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基于PLC的车床液压回路控制系统设计

基于PLC的车床液压回路控制系统设计
基于PLC的车床液压回路控制系统设计

数控机床单片机控制系统设计

简易数控机床控制系统设计 学号:0601302009 专业:机械电子工程姓名:浦汉军 2007,9,10 南宁任务: 设计以单片机为控制核心的简易数控机床的数字程序控制器。要求 1、能用键盘控制工作台沿+X、-X、+Y、-Y向运动,以校正工作台位置。 2、可用于加工直线和圆弧。 3、在运行过程中可人工干预而紧急停车。 4、能实现越界报警。 5、可与PC机通讯。 总体方案设计 一、数控系统硬件电路设计 选用MCS-51系列的8031CPU作为数控系统的中央处理机。外接一片EPROM用于存放控制程序、固定批量生产的工件加工程序和数据,再选用一片8kb的6264RAM作为存放试制工件或小批量生产的工件加工程序和数据。由于系统扩展,为使编程地址统一,采用74LS138译码器完成译码法对扩展芯片进行寻址的功能。还要考虑机床与单片机之间的光电隔离、功率放大电路。其设计框图如下图所示: 图1.1 总体设计框图 工作原理:单片机系统是机床数控系统的核心,通过键盘输入命令,数控装置送来的一系列连续脉冲通过环形分配器、光电耦合器和功率放大器,按一定的顺序分配给步进电动机各相绕组,使各相绕组按照预先规定的控制方式通电或断电,这样控制步进电动机带动工作台按照指令运动。1.各单元电路设计

CE :片选信号,低电平有效,输入 :读信号,低电平有效,输入 PGM :编程脉冲输入端,输入 Vpp :编程电压(典型值为12.5V) Vcc :电源(+5V) GND :接地(0V) D 0 11D 1 12D 2 13D 3 15D 4 16D 5 17D 6 18D 719A 010 A 19 A 28 A 37 A 46 A 55 A 64A 73 A 825 A 924 A 1021 A 1123 A 122 G ND 14 C E 20PGM 27V cc 28 V pp 1N C 26 O E 222764 :片选信号输入线,低电平有效。输出允 许编程 逻辑 译 码 输出缓冲 256 256存储矩阵 A12 A11 ``` A0 OE PGM CE D0 ``` D7

机床液压系统的设计.

2 液压传动的工作原理和组成 液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能,通过液体压力能的变化来传递能量,经过各种控制阀和管路的传递,借助于液压执行元件(缸或马达)把液体压力能转换为机械能,从而驱动工作机构,实现直线往复运动和回转运动。驱动机床工作台的液压系统是由油箱、过滤器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。 2.1 工作原理 1)电动机驱动液压泵经滤油器从油箱中吸油,油液被加压后,从泵的输出口输入管路。油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸,推动活塞而使工作台左右移动。液压缸里的油液经换向阀和回油管排回油箱。 2)工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。当节流阀开大时,进入液压缸的油量增多,工作台的移动速度增大;当节流阀关小时,进入液压缸的油量减少,工作台的移动速度减少。由此可见,速度是由油量决定的。 2.2 液压系统的基本组成 1)能源装置——液压泵。它将动力部分(电动机或其它远动机)所输出的机械能转换成液压能,给系统提供压力油液。 2)执行装置——液压机(液压缸、液压马达)。通过它将液压能转换成机械能,推动负载做功。 3)控制装置——液压阀。通过它们的控制和调节,使液流的压力、流速和方向得以改变,从而改变执行元件的力(或力矩)、速度和方向,根据控制功能的不同,液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等;方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同,液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 4)辅助装置——油箱、管路、蓄能器、滤油器、管接头、压力表开关等.通过这些元件把系统联接起来,以实现各种工作循环。 5)工作介质——液压油。绝大多数液压油采用矿物油,系统用它来传递能量或信息。

数控机床液压系统设计

摘要 本论文针对目前国内外数控车床的现状、发展动态和发展方向及其在现代工业中的重要作用,运用液压元件的基本理论,对其主关键结构液压系统箱进行了原理分析和优化设。根据设计的实际需要,对车床液压系统开展研究,并对液压系统的结构元件和液压控制系统的结构进行了优化设计。并介绍了一种在三爪卡盘上加装摆动式液压缸和平面螺旋机构的螺旋摆动式液压缸增力机构的结构。叙述了主要的设计步骤和参数的确定。 关键词:数控车床液压油泵液压油缸液压控制阀三爪卡盘性能分析参数优化设计 G RADUATE D ESIGN (T HESIS) 设计(论文)题目:数控机床液压系统设计 指导教师:李洪奎 I

