双面钻孔组合机床PLC控制

陕西科技大学课程设计说明书1摘要新型组合钻床，属于机械加工用钻床。它由工作台、安装在工作台两端及一侧的导轨，导轨与工作台的边缘平行，钻架通过吊铁和锁紧螺钉安装在导轨上；导轨上设有燕尾，钻架可在导轨上水平移动：钻架包括溜板、溜板上装有传动机构，溜板底面上设有与导轨上的燕尾相配合的燕尾槽，机械滑台上装有主支撑架，主支撑架上装有纵向机械滑台及控制系统，控制系统连接一控制活动按钮站，纵向机械滑台上装有附属支撑架，附属支撑架上通过机械滑台装有水平方向的钻削动力头。它解决了现有的钻床加工大型零部件特别是回转体直径较大时操作不方便、加工困难等技术问题。关键词：组合钻床，PLC，可编程控制器陕西科技大学课程设计说明书2AbstractSummaryofnewtypeofcombinationdrillingmachine,belongingtothemechanicaldrillformachining.Itbytable,andinstalledintableendsandthesideofguide,guideandtableofedgeparallel,drillframethroughhangingironandlocktightscrewsinstalledinGuideShang;guideShanghasYantail,drillframecaninGuideShanglevelmoved:drillframeincludingslippedplate,andslippedplateShangwithdrivebody,slippedplateendofsurfaceShanghasandguideShangofYantailphasetieofYantailslot,machineryslidingonwithmainsupportframe,mainsupportframeShangwithverticalmachineryslidingTaiwanandthecontrolsystem,controlsystemconnectionacontrolactivitiesbuttonstation,Verticalmechanicalslidingbenchisequippedwithsatellitesupport,subsidiarysupportsthroughthemechanicalslideunitequippedwithhorizontaldrillingpowerhead.ItsolvestheexistingdrillingoflargediameterofpartsinparticularRotaryoperationisnotconvenienttolarger,processingdifficulties,andothertechnicalissues.Keywords:combineddrilling,PLCprogrammablecontroller陕西科技大学课程设计说明书3目录一.绪论.....................................................1课题背景................................................2组合机床的概述...........................................3双面组合钻床的介绍.........................................4PLC的简介.................................................二.双面钻孔组合机床控制概述.....................................1双面钻孔组合机床主电路图.................................2双面钻孔组合机床的工作流程图..........................3双面钻孔组合机床控制过程三.双面组合机床工作原理图........................................1系统启动....................................................2液压回路启动................................................3工件定位....................................................4工件的夹紧..................................................5滑台快进....................................................6滑台工进...................................................7滑台快退...................................................8松开工进...................................................9拔定位销...................................................10点动按钮..................................................11综述工作原理..............................................四.双面钻孔组合机床PLC设计....................................陕西科技大学课程设计说明书41输入输出点的分配...........................................2PLC的选择.................................................3双面钻孔组合机床PLC控制接线图.............................五．双面钻孔组合机床PLC控制程序................................1设计双面钻孔组合机床自动控制图................................2设计双面钻孔组合机床PLC总控制梯形图.......................六．小结..........................................................七．参考文献......................................................八．致谢..........................................................陕西科技大学课程设计说明书51.绪论1.1课题背景随着生产的发展，产品精度的提高，机床加工的自动化程度也越来越高。数控机床，加工中心已构成现代加工方法之代表。但是根据我国的实际情况，对现有机床进行全部更新换代，几乎是不可能的。因此为提高机床的生产率，改善工人的劳动条件，提高一般机床切削加工的自动化程度，提高控制系统的可靠性，对现有机床进行PC改造仍然具有非常现实的意义，正是利用了PC控制技术具有功能强，速度快，可靠性高，经济实用等特点，针对双面组合钻床的控制部分进行了改造，并分析了系统的性能。1.2组合机床的概述组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件，完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。随着技术的不断进步，一种新型的组合机床——柔性组合机床越来越受到人们的青睐，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器(PLC),数字控制(NC)等,能任意改变工作循环控制和驱动系统,并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。1.3双面组合钻床的介绍双面组合钻床是一种钻削较厚工件的加工钻床,加工要求双面同时钻削,并同轴钻孔,加工精度要求高,采用传统的继电器----接触器控制,要用大量的中间继电陕西科技大学课程设计说明书6器,时间继电器,计数器,存在线路复杂,故障率高,控制柜体积大,成本高等特点,而采用可编程控制器S7-200,不仅可以提高控制系统的可靠性,降低运行故障率,而且改变程序即可实现不同工件的加工钻削工艺要求,充分发挥组合钻床的多种加工功能。1.4PLC简介1.4.1PLC定义PLC即可编程控制器(ProgrammableLogicController)是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员，InternationalElectricalCommittee颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义;PLC英文全称ProgrammableLogicController,中文全称为可编程逻辑控制器,定义是:一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC是可编程逻辑控制电路,也是一种和硬件结合很紧密的语言,在半导体方面有很重要的应用,可以说有半导体的地方就有PLC。1.4.2PLC基础知识PLC的发展历程在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。在传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。PLC最基本最广泛的用于开关量的逻辑控制,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制,顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机,印刷机,订书机,组合机床,磨床,包装等。目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁,石油,化工,电力,建材,机械制造,汽车,轻纺,交通运输,环保及文化娱乐等各个行业,使用广泛。陕西科技大学课程设计说明书72.双面钻孔组合机床控制概述2.1双面钻孔组合机床主电路原理图双面钻孔组合机床的左,右钻头的旋转,分别由交流电动机带动,而左右滑台的移动由液压缸通过电磁阀实现驱动,控制主电路如图2.1所示。陕西科技大学课程设计说明书8图2.1双面钻孔组合机床主电路原理图2.2双面钻孔组合机床的工作流程图组合钻床工作流程图如图2.2所示双面钻孔组合机床各电动机控制要求；双面钻孔组合钻床各电动机只有在液压泵电动机M1正常启动时启动运转,滑台液压系统只有在液压泵工作后才能启动。刀具电动机M2,M3应在滑台进给循环开始时启动运转,滑台退回原位后停止运转。切削液压泵电动机M4可以在滑台工进时自动启动,在工进结束后自动停止,也可以用手动方式控制启动和停止。图2.2双面钻孔组合钻床工作流程图陕西科技大学课程设计说明书92.3双面钻孔组合钻床控制过程2.3.1各电磁阀动作状态机床动力滑台、工件定位、加紧装置控制要求，机床动力滑台、工件定位、加紧装置由液压系统驱动。电磁阀YV1和YV2控制定位销液压缸的运动方向；YV3、YV4控制夹紧液压缸活塞的运动方向；YV5、YV6及YV7为左机滑台油路的换向电磁阀；YV8、YV9、YV10为右机滑台油路中的换向电磁阀。如表2.1表2.1各电磁阀动作状态表从表2.1中可以看出，电磁阀YV1线圈通电时，机床工件定位装置将工件定位当电磁阀YV3通电时，机床工件夹紧装置将工件夹紧；当电磁阀YV3、YV5通电时左机滑台快速移动；当电磁阀YV3、Y