全自動(dòng)雙面鉆電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)(上理大)資料

1、word精品文檔,可編輯,歡迎下載一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1.設(shè)備概況介紹全自動(dòng)雙面鉆是對(duì)棒料兩面同事進(jìn)行鉆孔或擴(kuò)孔加工的專用機(jī)床。這種機(jī)床的自動(dòng)程度高。能自動(dòng)上、下料，自動(dòng)進(jìn)、退倒，并且有可靠的危險(xiǎn)區(qū)保護(hù)裝置。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖10-21所示。雙面鉆是由液壓系統(tǒng)控制進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力頭的主軸由Y100L14(2.2kW)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，各運(yùn)動(dòng)采用行程原則控制，動(dòng)力頭進(jìn)退及上、下料采用液壓傳動(dòng)，液壓泵電動(dòng)機(jī)為Y100L24（3kW）。2.設(shè)計(jì)要求1）料斗中有料時(shí)，按下開(kāi)工按鈕后，能自動(dòng)工作下去，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)。2）當(dāng)只要求加工一只零件時(shí)，要求加工完畢能自動(dòng)退回原味，并自動(dòng)停車。3）動(dòng)力頭主軸、滑臺(tái)能點(diǎn)動(dòng)操作，以便調(diào)

2、整鉆孔深度。4）主軸主要求單向運(yùn)轉(zhuǎn)，離開(kāi)原位能自動(dòng)啟動(dòng)，回到原位則自動(dòng)停止。5）單機(jī)操作能進(jìn)行一面加工，并且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)。6）具有緊急停止和危險(xiǎn)區(qū)保護(hù)環(huán)節(jié)。7）具有必要的顯示、保護(hù)、連鎖環(huán)節(jié)。二、設(shè)計(jì)過(guò)程1.主電路設(shè)計(jì)1）由接觸器KM1,KM2,KM3，KM4分別控制液壓泵電動(dòng)機(jī)、冷氣泵電動(dòng)機(jī)、主電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)2）由熔斷器FU1,FU2,FU3,FU4實(shí)現(xiàn)短路保護(hù),由熱繼電器 FR1,FR2,FR3實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)；3）由隔離開(kāi)關(guān)QF 作為電源控制；4）為保證準(zhǔn)確停位,并考慮前進(jìn)與后退運(yùn)動(dòng)均由同一型號(hào)的電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),故停車時(shí)可采用一直流電源實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng),直流電源可采用低壓交流電源經(jīng)單相橋式整流得到，

3、能耗制動(dòng)由接觸器KM4控制。（二）控制電源的設(shè)計(jì)控制電源采用110v交流電壓、照明燈采用24v電壓、指示燈采用6v電壓，查簡(jiǎn)明電工手冊(cè)，選用型號(hào)為110的變壓器（三）控制電路的設(shè)計(jì)（1）電機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)：1）油泵和冷卻泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況分別由KM1,KM2控制，并且使用基本的“啟保停”的控制電路；油泵電機(jī)的開(kāi)關(guān)分別為SB8和SB10，冷卻泵的開(kāi)關(guān)分別為SB7和SB9。2）為保證兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，同時(shí)停車，兩臺(tái)同型號(hào)的動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)由一個(gè)接觸器KM3控制，其中能耗制動(dòng)過(guò)程由KM4控制，制動(dòng)時(shí)間由時(shí)間繼電器KT來(lái)確定；過(guò)載保護(hù)由FR3常閉觸頭串在動(dòng)力頭及能耗控制回路中實(shí)現(xiàn)；SB5為啟動(dòng)按鈕，SB

4、6為停止按鈕。（2）電磁閥控制電路的設(shè)計(jì)：（電磁閥控制）（中間繼電器）由于電磁閥無(wú)自鎖功能，故引入中間繼電器，由于加工工程工步數(shù)N=6,故選用中間繼電器個(gè)數(shù) ，通電域m=3（傳遞電磁閥工步數(shù)），繼電器成菱形。其動(dòng)作表如下表所示：YV1YV2YV3YV4YV5KA1KA2KA3定位(SB1)+-100夾緊（YJ1）+-110入位 (YJ2)-+-111工進(jìn)(SQ1SQ5)-+-011退位(SQ2SQ4)-+-+001復(fù)位(SQ3SQ6)-000表1-電磁閥控制邏輯狀態(tài)表1）根據(jù)切削工藝要求，動(dòng)力頭的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)和后退運(yùn)動(dòng)能夠進(jìn)行半自動(dòng)循環(huán)控制，其控制過(guò)程如下：定位：當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)油壓達(dá)到工作要求時(shí)（YJ3

