,配20A的熔體。FU2用于對(duì)電動(dòng)機(jī)M2、M3短路保護(hù)。其熔體電流為：,可選用RL1—15型熔斷器,配10A的熔體。FU3用于對(duì)電磁鐵線圈電路短路保護(hù),FU4用于對(duì)控制電路短路保護(hù),FU5用于對(duì)照明電路短路保護(hù)?？蛇x用RL1—15型熔斷器,配4A的熔體?！?接觸器KM1、KM2、KM3選用原則：1根據(jù)所控制的電動(dòng)機(jī)及負(fù)載電流類別選用接觸器的類型；2接觸器的主觸點(diǎn)額定電壓應(yīng)大于等于負(fù)載回路額定電壓；3接觸器的主觸點(diǎn)額定電流應(yīng)大于等于負(fù)載回路額定電流；4根據(jù)吸引線圈的額定電壓選用不同種類接觸器。接觸器吸引線圈分交流線圈〔36V,110V,127V,220V,380V和直流線圈〔24V,48V,110V,220V,440V兩種。接觸器KM1,根據(jù)液壓泵電動(dòng)機(jī)M1的額定電流,控制回路電源為127V,需主觸點(diǎn)三對(duì),動(dòng)合輔助觸點(diǎn)兩對(duì),動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)一對(duì)等情況,選用CJ10—20型接觸器,電磁線圈電壓為127V。由于M2、M3電動(dòng)機(jī)額定電流比較小,M2、M3可選用JZ7—44型交流中間繼電器,其線圈電壓為127V,觸點(diǎn)電流為5A,可完全滿足要求,對(duì)小容量的電動(dòng)機(jī)常用中間繼電器充任接觸器?！?控制變壓器T1、T2變壓器最大負(fù)載時(shí)KM1、KM2及KM3同時(shí)工作,根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]中P116式〔4—9得：由式〔4—10得：可知變壓器的容量應(yīng)大于32.76VA,考慮到照明燈等其他電器容量,可選用BK—100型變壓器,電壓等級(jí)為380V/127-24-6.3,可滿足輔助回路的各種電壓需要?！?行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4行程開關(guān)的一般選用原則是：1根據(jù)使用場(chǎng)合及控制對(duì)象選用種類；2根據(jù)安裝環(huán)境選用防護(hù)形式；3根據(jù)控制回路的額定電壓和額定電流選用系列；4根據(jù)機(jī)械與行程開關(guān)的傳動(dòng)與位移關(guān)系選用合適的操作頭形式。所以SQ1、SQ4應(yīng)選JLXK1—11型行程開關(guān),其額定電壓為500V,額定電流為5A。SQ2、SQ3應(yīng)選JLXK1—311型行程開關(guān),其額定電壓為500V,額定電流為5A?！?0控制開關(guān)SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6、SB7、SB8按鈕開關(guān)的一般選用原則是：1根據(jù)使用場(chǎng)合選用按鈕開關(guān)的種類；2根據(jù)用途選用合適的形式；3根據(jù)控制回路需要,確定不同按鈕數(shù)；4按工作狀態(tài)指示和工作情況要求,選用按鈕和指示燈的顏色。所以SB1、SB5、SB6應(yīng)選LA10—1型按鈕開關(guān),顏色為紅色。SB2、SB3、SB4、SB7、SB8應(yīng)選應(yīng)選LA10—1型按鈕開關(guān),顏色為黑色。2.7制定電動(dòng)機(jī)和電氣元件明細(xì)表電氣元件明細(xì)表要注明各元器件的型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量等,見表2—2。表2—2電動(dòng)機(jī)和電氣元件明細(xì)表符號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量M1液壓泵電動(dòng)機(jī)Y132—47.5kW380V1440r/min1M2左動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)Y90L—61.1kW380V910r/min1M3右動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)Y90L—61.1kW380V910r/min1Q組合開關(guān)HZ10—25/3三級(jí)500V25A1FR1熱繼電器JR16B—20/3額定電流16A整定電流15.8A1FR2、FR3熱繼電器JR16B—20/3額定