多工步加工专用机床电气控制系统设计

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1、实用成绩南京工程学院课程设计说明书(论文)题目多工步加工专用机床电气控制系统设计课程名称机电传动控制课程设计院（系、部、中心）机械工程学院专业机械设计制造及其自动化班级机制121学生姓名学号设计地点2-201文档实用指导教师设计起止时间：2015年6月8日至2015年6月12日目录1任务说明11.1多工步加工专用机床结构11.2机床加工零件工艺过程12任务分析22.1机床工作方式22.2机床工作过程32.3多工步加工专用机床控制系统元件与工作要求32.4多工步加工专用机床安全稳定工作要求43控制方案设计43.1总体方案设计4文档实用3.1.1多工步加工专用机床控制要求分析43.1.2

2、多工步加工专用机床控制方案43.2电气系统设计53.3电气控制系统设计73.3.1电器元件信号与PLC连接的通道分配73.3.2多工步加工专用机床自动工作控制流程设计84控制流程分析95控制程序设计96总结167参考文献17文档实用1任务说明1.1多工步加工专用机床结构专用机床根据特定工件规定的加工工艺要求而设计制造的一种高效率自动化专用加工设备。常采用多刀（多轴）、多面、多工步同时进行钻、扩、铰、镗、铣等加工工件，并且具有自动工作循环的功能，在机械制造业的成批和大量产品的生产得到了广泛的应用。多工步加工专用机床采用7把刀具按7个工步的要求依次对工件进行加工。机床由转塔刀架，主轴箱及

3、主轴，和走刀机构组成，电动机驱动主轴带动工件旋转，液压系统驱动走刀机构，带动刀架完成进给运动，刀架回转完成换刀操作。机床采用行程开关检测机床是否达到预定位置，机床结构及运动部件工作循环如图1-1所示。图1-1多工步加工专用机床结构与动力部件工作循环图1.2机床加工零件工艺过程文档实用多工步加工专用机床自动加工零件的工艺过程如图1-2所示，由人工将工件放置在主轴端卡盘内夹紧，启动自动加工过程。自动加工中，首先走刀机构带动刀架快速接近工件，然后转为工件慢速进给钻孔，加工完成后快速退回原位，结束一个工步的加工；紧接着刀架夹紧装置松开，刀架转到下一刀具位置，夹紧装置夹紧刀架后，开始第二工步加

4、工；当6把刀具依次完成加工后，人工取出完成加工的零件，结束一次加工循环过程。图1-2多工步加工专用机床加工零件工艺过程2任务分析2.1机床工作方式为保证多工步加工专用机床能够处于正常工作，要求机床具备二种工作方式：文档实用走刀进给部件能够点动向前调整，以及进给部件不在原位时能够快速复位；走刀机构和刀机能够分别实现自动循环调整过程；整机全自动工作循环加工工作；2.2机床工作过程机床工作过程是机床在正常加工时整机全自动循环的工作过程，加工过程需要满足如下工作要求：按下启动按钮，液压系统驱动夹紧装置夹紧刀架，夹紧后压力继电器发出夹紧信号；走刀机构快进，并同时启动主轴电机；走刀机构快进达到工

5、件附近后，由快进转为工进，进行钻削加工；加工完毕后，走刀机构停留2秒后，快速退回原位；夹紧装置松开刀架，液压系统驱动刀架转动换刀，同时；刀架夹紧装置夹紧刀架，开始下一工步加工；所有加工工步完成，走刀机构退回原位，主轴电机停。2.3多工步加工专用机床控制系统元件与工作要求多工步加工专用机床的主轴电机为2.2kw，液压站液压泵电动机为3kw，走刀机构及夹紧装置动作方向通过电磁阀控制。自动循环工作时，所有工作状态切换由行程开关控制。电器元件工作关系如表2-1所示。表2-1电器元件工作关系表工作状态走刀机构刀架及刀架夹紧装置主令电器YV1YV2YV3M1YV4YV5YV6夹紧刀架＋SB2文档

6、实用快进＋＋＋＋SP、SQ1工进＋＋＋SQ2停留＋＋SQ3快退＋＋＋KT放松刀架＋＋SQ1换刀转位＋＋SQ5（下一工步夹紧刀架）＋＋SQ4（加工结束）－－－－－－－－SQ12.4多工步加工专用机床安全稳定工作要求具有运动部件间安全工作的联锁功能；具有位置保护功能（如极限限位、越位、相对位置保护）；电气控制系统具有短路，电动机过载等保护功能；具有应急操作功能；具有照指示灯辅助功能。3控制方案设计3.1总体方案设计3.1.1多工步加工专用机床控制要求分析根据多工步加工机床控制系统设计任务分析，确定设备条件和控制要求如下：文档实用电气控制系统的控制对象为一进行自动循环加工零件的机械设备，采

7、用电气-液压-机械组合的传动方式进行驱动和控制。设备位于温带室内车间，工作环境较好，对控制系统无特殊要求；设备安装在机械加工车间，由车间低压电网供电，设备驱动电压380v，供电频率50赫兹；设备电气控制为普通开关量控制，要求自动完成零件切削加工过程，单个运动部件能够独立调整操作，同时设备具有电气保护及联锁保护等功能。3.1.2多工步加工专用机床控制方案由设备条件和控制要求分析结果可确定控制方案如下：多工步加工专用机床控制系统采用开关量控制；基于设备自动工作