Abstract The present paper in view of the present domestic and foreign numerical control lathe present situation, the development tendency and the development direction and in the modern industry vital role, the utilization hydraulic unit basic theory, has carried on the static analysis and the optimized design to its important structure lathe bed, then achieved the instruction designs and enhances the numerical control lathe technical performance the goal. According to the design actual need, the method of hydraulics systems used in the actual project the related theory and the realization principle has carried on the elaboration, and has carried on the lathe bed champing and drive module design as well as the optimized design. The research process mainly divides into hydraulic system analysis and hydraulic control of the optimization designs, obtained the lathe bed static stress and the strain, and has carried on the optimized design to the lathe bed structure, has carried on a more scientific appraisal to the product. Key word:Numerical control lathe ;Hydraulic pumps ;Hydraulic cylinders ;control valves;performance analysis ;Optimized design II

数控机床进给系统设计

数控机床进给系统设计

第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示: 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同,它们对进给伺服系统的要求也不尽相同,但通常可概括为以下几方面:可逆运行;速度范围宽;具有足够的传动刚度和高的速度稳定性;快速响应并无超调;高精度;低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 (1)从最低速到最高速电机都能平稳运转,转矩波动要小,尤其在低速如0.1r /min 或更低速时,仍有平稳的速度而无爬行现象。 (2)电机应具有大的较长时间的过载能力,以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 (3)为了满足快速响应的要求,电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩,并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力,才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 (4)电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展,数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID,使用灵活,柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施,使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反

馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。 进给伺服系统按其控制方式不同可分为开环系统和闭环系统。闭环控制方式通常是具有位置反馈的伺服系统。根据位置检测装置所在位置的不同,闭环系统又分为半闭环系统和全闭环系统。半闭环系统具有将位置检测装置装在丝杠端头和装在电机轴端两种类型。前者把丝杠包括在位置环内,后者则完全置机械传动部件于位置环之外。全闭环系统的位置检测装置安装在工作台上,机械传动部件整个被包括在位置环之内。 开环系统的定位精度比闭环系统低,但它结构简单、工作可靠、造价低廉。由于影响定位精度的机械传动装置的磨损、惯性及间隙的存在,故开环系统的精度和快速性较差。 全闭环系统控制精度高、快速性能好,但由于机械传动部件在控制环内,所以系统的动态性能不仅取决于驱动装置的结构和参数,而且还与机械传动部件的刚度、阻尼特性、惯性、间隙和磨损等因素有很大关系,故必须对机电部件的结构参数进行综合考虑才能满足系统的要求。因此全闭环系统对机床的要求比较高,且造价也较昂贵。闭环系统中采用的位置检测装置有:脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺、光栅尺和激光干涉仪等。 数控车床的进给伺服系统中常用的驱动装置是伺服电机。伺服电机有直流伺服电机和交流伺服电机之分。交流伺服电机由于具有可靠性高、基本上不需要维护和造价低等特点而被广泛采用。 直流伺服电动机引入了机械换向装置。其成本高,故障多,维护困难,经常因碳刷产生的火花而影响生产,并对其他设备产生电磁干扰。同时机械换向器的换向能力,限制了电动机的容量和速度。电动机的电枢在转子上,使得电动机效率低,散热差。为了改善换向能力,减小电枢的漏感,转子变得短粗,影响了系统的动态性能。 交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位,并随着新技术的发展而不断完善,具体体现在三个方面。一是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展,智能化功率模块得到普及与应用;二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟,将促进先进控制算法的应用;三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟,将使基于网络的伺服控制成为可能。 1.3、主要设计任务参数 车床控制精度:0.01mm(即为脉冲当量);最大进给速度:V max=5m/min。最大加工直径为D =400mm,工作台及刀架重:110㎏;最大轴,向力=160㎏;导轨静摩擦系数=0.2; max 行程=1280mm;步进电机:110BF003;步距角:0.75°;电机转动惯量:J=1.8×10-2㎏.m2。