電流3.5A整定電流2.67A2KP壓力繼電器JZ7—44額定電流5A1KA1、KA2、KA3中間繼電器JZ7—44額定電流5A3FU1熔斷器RL1—60500V熔體20A1FU2熔斷器RL1—15500V熔體10A1FU3、FU4、FU5熔斷器RL1—15500V熔體4A3KM1交流接觸器CJ10—2020A線圈電壓127V1KM2、KM3交流中間接觸器JZ7—445A線圈電壓127V2T1、T2控制變壓器BK—100100VA380V/127-24-6.32SQ1、SQ4行程開關(guān)JLXK1—11額定電壓500V額定電流5A2SQ2、SQ3行程開關(guān)JLXK1—311額定電壓500V額定電流5A2SB1、SB5、SB6控制按鈕LA10—1紅色3SB2、SB3、SB4、SB7、SB8控制按鈕LA10—1黑色5YV1、YV2電磁鐵2三、組合機(jī)床的可編程控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1工藝要求及動(dòng)作流程〔1電力拖動(dòng)控制要求1兩臺(tái)銑削動(dòng)力頭分別由兩臺(tái)籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),單向旋轉(zhuǎn),無(wú)須電氣變速和停機(jī)制動(dòng)控制,但要求銑刀能進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)對(duì)刀。2液壓泵電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn),機(jī)床完成一次半自動(dòng)工作循環(huán)后,液壓泵電動(dòng)機(jī)不停機(jī),當(dāng)按下總停機(jī)按鈕時(shí)才停機(jī)。3加工到終點(diǎn),動(dòng)力頭完全停止后,滑臺(tái)才能快速退回。4液壓動(dòng)力滑臺(tái)前進(jìn)、后退能點(diǎn)動(dòng)調(diào)整。5電磁鐵YV1、YV2采用直流供電。6機(jī)床具有照明、保護(hù)和調(diào)整環(huán)節(jié)?！?電動(dòng)機(jī)控制電路M1為液壓泵電動(dòng)機(jī),操作按鈕SB2或SB1,使KM1得電或失電,控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或停止。機(jī)床所有的操作都必須在液壓泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)以后進(jìn)行。SA1為機(jī)床半自動(dòng)工作與調(diào)整工作的選擇開關(guān)。SA1開關(guān)置于位置時(shí)機(jī)床實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)工作,左、右銑削動(dòng)力頭的電動(dòng)機(jī)M2與M3分別由滑臺(tái)移動(dòng)到位,壓下行程開關(guān)SQ2與SQ3,使KM2、KM3得電并自鎖,M2、M3分別啟動(dòng)工作。加工到終點(diǎn)時(shí),滑臺(tái)壓下終點(diǎn)行程開關(guān)SQ4,使KM2、KM3斷電,兩動(dòng)力頭停轉(zhuǎn)?！?液壓動(dòng)力滑臺(tái)控制液壓泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)工作后,按下按鈕SB3,繼電器KA1得電并自鎖,電磁鐵YV1得電,控制液壓滑臺(tái)快速趨近,至滑臺(tái)壓下行程閥,滑臺(tái)轉(zhuǎn)為工作進(jìn)給速度進(jìn)給。工作進(jìn)給至終點(diǎn),死擋鐵停留,進(jìn)油路油壓升高,到壓力繼電器動(dòng)作。KA1失電,電磁鐵YV1失電,同時(shí)KA2得電,電磁鐵YV2得電,滑臺(tái)快速退回到原位,壓下原位行程開關(guān)SQ1,KA2失電,YV2失電,滑臺(tái)停在原位,一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束。〔4照明電路機(jī)床照明燈通過(guò)控制變壓器T1降壓為24,由開關(guān)SA2控制?！?保護(hù)與調(diào)整環(huán)節(jié)熔斷器FU1用于對(duì)電動(dòng)機(jī)M1,變壓器T1、T2一次側(cè)進(jìn)行短路保護(hù)。FU2用于對(duì)電動(dòng)機(jī)M2、M3短路保護(hù),FU3用于對(duì)控制電路短路保護(hù),FU4用于對(duì)照明電路短路保護(hù),FU5用于對(duì)電磁鐵線圈電路短路保護(hù)。