关于工作台类毕业论文前言,关于X62W型万能铣床PLC控制系统设计相关本科毕业论文

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摘 要 本文介绍了X62W型万能铣床的工作原理和PLC控制系统.在分析X62W型万能铣床自动加工流程的基础上,给出了PLC控制系统的硬件结构和软件设计.提高了设备的自动化程度.取得了较好的使用效果.

关 键 词 X62W型万能铣床 可编程序控制器 控制系统

一、前言

X62W型万能升降台铣床,可用于平面、斜面和沟槽等加工,安装分度头后可铣 切直齿轮、螺旋面,使用圆工作台可以铣切凸轮和弧形槽,是一种常用的通用机床.但在应用过程中其自动化程度不高,为此,我们采用PLC对其进行了改造,使之更适合于加工的需求.

二、机床的主要机构和运动形式

X62W型铣床的结构简图如图1a所示,由床身1、悬梁2、刀杆支架3、工作台5和升降台6组成,刀杆支架3上安装与主轴相连的刀杆及铣刀,以进去切削加工,顺铣时刀具为一转动方向,逆铣时为加一转动方向;床身前面有垂直导轨,升降台6带动工作台5可沿垂直导轨上下移动,完成垂直方向进给;升降台6上的水平工作台还可在左右(纵向)方向向上移动进给以及在横向移动进给;回转工作台可单向转动,驱动电动机经机械传动链传动,通过机械离合器在选定的进给方向盘驱动工作台移动进给,进给运动的传递示意见图1b.

图1 铣床结构及运动简图


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a)铣床结构简图 b)运动传传递简图

1.床身,2、悬梁,3、刀杆支架,4、工作台,6、升降台

三、电力拖动和控制要求

原机床采用的是常规的继电器—接触器控制台控制电路.机床的主轴运动和工作台进给运动分别由单独的电动机拖动,并有不同的控制要求.

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1、主轴电动机M1(功率 为7.5KW),空载时直接启动,为满足顺铣和逆铣工作方式的要求,能够正转和反转.


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2、工作台进给电动机M2,直接启动,为满足纵向、横向、垂直方向的往返运动,要求电动机能正反转,为提高生产率,要求空行程时可快速移动,从设备使用安全考虑,各进给运动之间必须联锁.

3.电动机M3拖动冷却油泵,在铣削时提供切削液.

4、主轴与工作台的变速由机械变速系统完成,变速过程中,当选定啮合的齿轮没能进入正常啮合时,要求电动机能点动至合适的位置,保证能正常啮合.

加工零件时,为保证设备安全,要求主轴电动机起动以后,工作台电动方能动工作.

四、PLC控制硬件结构

由于X62W型万能铣床采用继电器设计,整套控制部分为完成控制要求,各控制部件间要进行复杂的联锁或互锁,所以线路接点多,控制联线多.由于普通继电器损坏频率高,且生产条件恶劣等原因,给铣床的使用和维修带来许多不便.为了提高生产效率,尤其是减少维修工作量,采用工业可编程控制器(PLC)对该设备进行改造.收到了明显的使用效果.

1.硬件配置

我们根据实际情况,在机床的改造过程中,基本上保留原有的操作方式不变,将原有控制线路取消,用一套PLC控制系统取代,PLC控制系统我们采用的是三菱公司FX2N—32—001作为控制器,它输入点数为16点,输出点数为16点.FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型 可编程序控制器.它的基本指令执行时高达0.08%es每条指令,用户存储器容量可扩展到16K步,各点状态均有指示灯显示,便于用户不带负载调试程序.单片机具有片内ROM256B、RAM8KB,定时/计数器3个,并行I/O接口4个,5个中断源.用户程序容量32KB.满足机床7点输出,15点输入的要求.PLC的供电电源为220V,由~38V/~220V的隔离变压器提供,这样可以减少电网波动或噪声对PLC的干扰.进入PLC的输入、输出地址如图2.

图2 输入输出地址分配图

2.系统的软件设计

我们根据X62W型万能铣床原电器器线路原理,设计了PLC的控制系统.由于该控制系统采用“自动”、“手动”二种控制方式,选用模块化程序结构,因而具有结构简单清楚,编写方便等优点.系统的程序总体结构框图如图3所示.

铣床的自动控制功能子程序是整个控制软件中较为复杂的一部分,也是整个程序设计的重点,图4给出了自动功能子程序流程图.程序开始后首先判断工件是否夹紧定位,夹紧定位准确后,移动工作台至刀具位置,由光电检测触头和行程开关控制工作台的移动方向和位置.工作台到位,同时进行零件加工参数的设置和检测.准备状态完成,启动油泵,然后进行铣削加工.

参考文献:

[1]廖常初.可编程序控制器应用技术(第三版)[M]:重庆.重庆大学出版社,1998.

[2]MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION,FX2N微型可编程序控制器编程手册[J],1997.

[3]顾维邦.金属切削机床概论[M]:北京.机械工业出版社,1991.

[4]陈万利.机械设备改装[M]:北京.机械工业出版社,1997.

[5]余英良.机床数控改造设计与实

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例[M]:北京.机械工业出版社,1998.

(作者单位:湖南科技经贸职业技术学院)

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