参考自动化组合机床的plc控制系统设计.doc

设计项目名称自动化组合机床的PLC控制系统设计 Abstract This article introduced that the PLC control system design of Automatic combined machine tool, this system has a high degree of automation and precision, and also be widely used in industrial production and other fields. The traditional combined machine tool uses the relays generally, the precision is low, the reliability is not high, did not meet the social development need. Along with the PLC control technology's rapidly expand, as the core combined machine tool has highlighted its superiority take PLC. This paper first introduced that PLC and the history and development of the combined machine tools, and emphatically expounds the structure, movement and the control mode of combined machine tools, then the composition of PLC is analyzed, besides these, the general arrangement of PLC control system and the presentation of program are also given an overview, then we confirm PLC's type, distribute I/O address and external wiring. According to the related content we draw sequential function chart and use FXGPWIN software to draw PLC ladder diagram. At the end of the article we also introduced Fault diagnosis and exclusion of PLC control system and further summary fo the article. 【Key words】: PLC 、Mitsubishi FX series、combined machine tools 摘要 本文介绍自动化组合机床的PLC控制系统设计,该系统具有自动化程度高,精度高等特点,在工业生产等领域有广泛应用。传统的组合机床采用继电器,精度低,可靠性不高,已不适合社会发展需要。随着PLC控制技术的迅速发展,以PLC为核心的组合机床控制系统已凸显出其优势。 本文首先介绍PLC和组合机床的历史与发展,并论述了组合机床的运动形式以及控制方式,接着对PLC控制系统的总体设计和程序的表达方式做了概述,然后确定PLC型号、分配I/O地址和外部配线,接着根据相关内容画出顺序功能图并利用FXGPWIN软件

四工位组合机床控制系统设计说明书

四工位组合机床控制系统的设计 【摘要】 作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段,液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比,液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势,因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备,适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。 四工位组合机床由四个工作滑台,各带一个加工动力头,组成四个加工工位。除了四个加工工位外,还有夹具,上下料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统共四个部分。机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面进行加工。一次加工完成一个零件。要求具有全自动、半自动、手动三种工作方式,总体的控制流程,当按下启动按扭后,上料机械手向前,将零件送到夹具上,夹具加紧零件,同时进料装置进料,之后上料机械手退回原位,进料装置放料,然后四个工作滑台向前,四个加工动力头同时加工(洗端面),加工完成后。由四工位加所实现的是加工按次序加工。本次加工按次序分为在一工位装卸、二工位打中心孔、三工位钻孔、四工位加工螺纹。 本文运用大学所学的知识,提出了四工位组合机床的结构组成、工作原理以及液压回转工作台液压系统、动力头液压系统的组成,构建了四工位组合机床机械、液压控制系统总的指导思想,从而得出了该四工位组合机床的优点是高效,经济,并且运行平稳的结论。 关键词:液压技术四工位组合机床液压系统结论

四工位组合机床plc课程设计

一、设计目的 本课程设计是电气工程专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节,是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二、设计任务及要求 设计任务 四工位组合机床由四个工作滑台各载一个加工动力头,组成四个加工工位完成对零件进行铣端面、钻孔、扩孔和攻丝等工序的加工,采用回转工作台传送零件,有夹具、上、下料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统。系统中除加工动力头的主轴由电动机驱动以外,其余各运动部分均由液压驱动。机床的四个动力头同时对一个零件进行加工,一次加工完成一个零件。 本机床共有连续全自动工作循环、单机半自动循环和手动调整三种工作方式。连续全自动和单机半自动循环的控制要求为:按下启动按钮,上料机械手向前,将待加工零件送到夹具上,同时进料装置进料,然后上料机械手退回原位,送料装置放料,回转工作台自动微抬并转位,接着四个工作滑台向前,四个动力头同时加工,加工完成后,各工作滑台退回原位,下料机械手向前抓住零件,夹具松开,下料机械手退回原位并取走已加工完的零件,完成一个工作循环,并开始下一个工作循环,实现全自动工作方式。如果选择预停,则每个工作循环完成后,机床自动停止在初始位置,等到再次发出启动命令后,才开始下一个循环,这就是半自动循环工作方式。 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求,确定控制方案。 2. 绘制主轴电动机的电气原理图、控制系统的PLC I/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。 3.选择电器元件,列出电器元件明细表。 4.编写设计说明书。 设计要求 1、所选控制方案合理,所设计的控制系统能够满足控制对象的工艺要求,并且技术先进,安全可靠,操作方便。 2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728-84《电气图用图形符号》、GB6988-87《电气制图》、GB7159-87《电气技术中的文字符号制定通则》。 3.所编写的设计说明书应重点突出,层次清楚,条理分明,篇幅不少于7000字。