三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)分別由FR1、FR2、FR3熱繼電器實(shí)現(xiàn),為了保護(hù)刀具與工件安全,當(dāng)其中一臺(tái)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí),要求其余兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均應(yīng)停止工作。因此,熱繼電器的常閉觸點(diǎn)均應(yīng)接在控制電路的總電路中。左、右動(dòng)力頭調(diào)整點(diǎn)動(dòng)對(duì)刀時(shí),通過(guò)操作轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1于調(diào)整位置,分別按下按鈕SB7、SB8,實(shí)現(xiàn)左、右動(dòng)力頭點(diǎn)動(dòng)對(duì)刀的調(diào)整。液壓動(dòng)力滑臺(tái)前進(jìn)、后退的調(diào)整是將SA1開關(guān)置于位置,切斷KM2、KM3線圈電路,使滑臺(tái)移動(dòng)到SQ2、SQ3位置時(shí),左、右銑削動(dòng)力頭不應(yīng)起動(dòng)工作。按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB5、SB6,分別使KA1、KA2得電,獲得滑臺(tái)前進(jìn)與后退的點(diǎn)動(dòng)調(diào)整工作。3.2PLC選型本系統(tǒng)有輸入信號(hào)15個(gè),輸出信號(hào)10個(gè),均為開關(guān)量。根據(jù)I/O數(shù)量、類型及控制要求,同時(shí)考慮到維護(hù)、改造和經(jīng)濟(jì)性等諸多因素,可以選擇FX2N-32MR,這樣共有16個(gè)輸入點(diǎn)、16個(gè)輸出點(diǎn),可以滿足控制要求。3.3I/O點(diǎn)地址編號(hào)及硬件接線將輸入信號(hào)、輸出信號(hào)按功能類型分配,與PLC的I/O端一一對(duì)應(yīng)連接。見附錄一。3.4軟件編制根據(jù)系統(tǒng)要求可知,當(dāng)系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí),用啟動(dòng)脈沖M8002直接使程序進(jìn)入等待狀態(tài),M0常開觸點(diǎn)閉合。當(dāng)液壓泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,系統(tǒng)進(jìn)入下降狀態(tài),開始執(zhí)行系統(tǒng)要求的功能。電動(dòng)機(jī)控制電路、液壓動(dòng)力滑臺(tái)控制和照明電路能同時(shí)進(jìn)行工作。機(jī)床能夠選擇半自動(dòng)工作和點(diǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)。繪制的步進(jìn)梯形圖見附錄二所示。根據(jù)步進(jìn)梯形圖寫出的指令表如表3—1所示。表3—1系統(tǒng)指令表步序指令步序指令步序指令0LDM800232RSTY164LDX41SETS2033RSTY265ANDX52STLS2034LDX366ANDX63LDIX735ANDX767SETS304OUTM036SETS3268STLS305LDM037STLS2569SETY36ANDX1538OUTY170RSTY47SETS2139LDX1471SETY58ANDX240SETS2672RSTY79SETS3341STLS2673LDIY410STLS2142OUTY274SETY1011SETY043LDX475LDX312LDIX744ANDX1176SETS3113ANDX045SETS2777STLS3114ANDX446STLS2778RSTY315SETS2247LDIY379RSTY516ANDX148ANIY680RSTY1017ANDX1349OUTY481STLS3218SETS2550LDX582RSTY019ANDX1651ANDX1283STLS3320SETS2952SETS2884SETY1121STLS2253STLS2885STLS3222LDIX1554OUTY586STLS3323SETY155LDX787LDX224LDX556ANDX1088SET