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文檔簡介

無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書-1第一章引言可編程控制器(ProgrammableController)是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的專用計(jì)算機(jī)控制裝置,是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的控制設(shè)備。最早的可編程控制器可追溯到1969年。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器ProgrammableLogicController,簡稱PLC,主要作用就是替代繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。工業(yè)控制領(lǐng)域的快速發(fā)展和不斷增長的新需求。使得目前這種裝置的功能已經(jīng)大大超出邏輯控制的范圍,因此原來的說法已經(jīng)不貼切地表示其功能了。今天我們稱之為可編程控制器,簡稱PC。但為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)PersonalComputer的簡稱混淆,還是簡稱PLC。PLC是微電子技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它的應(yīng)用非常廣泛,能方便地直接用于機(jī)械制造、化工、電力、交通、采礦、建材、輕工、環(huán)保、食品等各行各業(yè)。即可用于老設(shè)備的技術(shù)改造,也可用于新產(chǎn)品的開發(fā)和機(jī)電一體化。近年來,可編程序控制器的發(fā)展非常快,不僅應(yīng)用普及非常快,而新產(chǎn)品的開發(fā)速度也是非??斓?。隨著我國的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,人民生活水平迅速提高,工作居住條件得到了巨大改善。鉆床作為工業(yè)生產(chǎn)內(nèi)的重要生產(chǎn)工具,與人們的工作和效力的產(chǎn)生息息相關(guān)。對(duì)它的性能要求很精確。在此,我們采用了PLC的控制來實(shí)現(xiàn)鉆床的運(yùn)行穩(wěn)定。鉆床的電氣系統(tǒng)由液壓系統(tǒng)、冷卻泵和電磁吸盤以及照明電路等部分組成。傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)采用的繼電器邏輯控制由于觸點(diǎn)多、故障率高、可靠性差、體積大等缺點(diǎn),正逐漸被淘汰。目前鉆床設(shè)計(jì)使用可編程控制器(PLC),要求功能變化靈活,編程簡單,故障少,噪音低。維修保養(yǎng)方便,節(jié)能省工,抗干擾能力強(qiáng),控制箱占地面積少。改造后使生產(chǎn)線的效率得到提到,使用壽命更長久等優(yōu)點(diǎn)。改造鉆床是一門專業(yè)知識(shí)相當(dāng)廣泛的專業(yè),它涉及到自動(dòng)化專業(yè)的多門專業(yè)基礎(chǔ)課:電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制、計(jì)算機(jī)接口、自控原理、檢測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、電機(jī)拖動(dòng)、電氣系統(tǒng)控制、可編程邏輯控制器等。通過這些專業(yè)課程的學(xué)習(xí),在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,又使這些課程得到了復(fù)習(xí)、鞏固。掌握所學(xué)知識(shí)并解決實(shí)際問題的方法和技能。Z3013031型搖臂鉆床屬于大型立式鉆床,能夠進(jìn)行多種形式的機(jī)械加工,如鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、刮平面以及攻螺紋等。搖臂鉆床的運(yùn)動(dòng)部件較多,常采用多臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),一般采用三相交流鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),用機(jī)械變速調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)刀量,變速箱為機(jī)械有級(jí)調(diào)速,鉆床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都有較大的調(diào)速范圍。Z30130X31型鉆床的傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)過于復(fù)雜煩瑣。若采用PLC控制進(jìn)行改造后,便線路簡化,可靠性提高,響應(yīng)加快精確更正確,給設(shè)備維護(hù)、檢修帶來方便,同時(shí)在成本上也合理,能夠產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書-2第二章機(jī)床的主要參數(shù)1.機(jī)床的主要參數(shù)(1)最大鉆孔直徑100mm(2)主軸中心線至立柱母線距離:最大3150mm最小570mm(3)主軸箱水平移動(dòng)距離2580mm(4)主軸端面至底座工作面距離:最大2500mm最小750mm(5)搖臂升降距離1250mm(6)搖臂升降速度0.61m/min(7)搖臂回轉(zhuǎn)角度360度(8)主軸圓錐孔莫氏6號(hào)(9)主軸轉(zhuǎn)速范圍81000r/min(10)主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)22級(jí)(11)主軸進(jìn)給量范圍0.063.2mm/r(12)主軸進(jìn)給量級(jí)數(shù)16級(jí)(13)主軸行程500mm(14)刻度盤每轉(zhuǎn)鉆孔深度170mm(15)主軸允許最大扭轉(zhuǎn)力矩2450Nm(16)主軸允許最大進(jìn)給抗力49103.N(17)主電機(jī)功率15kw(18)搖臂升降電機(jī)功率3kw(19)主軸箱及搖臂液壓夾緊電機(jī)功率0.75k(20)立柱液壓夾緊電機(jī)功率0.75kw(21)主軸箱水平移動(dòng)電機(jī)功率0.25kw(22)主軸箱水平移動(dòng)速度1.6m/min(23)冷卻泵電機(jī)功率0.09kw2.