组合机床液压传动系统分析

组合机床液压传动系统分析 摘要:液压动力滑台是利用液压缸将泵站所提供的液压能转变成滑台运动所需的机械能。它对液压系统性能的主要要求是速度换接平稳,进给速度稳定,功率利用合理,效率高,发热少。采用滑台液压传动系统的组合机床在运行中经常有故障发生,如噪声、爬行、泄漏、油温过高、换向时冲击大、压力提不高、运动速度低于规定值等现象。本文主要针对滑台液压系统的工作原理以及常见故障进行分析。 关键词:组合机床液压传动故障 一、前言 1、液压传动的概念 液压传动是用液体作为工作介质来进行控制和传递能量的传动方式。液压系统是利用液压泵将机械能转换为液体的压力能,通过液体压力能的变化来传递能量,经过各种控制阀和管路的传递,借助于液压执行元件把液体压力能转换为机械能,从而驱动工作机构,实现直线往复运动和回转运动。驱动组合机床滑台的液压系统是由油箱、液压泵、过滤器、开停阀、溢流阀、换向阀、节流阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。 2、滑台液压传动的优、缺点 优点:在相同的体积下,液压执行装置能比电气装置产生出更大的动力。液压执行装置的工作比较平稳。由于液压执行装置重量轻、惯性小、反应快,所以易于实现快速起动、制动和频繁地换向。液压传动可在大范围内实现无级调速,并可在液压装置运行的过程中进行调速。液压传动容易实现自动化,因为它是对液体的压力、流量和流动方向进行控制或调节,操纵很方便。当液压控制和电气控制或气动控制结合使用时,能实现较复杂的顺序动作和远程控制。液压装置易于实现过载保护且液压件能自行润滑,因此使用寿命长。由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化,所以液压系统的设计、制造和使用都比较方便。 缺点:液压传动是以液体为工作介质,在相对运动表面间不可避免地要有泄漏,同时,液体又不是绝对不可压缩的,因此不宜在传动比要求严格的场合采用。液压传动在工作过程中有较多的能量损失,不宜于远距离传动。液压传动对油温的变化比较敏感,油温变化会影响运动的稳定性。因此,在低温和高温条件下,采用液压传动有一定的困难。为了减少泄露,液压元件的制造精度要求高,因此,液压元件的制造成本高,而且对油液的污染比较敏感。液压系统故障的诊断比较困难,因此对维修人员提出了更高的要求,既要系统地掌握液压传动的理论知识,又要有一定的实践经验。随着高压、高速、高效率和大流量化,液压元件和系统的噪声日益增大,这也是要解决的问题。

数控铣床控制系统设计

控制系统课程项目 设计说明书 项目名称:数控铣床控制系统设计 系别:机械电子工程系 专业:机械设计制造及其自动化 姓名:city 学号:09128888 组员:学号: 学号: 指导教师:陈少波

完成时间:2012 年 6 月8 日至2012 年 6 月22 日 目录 1 概述 (3) 1.1 设计目的 (3) 1.2使用设备 (3) 1.3设计内容及要求 (4) 2 NUM1020控制系统设计 (4) 2.1 功能概述 (4) 2.2 主要元器件选型 (5) 2.2.1电机选型 (5) 2.2.2 伺服驱动器与变频器选型 (8) 2.3 电路原理设计 (9) 2.3.1 电源供电设计 (9) 2.3.2 驱动电路设计 (10) 2.3.3 电机编码器与伺服驱动器连接设计 (10) 2.3.4 手轮与轴卡连接设计 (11) 2.3.5铣床控制电路设计 (12) 2.4 控制系统设计 (13)

2.4.1控制系统功能设计 (13) 2.4.2 参数设置 (14) 2.4.3 程序设计 (16) 3 总结 (20) 1 概述 1.1 设计目的 1)、掌握简单数控铣床控制系统的设计过程 2)、掌握常用数控系统(NUM1020)的操作过程 3)、掌握交流伺服电机的工作方式及应用过程 4)、了解数控系统内置式PLC 的实现原理及编程方式 5)、掌握数控系统自动控制功能程序的设计及开发过程 1.2使用设备 1)、NUM1020数控系统一套 2)、安川交流伺服电机3套 3)、计算机及梯形图编辑软件一套

