课题基于PLC金属切削机械控制系统的设计与研究

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1、课题:基于PLC金属切削机械控制系统的设计与研究一、机械概述本机床用来对零件进行钻孔，扩孔和攻丝等工序的加工，采用回转工作台传送零件，按照工艺流程分三个工位进行加工，并安排一个装卸工位来装卸工件。图8.四工位组合机床工作示意图图9.四工位组合机床液压系统原理图a)钻孔工序循环原理图b)扩孔工序循环原理图c)攻丝工序循环原理图d)回转台工作原理图图10.四工位组合机床工作循环原理图表5.四工位组合机床执行电器状态表表1-11号工位（钻孔）执行元件快进工进快退YV11++YV12+YV13++表1-22号工位（扩孔）

2、执行元件快进工进快退YV21++YV22+YV23++表1-33号工位（攻丝）执行元件快进正转攻丝反转退出快退YV31+YV32+KM5+KM6+表1-4回转工作台执行元件微抬回转低回反靠夹紧脱离活返YV01++++YV02+++YV03++YV04++YV05++YV06++当用人工的方法将一个工件安装在夹具上，且三个加工工位的动力头已加工完成，并退回原位后，回转工作台自动微抬。抬起到位后，回转工作台即自动转位。转位到位后，自动定位夹紧

3、。夹紧后，即向各工位动力头发出向前主令，各工位动力头按自己程序的进行加工。与此同时，回转机构自动复位，为下次转位作准备。各工位加工完成，向系统发汇报完成信号。同时各工位动力头自动退回原位。回到原位后，即向系统汇报原位信号。当所有工位动力头都回到原位，装卸工位又装好新的工件时，则系统又开始进行下一个循环的加工。本组合机床的进给系统为液压传动系统，油泵电机为3KW，其工作示意图如图8所示，液压系统图如图9所示。组合机床各动力头和回转工作台的工作循环图如图10所示，各动力头和回转工作台执行电器的状态表如表5所示。二、设

4、计要求1.对工作方式的设计要求本组合机床应有四种工作方式，由转换开关进行选择。这四种工作方式是：(1)连续自动循环；(2)一次循环；(3)单机半自动；(4)单机手动。2.对单机控制的设计要求钻孔和扩孔动力头的在由快进转为工进时，其主轴电机应能自行启动。并在动力头退回原位时自动停止运转。攻丝动力头在由快进转为攻丝时，其主轴电机应能自行正向起动；在攻丝到位时应能自动转为反向起动；在退丝到位时应能自动停止运转。3.对特殊环节的要求(1)回转工作台夹紧时，应足够的夹紧力，当失去夹紧力时，应有紧急保护环节。(

5、2)应能对机床进行预停和紧急停止操作。(3)机床在超节拍时应能预停，并具有过载保护、短路保护和失压保护。(4)要有完善的动作显示信号，以便于对机床的工作过程进行监控和维修。(5)应具备局部工作照明。三、设计任务1.绘制电气控制系统原理图或PCI/O接线图、功能表图和梯形图，编写指令程序清单。2.选择电气元件，编制电气元件明细表。3.设计并绘制工艺图纸(只要求选择下列项目中的任意一项即可)。(1)电气板元件布置图和电气底板零件加工图。(2)电气板接线图。(3)控制面板元件布置图、接线图和面板加工图。

6、4.编写设计说明书和使用说明书。