三面铣组合机床的电气控制系统设计

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1、电气控制与PLC课程设计设计题目：三面铣组合机床的电气控制系统设计专业班级：电气工程及其自动化1203班姓名：学号：指导教师：某某某日期：2015-6-23至2015-7-3191.摘要组合机床（transferandunitmachine）组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短

2、设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。　　组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。本论文介绍的三面铣组合机床就有以上特点，采用了液压和电气系统控制，能同

3、时进行三面加工，利用液压系统控制，能快速、平稳的进给加工。论文分析了三面铣组合机床的控制原理，制定了液压控制原理图、液压电磁阀工作状态图表、电气控制原理图、电器元件安装位置图、电气接线示意图以及编写了电气控制电路工作原理说明书，同时还完成了电气元件选择计算、列出元件清单。1.1关键词:电气控制系统、液压控制系统、三面铣组合机床1.2任务：设计三面铣组合机床的电气控制系统三面铣组合机床结构示意图及被加工零件示意如图1所示。机床由床身、三台铣削动力头、液压动力滑台、液压站、工作台、夹具及工件松紧油缸等部

4、件组成。机床工作的自动循环过程如图2所示，工件与铣刀的相互位置示意图如图3所示。工作时，操作工放上待加工工件，首先按下液压泵起动按钮起动液压泵电动机，然后按下夹紧按钮，发出加工指令信号，工件松紧油缸动作，当工件夹紧到位，压力继电器动作，发出液压动力滑台快进信号，滑台快进到位转工进，同时起动左、右1两铣削动力头电动机，分别对零件的左右侧端面开始加工，当滑台进给到预定位置时，中间的立铣削动力头起动加工，滑台继续进给直到右1动力头完成右端Φ80端面的铣削加工，右1动力头电动机停机，同时右2动力头电动机起动

5、，对右Φ1990端面加工，直到加工终点。此时，左、中间立铣及右2动力头电动机同时停机，待上述铣刀完全停止后，发出滑台快速退回信号，滑台快退到位，夹紧工件的油缸自动将工件松开，完成一次工作循环，操作工取下加工好的工件，再放上待加工工件，重复以上工作过程。控制要求：1）在机床不进行加工时，四台铣削动力头电动机均可实现点动对刀控制。2）工件的夹紧、松开及滑台的快进、快退应能调整控制。液压泵电动机：1.5KW，1410r/min,380V,3.49A左铣削头电动机：4KW，1440r/min，380V，8.

6、4A右1铣削头电动机：3KW，1440r/min，380V,6.8A右2铣削头电动机：4KW，1440r/min，380V，8.4A立铣削头电动机：3KW，1440r/min，380V，6.8A各种电磁阀额定电压为直流24V，其余参数自己设定。图1三面铣组合机床结构示意图及被加工零件示意图1—左铣削动力头2—立铣削动力头3—右2铣削动力头4—右1铣削动力头5—工件6—夹具7—液压动力滑台8—床身19图2机床工作自动循环过程图图3工件与铣刀的相互位置示意图192.工件的加工过程及行程开关的安装位置图1

7、93.液压工作原理图液压元件动作表元件工序YV1YV2YV3YV4YV5KP1原位—（+）————夹紧+————+快进（+）—+——+工进（+）—+—++死挡铁停留（+）—+—++快退（+）——+—+松开—+————194.液压控制系统原理分析夹紧过程：工作时，操作工放上待加工工件，首先按下液压泵起动按钮起动液压泵电动机，然后按下夹紧按钮，发出加工指令信号，工件松紧油缸动作，夹紧过程中油液的流动情况为:进油路：变量泵→减压阀→单向阀1→换向阀（左位）→夹紧油缸左腔回油路：夹紧油缸右腔→换向阀（左位）

8、→油箱快进过程:当工件夹紧到位，压力继电器KP1动作，发出液压动力滑台快进信号，电磁铁YV3通电，电液换向阀左位接入系统，顺序阀因系统压力不高仍处于关闭状态，这时液压缸作差动连接，限压式变量泵输出最大流量，系统中油液流动情况为：进油路：变量泵→单向阀2→换向阀（左位）→换向阀1（左位）→进给油缸左腔回油路：进给油缸右腔→换向阀（左位）→单向阀3→换向阀1（左位）→进给油缸左腔工进过程：当滑台快进到预定位置时挡块压下行程阀，这时系统压力升高，顺序阀打开，变量泵输出流量减