1.3设计内容及要求 1)、以实验室现有的设备(NUM1020数控系统)作为控制器,参照实验室现有的数控铣床的功能,完成一台具有3轴联动功能的数控铣床的电气系统设计过程。 2)、移动轴(3轴)采用实验室现有的交流伺服电机进行驱动,采用半闭环位置控制模式。 3)、主轴采用实验室现有的变频调速器进行设计驱动,系统不要求具备自动换刀功能。 4)、完成PLC输入输出点的分配。 5)、具有行程及其他基本的保护功能。 6)、设计相关功能的梯形图控制程序(要求具有:手动进给功能、手轮进给功能、MDI功能、自动控制功能及各种基本的逻辑保护功能) 7)、完成设计报告。 2 NUM1020控制系统设计 2.1 功能概述 此三轴联动数控铣床由X、Y、Z轴三轴及主轴组成,X、Y、Z轴采用伺服电机传动,由伺服驱动器驱动。主轴采用普通三相异步电机,由变频器驱动。数控系统采用NUM1020数控系统。由NUM1020数控系统作为控制核心,三台伺服驱动器通过NUM1020系统的轴卡地址编码控制,主轴变频器由数控系统

C650普通车床电气控制系统设计说明-书

目录 第1章引言·1 1.1 可编程控制器的简单介绍··1 1.2 西门子S7-200 的简单介绍··4 1.3 C650卧式车床简述··5 第2章继电接触器控制系统设计·7 2.1 C650卧式车床的控制要求··7 2.2 电气控制线路分析··7 2.3 C650卧式车床电气控制线路的特点··9 第3章C65O普通车床的PLC 设计过程·10 3.1 控制要求··10 3.2 方案说明··10 3.3 确定I/O信号数量,选择PLC的类型··10 3.4 C650普通车床PLC控制系统I/O地址分配表··11 3.5 控制电路设计··11 3.6 PLC控制程序设计··13 3.7 C650普通车床控制系统PLC控制程序语句表··15 3.8 系统调试··18 结论·19

设计总结·20谢辞·21 参考文献·22

第1章引言 本设计主要针对C650普通车床进行电气控制系统硬件电路设计,包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。 1.1 可编程控制器的简单介绍 1.1.1 PLC的工作原理 PLC 英文全称Programmable Logic Controller ,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/输出控制各种机械或生产过程。 PLC采用循环扫描的工作方式,即顺序扫描,不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行的。当PLC运行时,CPU根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中的程序,按序号作周期性的程序循环扫描,程序从第一条指令开始,逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。然后重新返回第一条指令,再开始下一次扫描;如此周而复始。实际上,PLC扫描工作除了执行用户程序外,还要完成其他工作,整个工作过程分为自 诊 断、通讯服务、输入处理、输出处理、程序执行五个阶段。 1.1.2 可编程序控制器的组成 可编程序控制器硬件由中央处理器、电源、输出组件、输入组件、输入输出、编程器六部分构成: 中央处理器(Central Processor Unit 简称CPU):它是可编程序控制器的心脏部分。CPU 由微处理器(Microproce-ssor)存储实际控制逻辑的程序存储器和存储数据、变量的数据储器构成。 电源(Power Supply):给中央处理器提供必需的工作电源。 输入组件(Inputs):输入组件的功能是将操作开关和现场信号送给中央处理器。现场信号可能是开关量、模拟量或针对某一特定目的使用的特殊变量。 输出组件(Outputs):输出组件接收CPU 的控制信号,并把它转换成电压或电流等现场执行机构所能接收的信号后,传送控制命令给现场设备的执行器。 输入输出(简称I/O)是可编程序控制器的“手”和“脚”或者叫作系统的“眼睛”

液压课程设计-卧式钻、镗组合机床液压系统

、 设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统 1.液压系统用途(包括工作环境和工作条件)及主要参数: 1)工作循环:“快进—工进—死挡铁停留—快退—原位停止”。 组合机床动力滑台工作循环 2)工作参数轴向切削力12000N,移动部件总重10000N,工作循环为:“快进——工进——死挡铁停留——决退——原位停止”。行程长度为,工进行程为,快进和快退速度为s,工过速度范围为~,采用平导轨,启动时间为。要求动力部件可以手动调整,快进转工进平稳、可靠。 2.执行元件类型:液压油缸 、 设计内容 1. 拟订液压系统原理图; 2. 选择系统所选用的液压元件及辅件; 3. 验算液压系统性能; 4. 编写计算说明书。 ·