鉆床的機(jī)械及運(yùn)動(dòng)形式(一)Z30130x31型搖臂鉆床適用于在重大型零件上鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、刮平面及攻螺紋等工作,在具有工藝裝備的條件下可以進(jìn)行鏜孔。Z30130x31行搖臂鉆床,其零部件通用化程度較高,本機(jī)床具有如下特點(diǎn):無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書-3采用液壓預(yù)選變速機(jī)構(gòu),可節(jié)省輔助時(shí)間;主軸正反轉(zhuǎn)、停車(制動(dòng))、變速、空擋等動(dòng)作都用一個(gè)手柄控制,操縱輕便;主軸箱、搖臂、內(nèi)外柱采用液壓驅(qū)動(dòng)的菱形塊夾緊機(jī)構(gòu),夾緊可靠;搖臂上導(dǎo)軌、主套筒及內(nèi)外柱回轉(zhuǎn)滾道等處均進(jìn)行淬火處理,可延長使用壽命;主軸箱的移動(dòng)除手動(dòng),還可以機(jī)動(dòng);有完善的安全保護(hù)裝置及外柱防護(hù)和自動(dòng)潤滑裝置。(二)液壓系統(tǒng)的主要特點(diǎn)(1)該液壓系統(tǒng)中工作臺(tái)的換向采用了時(shí)間控制的換向回路。在換向閥閥芯上的四個(gè)控制邊均帶有錐度較小的制動(dòng)錐,同時(shí)可采用單向節(jié)流閥來調(diào)整閥芯的移動(dòng)速度,使制動(dòng)過程平穩(wěn),減小了換向沖擊,這對(duì)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度較高、換向要求平穩(wěn)。(2)液壓系統(tǒng)中,采用了進(jìn)油和回油路的雙重節(jié)流調(diào)速回路,并以回油節(jié)流調(diào)速為主,因此,工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),且可減小工作臺(tái)啟動(dòng)時(shí)的前沖現(xiàn)象。(3)具有卸荷回路,機(jī)床不工作時(shí),可使系統(tǒng)卸荷,以減少功率損失和減少油液發(fā)熱。無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書-4第三章繼電器接觸器控制原理3.1控制線路特點(diǎn)與電氣線路概述3.1.1控制線路特點(diǎn)(1)電路、控制線路、信號(hào)指示燈電路及機(jī)床照明均采用自動(dòng)空氣斷路器作為電源引入開關(guān)。自動(dòng)空氣斷路器中的電磁脫扣裝置作為短路保護(hù)電器而取代熔斷器。另外,此斷路器也具有零壓保護(hù)和欠壓保護(hù)作用。(2)由于各臺(tái)點(diǎn)動(dòng)機(jī)的容量不同,在起動(dòng)時(shí)須區(qū)別對(duì)待。主軸電動(dòng)機(jī)容量較大,為降低起動(dòng)電流,采用了Y起動(dòng)控制線路。其它五臺(tái)電動(dòng)機(jī)采用接觸器直接起動(dòng)控制線路或開關(guān)直接起動(dòng)控制線路。(3)控制線路裝有總起動(dòng)與總停止按鈕,便于操作和在發(fā)生事故時(shí)緊急停車。(4)搖臂的上升運(yùn)動(dòng)和下降運(yùn)動(dòng)有嚴(yán)格的動(dòng)作順序,由限位開關(guān)SQ3給以保證。(5)每一個(gè)主要?jiǎng)幼骶兄甘緹糇鞒鲋甘?,便于操作和進(jìn)行電氣維修。(6)主柱的夾緊與松開單獨(dú)用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),使控制更為靈活。(7)主軸箱的水平移動(dòng)單獨(dú)用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。(8)搖臂的上升運(yùn)動(dòng)和下降運(yùn)動(dòng)可以用主軸箱上的十字開關(guān)操作,也可以裝在立柱下部的控制按鈕操作,屬于兩地控制線路。(9)立柱與主軸箱的松開與夾緊可以同時(shí)進(jìn)行操作,也可以單獨(dú)進(jìn)行。(10)控制線路采取了可靠的電氣聯(lián)鎖措施,以防止發(fā)生電源短路事故。3.1.2電氣線路概述主電路由六臺(tái)三相交流異步電動(dòng)機(jī)及其有關(guān)的電氣元件組成。主軸電動(dòng)機(jī)只有一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向,因?yàn)楣β瘦^大,所以采用Y起動(dòng)控制線路。冷卻泵電動(dòng)機(jī)也只有一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向,采用開關(guān)直接起動(dòng)控制線路。其它四臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)都有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向,采用交流接觸器起動(dòng)控制線路。M1為主電動(dòng)機(jī),由交流接觸器KM1、KM2和KM3進(jìn)行Y起動(dòng),KM1和KM3也是M1的停止電器。M1的短路保護(hù)電器是總電源引入開關(guān)自動(dòng)空氣斷路器QF1中的電磁脫扣裝置。熱繼電器FR1是M1的過載保護(hù)電器。M2是搖臂升降電動(dòng)機(jī)。交流接觸器KM4控制M2的正向起動(dòng)與停止。M2

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