机电控制技术平面磨床电气控制系统设计

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1、设计说明书（课程设计名称）平面磨床电气控制系统设计起止日期：2014年6月17日至2014年6月21日学生姓名班级机械设计学号成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2014年6月10目录序言3第一章平面磨床设计要求41.1平面磨床简析41.2M7130平面磨床的原理41.3平面磨床设计要求4第二章M7130型平面磨床电气控制电路72.1电动机主电路控制思路72.2控制电路思路72.3联锁、保护环节82.4总电路设计9第三章PLC电气原理图133.1PLC的选用133.2I/O地址分配133.3PLC的外部接线143.4I/O接线图143.5梯形图的设计15课程设计心得体会1

2、6参考文献1610序言：现代机械把机械技术与电子技术、控制技术联系在一起，使得机械的动力、机械的运动可以通过电器或电子装置来控制。由电动机或电控装置提供动力是现代机械的主要特征。社会生产力的发展对机械或机器提出了更高的要求，不仅要求对机器的开关进行简单的控制，而且要能对机器的动作特性（速度、加速度、位置等）和动作时间进行控制。这仅仅靠机械自身是很难实现的。控制论、信息论及系统工程这三大理论的提出为现代机械科学的发展提供了理论依据。机电控制技术是解决机电系统中的控制问题的一门技术。 本课题的研究意义及必要性 磨床是用砂轮周边或端面进行机械加工的精密机床。它不但能加工一般金属材

3、料，而且能加工一般金属刀具难以加工的硬材（如淬火钢，硬质合金等）。利用磨削可获得较高加工精度和光洁度，而且加工余量较其他加工方法小的多。所以磨床广泛用于零件加工。由于精密铸造和精密锻造工艺的进步，使得零件不经其他切削加工而直接磨削成成品。随着高速磨削和强力磨削工艺的发展，进一步提高了磨削的效率。因此磨床的使用范围日益扩大，在金属切削机床中所占比重不断上升，在工业发达国家占金属切削机床的13%-27%。磨床种类很多，按其工艺分为外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床以及一些专用磨床，如螺纹磨床、齿轮磨床、球面磨床、花键磨床、导轨磨床与无心磨床等。其中以平面磨床最为普通。10第

4、一章平面磨床设计要求1.1平面磨床简析平面磨床是用砂轮磨削教工各种零件的平面。M7130型平面磨床是平面磨床使用较普遍的一种机床。该磨床炒作方便，磨削精度和光洁度都比较高，适用磨削精密零件和各种工具，并可作镜面磨削M7130磨床型号含义如下所述：M---磨床7---平面1---卧轴柜台式30---工作台的工作面宽为300mm。1.2M7130平面磨床的原理 工作台上装有电磁吸盘，用以吸持工件。工作台在床身导轨上作往复运动（纵向运动）。固定在床身上的立柱上带有导轨，滑座在立柱导轨上作垂直运动；而砂轮箱在滑座的导轨上作水平运动（横向运动），砂轮箱内装有电动机，电动机带动砂轮作旋

5、转运动。 平面磨床在加工工件过程中，砂轮的旋转运动是主运动，工作台往复运动为纵向进给运动，滑座带动砂轮箱沿立柱导轨的运动为垂直进给运动，砂轮箱沿滑座导轨的运动为横向进给运动。 工作时，砂轮旋转，同时工作台带动工件右移，工件被磨削。然后工作台带动工件快速左移，砂轮向前作进给运动，工作台再次右移，工件上新的部位被磨削。这样不断重复，直至整个待加工平面都被磨削。1.3平面磨床设计要求（1）要结构形式及运动形式卧轴平面磨床外形结构图M7130型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮架、滑座、立柱等部分组成。10在床身上装有液压传动装置，以便工作台在床身导轨上通过压力油推动活塞作

6、往复直线运动，实现水平方向进给运动。工作台面上有T形槽，用以安装电磁吸盘或直接安装大型工件。床身上固定有立柱，滑座安装在立柱的垂直导轨上，实现垂直方向进给。在滑座的水平导轨上安装砂轮架，砂轮架由装入式电动机直接拖动，通过滑座内部的液压传动机构实现横向进给。平面磨床砂轮的旋转运动为主运动，工作台完成一次往复运动时，砂轮架作一次间断性的横向进给，直至完成整个平面的磨削，然后砂轮架连同滑座沿垂直导轨作间断性的垂直进给，直至达到工件加工尺寸。平面磨床的辅助运动，如砂轮架在滑座的水平导轨上作快速横向移动，滑座在立柱的垂直导轨上作快速垂直移动，以及工作台往复运动速度的调整等。（2）电力

7、拖动及控制要求基于上述磨床的工作性质和加工精度要求，对电力拖动控制方案提出如下要求：1）平面磨床是一种精密加工机床，为了保证其加工精度要求，机床运行时要求平稳。工作台往复运动在换向时要求惯性要小，无冲击力，因此，工作台的往复运动采用液压传动。由电动机拖动液压泵，供应压力油，通过液压传动装置实现工作台的纵向进给运动，并通过工作台上的撞块操纵床身上的液压换向阀（开关），改变压力油的流向，实现工作台的换向和自动往复运动。2）为了简化磨床的机械传动机构，采用多电动机单独拖动。M7130型平面磨床采用三台电动机拖动，砂轮的旋