機(jī)電液綜合設(shè)計(jì)（一）任務(wù)書(shū)-2024(21中外1班)

機(jī)電液綜合設(shè)計(jì)(一)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)目的及要求（一）設(shè)計(jì)目的該課程設(shè)計(jì)是在液壓與氣壓傳動(dòng)、機(jī)電傳動(dòng)與PLC課程結(jié)束后的一個(gè)綜合實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)該教學(xué)環(huán)節(jié)，要求達(dá)到以下目的：1.鞏固和深化已學(xué)知識(shí)，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的一般方法和步驟，掌握PLC控制系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)的基本思路和過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和綜合分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力；2.正確合理地選用液壓元件；能熟練地運(yùn)用液壓基本回路、組合成滿足基本性能要求的液壓系統(tǒng)；根據(jù)液壓系統(tǒng)的電氣控制需求，正確合理地選用PLC及其它電氣元件，設(shè)計(jì)出符合要求的電氣控制系統(tǒng)；3.熟悉并會(huì)運(yùn)用有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)手冊(cè)和產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料。提高學(xué)生在計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料以及經(jīng)驗(yàn)估算、考慮技術(shù)決策、技術(shù)文件編制等方面的基本技能水平。（二）設(shè)計(jì)要求1.設(shè)計(jì)時(shí)必須從實(shí)際出發(fā)，綜合考慮實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性及操作維修便利性。2.設(shè)計(jì)任務(wù)為中等復(fù)雜程度液壓設(shè)備的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及其PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)題目見(jiàn)附頁(yè)。設(shè)計(jì)題目由學(xué)生自主選擇決定，最多每四人共用一組設(shè)計(jì)參數(shù)，PLC控制部分應(yīng)實(shí)現(xiàn)液壓液壓系統(tǒng)的控制需求。3.要求學(xué)生完成以下工作：（1）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份（封面-成績(jī)?cè)u(píng)定表-目錄-正文-總結(jié)-參考文獻(xiàn)）；（2）液壓液壓系統(tǒng)原理圖一張(A2，包括工作循環(huán)圖和電磁鐵動(dòng)作順序表)；（3）電氣控制系統(tǒng)原理圖紙一張（A3）；（4）PLC控制程序一份（包括梯形圖程序和語(yǔ)句表）。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)部分1.液壓系統(tǒng)的工況分析，繪制負(fù)載和速度循環(huán)圖；2.系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，擬定液壓系統(tǒng)原理圖；方案設(shè)計(jì)包括供油方式、調(diào)速回路、速度換接控制方式、安全、節(jié)能等性能的方案比較，根據(jù)工況分析選擇出合理的基本回路，并將這些回路組合成液壓系統(tǒng)，初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖。3.計(jì)算和選擇液壓元件；（1）計(jì)算液壓泵的工作壓力、流量，結(jié)合設(shè)計(jì)要求選擇液壓泵的規(guī)格。（2）計(jì)算液壓系統(tǒng)功率，選擇原動(dòng)機(jī)。（3）選擇液壓閥和輔助元件。4.驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能5.繪制正式原理圖，編制課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。（二）PLC電氣控制系統(tǒng)部分1.根據(jù)液壓系統(tǒng)的控制需求，擬定PLC控制系統(tǒng)方案。2.確定I/O點(diǎn)數(shù)，選擇合適的PLC及其它電氣元件，繪制PLC控制系統(tǒng)電氣原理圖。3確定控制軟件的功能，編寫(xiě)PLC控制程序（編寫(xiě)梯形圖程序，并轉(zhuǎn)換成語(yǔ)句表）。4撰寫(xiě)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。三、進(jìn)度安排按教學(xué)計(jì)劃安排，機(jī)電液綜合設(shè)計(jì)（一）總學(xué)時(shí)數(shù)為2周，其進(jìn)度及時(shí)間大致分配如下：序號(hào)設(shè)計(jì)內(nèi)容天數(shù)1熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)、準(zhǔn)備設(shè)計(jì)資料0.5天2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分明確液壓系統(tǒng)技術(shù)要求，完成負(fù)載分析；初選系統(tǒng)壓力，確定油缸規(guī)格，進(jìn)行工況分析1天3液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和擬定系統(tǒng)原理圖1天4選擇確定液壓元件，進(jìn)行系統(tǒng)壓損和溫升驗(yàn)算1天5液壓原理圖圖紙繪制，液壓部分設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)1天6液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分答辯0.5天7電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分?jǐn)M定PLC控制系統(tǒng)方案1天8PLC控制系統(tǒng)電氣原理圖設(shè)計(jì)1天9PLC控制程序設(shè)計(jì)1天10撰寫(xiě)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1天11PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分答辯0.5天12提交本部分設(shè)計(jì)文檔0.5天總計(jì)10天四、主要參考資料[1]王積偉.