5、閉合），按下SB1，電流繼電器KA1和電磁鐵YV1得電，KA1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，零件被準(zhǔn)確定位。夾緊：由于電磁鐵YV1的得電，當(dāng)壓力繼電器YJ1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使YV2得電，定位工序結(jié)束，指示燈HL1亮。由于KA2開(kāi)始得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，系統(tǒng)進(jìn)入夾緊工序，零件被夾緊。入位：由于電磁鐵得電，當(dāng)壓力繼電器YJ2的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，表明零件已被夾緊，夾緊指示燈HL2亮。此時(shí)KA3開(kāi)始得電,KA1和KA2保持得電狀態(tài)，滑臺(tái)入位，帶動(dòng)夾具一起進(jìn)入加工位置.工進(jìn)：滑臺(tái)入位后壓下限位開(kāi)關(guān)SQ1/SQ5，其常開(kāi)觸點(diǎn)SQ1/SQ5閉合，使YV4得電，系統(tǒng)進(jìn)入工進(jìn)環(huán)節(jié)。 退位：拖板左右兩邊的動(dòng)力頭對(duì)零件進(jìn)行兩端面銑削

6、加工（工進(jìn)），當(dāng)動(dòng)力頭達(dá)到加工終點(diǎn)時(shí)，壓下限位開(kāi)關(guān)SQ2/SQ4，其常開(kāi)觸點(diǎn)SQ2/SQ4閉合，使YV5得電，系統(tǒng)進(jìn)入退位環(huán)節(jié)。復(fù)位：當(dāng)動(dòng)力頭退回原位時(shí)，壓下限位開(kāi)關(guān)SQ3/SQ6，其常閉觸點(diǎn)SQ3/SQ6斷開(kāi)，則復(fù)位工序結(jié)束，同時(shí)夾緊工序也結(jié)束，指示燈HL2滅，夾具打開(kāi)，取出零件。經(jīng)過(guò)上述六個(gè)步驟，機(jī)床的一次進(jìn)給循環(huán)即2）因設(shè)備調(diào)整需要，系統(tǒng)定位，夾緊，入位，工進(jìn)及退位/復(fù)位操作環(huán)節(jié)既可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)循環(huán)，又可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的控制，用SA2,SB2,SB3,SB4分別對(duì)其完成進(jìn)行手動(dòng)控制。3）由FU6對(duì)控制電路進(jìn)行短路保護(hù)。4) 控制線路邏輯表達(dá)式推理：Y=（開(kāi)啟條件*限制條件+保持）*關(guān)閉條件由邏輯

7、狀態(tài)表及分析結(jié)果可得： （3）局部照明與信號(hào)指示電路的設(shè)計(jì)在機(jī)床上設(shè)置電源接通指示燈HL2(綠色)，在電源開(kāi)關(guān)QS接通后，HL2立即發(fā)光顯示，表示機(jī)床電氣線路已出入供電狀態(tài)；設(shè)置指示燈HL1（紅色），亮?xí)r表示電動(dòng)機(jī)M1,M2已運(yùn)行。其中指示燈HL1由接觸器KM1的常開(kāi)觸點(diǎn)控制通電顯示，如電氣原理圖所示。設(shè)置照明燈EL，供安全照明使用。(4)按設(shè)計(jì)要求檢查各動(dòng)作程序，各種保護(hù)，聯(lián)鎖等，便于繪制電氣控制原理圖。（四） 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)PLC 是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，采用西門子公司的S7200 系列的主控模塊CPU226 和數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊EM221，8點(diǎn)DC 輸入( 8 24 V/DC) 。CPU

8、226 集成24 輸入/16 輸出共40 個(gè)數(shù)字量I /O 點(diǎn)?？蛇B接7 個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248 個(gè)數(shù)字量I /O 點(diǎn)或35 路模擬量I /O 點(diǎn)。26K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能?？赏耆m應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。1) PLC 輸入/輸出地址分配表2) PLC 硬件接線圖3) 順序功能圖4) 梯形圖（五）電器元件清單三、小結(jié)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，很大提高了自己獨(dú)立完成某項(xiàng)任務(wù)的辦事能力，能使大學(xué)所學(xué)書本上的理論知識(shí)與實(shí)際很好的結(jié)合起來(lái)，也能很熟練的操作應(yīng)用軟件和辦公自動(dòng)化軟件，了解了寫一篇機(jī)械論文的步驟和格式，有了這次設(shè)計(jì)，相信對(duì)以后的工作會(huì)很有幫助，感覺(jué)什么事情都會(huì)做的很好的。此次設(shè)計(jì)是全自動(dòng)雙面鉆電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中通過(guò)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法對(duì)其電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行本次設(shè)計(jì)，并選擇電器元合理配置，使其達(dá)到最優(yōu)化。其后，應(yīng)用科學(xué)的計(jì)算方法選用各種型號(hào)的電器元件。最后，對(duì)控制面板進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)在考慮設(shè)計(jì)其控制電路和電器元件的選用時(shí)，運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，是可行的。此方法電氣工程人員易于接受，便于普及、推廣。具有一定的通用性。對(duì)于提高我國(guó)的生產(chǎn)裝備水平具有現(xiàn)實(shí)的意義。四、參考文獻(xiàn)1 鄧星鐘. 機(jī)電傳動(dòng)與控制M. 華中科技大