液壓與氣壓傳動(dòng)(第3版)，機(jī)械工業(yè)出版社，2018[2]左健民.液壓與氣壓傳動(dòng)(第4版)，機(jī)械工業(yè)出版社，2015[3]陳清奎.3D版液壓與氣壓傳動(dòng)，機(jī)械工業(yè)出版社，2017[4]楊培元，朱福元.《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社，2017[5]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本：液壓傳動(dòng)與控制，機(jī)械工業(yè)出版社，2007[6]雷天覺(jué).液壓工程手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，1998[7]齊占慶.機(jī)床電氣控制技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2015[8]漆漢宏.PLC電氣控制技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2017[9]廖常初.PLC編程及應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社,2017[10]常曉玲.電器控制系統(tǒng)與可編程控制器，機(jī)械工業(yè)出版社,2012[11]胡慶生.現(xiàn)代電氣工程實(shí)用技術(shù)手冊(cè)（上冊(cè)），機(jī)械工業(yè)出版社,2006指導(dǎo)教師（簽名）：教研室主任（簽名）：注：可以附頁(yè)

附頁(yè)設(shè)計(jì)題目題目1：臥式單面組合機(jī)床液壓系統(tǒng)及其PLC電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)主機(jī)液壓系統(tǒng)的工況要求：完成隨行夾具的定位夾緊，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給。工作性能：本滑臺(tái)進(jìn)給要求完成數(shù)個(gè)圓柱孔和圓錐孔的加工，表面粗糙度要求比較高，因此在滑臺(tái)終點(diǎn)需設(shè)死擋鐵停留。采用液壓與電氣配合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)。設(shè)計(jì)動(dòng)力滑臺(tái)液壓缸運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)如下：序號(hào)切削力R(N)移動(dòng)件重G(N)速度V(m/min)行程L(mm)啟制動(dòng)時(shí)間T(S)工進(jìn)快進(jìn)工進(jìn)快進(jìn)工進(jìn)快退1組7500750060.12300803800.22組1300080005.50.204001005000.23組12000850050.30200902900.24組450090005.60.55450705200.25組1100095005.80.45280603400.26組10000100005.50.40180502300.2720.05100201200.2定位夾緊缸運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)：定位夾緊行程50mm，松開(kāi)夾緊時(shí)間1s，夾緊力為2000-3500N，夾緊缸負(fù)移動(dòng)件重力忽略不計(jì)。動(dòng)力滑臺(tái)寬200mm，采用平導(dǎo)軌，靜摩擦系數(shù)0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)0.1。題目2：專(zhuān)用成型銑床液壓系統(tǒng)及其PLC電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一臺(tái)用成型銑刀在加工件上加工出成型面的液壓專(zhuān)用銑床的液壓系統(tǒng)和PLC電控系統(tǒng)，工作循環(huán)：手工上料——自動(dòng)夾緊——工作臺(tái)快進(jìn)——銑削進(jìn)給——工作臺(tái)快退——夾具松開(kāi)——手工卸料。設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)下表。其中：工作臺(tái)液壓缸負(fù)載力（KN）：FL夾緊缸負(fù)載力（KN）：Fc工作臺(tái)液壓缸移動(dòng)件重力（KN）：G夾緊缸移動(dòng)件重力（N）：Gc工作臺(tái)快進(jìn)、快退速度（m/min）：V1=V3夾緊缸行程（mm）：Lc工作臺(tái)工進(jìn)速度（mm/min）：V2夾緊缸運(yùn)動(dòng)時(shí)間（s）：tc工作臺(tái)液壓缸快進(jìn)行程（mm）：L1導(dǎo)軌面靜摩擦系數(shù)：fs=0.2工作臺(tái)液壓缸工進(jìn)行程（mm）：L2導(dǎo)軌面動(dòng)摩擦系數(shù)：fd=0.1工作臺(tái)啟制動(dòng)時(shí)間（s）：△t=0.5序號(hào)FL（KN）Fc（KN）G（KN）Gc（N）V1（m/min）V2（mm/min）L1（mm）L2（mm）Lc（mm）tc(s)8組2.24.41.580635300801519組6.84.81.88053540010020110組8.83.81.5804.5453509010211組2.24.83.5305.5554508010112組284.81.5555.6452507010113組205.52705.8452807010214組9.84.82.5605.54828080101題目3：臥式雙面銑削組合機(jī)床液壓系統(tǒng)及其PLC電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)（15組）設(shè)計(jì)臥式雙面銑削組合機(jī)床液壓及PLC電控系統(tǒng)，機(jī)床的加工對(duì)象為鑄鐵變速箱箱體，動(dòng)作順序?yàn)閵A緊缸夾緊——工作臺(tái)快進(jìn)——工作臺(tái)工進(jìn)——工作臺(tái)快退——夾緊缸松開(kāi)——原位停止。工作臺(tái)移動(dòng)部件的總質(zhì)量為400kg，加