目录 序言: (5) 1 设计的技术要求和设计参数 (6) 2 工况分析 (6) , 确定执行元件 (6) 分析系统工况 (6) 负载循环图和速度循环图的绘制 (8) 确定系统主要参数 初选液压缸工作压力 (9) 确定液压缸主要尺寸 (9) 计算最大流量需求 (11) 拟定液压系统原理图 ! 速度控制回路的选择 (12) 换向和速度换接回路的选择 (12) 油源的选择和能耗控制 (13) 压力控制回路的选择 (14) 液压元件的选择 确定液压泵和电机规格 (16)

阀类元件和辅助元件的选择 (17) 油管的选择 (19) 》 油箱的设计 (20) 液压系统性能的验算 回路压力损失验算 (22) 油液温升验算 (22) | $

序言 \ 作为一种高效率的专用机床,组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例,介绍该组合机床液压系统的设计方法和设计步骤,其中包括组合机床动力滑台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。 组合机床是以通用部件为基础,配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具而组成的半自动或自动专用机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式,生产效率比通用机床高几倍至几十倍。组合机床兼有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到广泛应用,并可用以组成自动生产线。组合机床通常采用多轴、多刀、多面、多工位同时加工的方式,能完成钻、扩、铰、镗孔、攻丝、车、铣、磨削及其他精加工工序,生产效率比通用机床高几倍至几十倍。液压系统由于具有结构简单、动作灵活、操作方便、调速范围大、可无级连读调节等优点,在组合机床中得到了广泛应用。 液压系统在组合机床上主要是用于实现工作台的直线运动和回转运动,如图1所示,如果动力滑台要实现二次进给,则动力滑台要完成的动作循环通常包括:原位停止快进I工进II工进死挡铁停留快退原位停止。

数控机床系统设计(1)

红字的意思是没找到答案,蓝字的意思是不确定;有错别字不负责啊。。。学渣整理,此资料仅供参考╮(╯▽╰)╭ 一 ⒈数控机床通常由哪几部分组成?各部分的作用和特点是什么? 控制介质 作用:在数控机床加工时,携带和传输所需的各种控制信息。 特点:是存储数控加工所要的全部动作和刀具相对于工件位置信息的媒介物,它记载着零件的加工程序。 数控装置 作用:是数控机床的核心,它根据输入的程序和数据,经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、 运算和逻辑处理后,输出各种信号和指令,控制机床的各个部分,进行规定的、有序的动作。 特点:可分为普通数控系统NC 和计算机数控系统CNC 两类。 伺服机构 作用:根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移。 特点:由伺服驱动电路和伺服驱动装置组成,与机床上的执行部件和机械部件组成数控机床的进给系统。 机械部件 作用:包含有主运动部件、进给运动执行部件、拖板和传动部件等。 特点:传动结构要求更为简单,精度、刚度、抗震性等方面要求更高,且其传动和变速系统要便于实现 自动化控制。 ⒉简述数控机床的分类  按运动方式分 点位控制系统:需要从一点准确的移动到另一点,移动过程不需要切削; 点位直线控制系统:需要从一点准确的移动到另一点,且运动轨迹为直线,移动部件在移动过程中 进行切削; 轮廓控制系统:需要从一点准确的移动到另一点,并能控制将零件加工成一定的轮廓形状。 按控制方式分 开环控制系统:不具有反馈装置,系统精度较低; 半闭环控制系统:具有角位移检测装置,定位精度较高,调试方便,稳定性好; 闭环控制系统:具有直线位置检测装置,具有检测、比较和反馈装置,定位精度高,但结构复杂。 按数控系统的功能水平分:低、中、高档次 ⒊什么是开环、半闭环和闭环控制系统?其特点是什么?适用于什么场合? ①开环控制系统是指不带反馈装置的控制系统;特点是不能进行误差校正,因此系统精度较低;适用于低精度要求 的数控机床。 ②半闭环控制系统是在开环控制系统的伺服机构中装有角位移检测装置的控制系统;特点是调试方便,稳定性好精 度较高;目前应用较为广泛。 ③闭环控制系统是在机床移动部件位置上直接装有直线位置检测装置的控制系统;特点是定位精度高,调试维修较 为困难;适用于精度要求高的数控机床。 ⒋脉冲当量、定位精度和重复定位精度的含义是什么? 脉冲当量:数控装置每发出一个脉冲信号,反映到机床位移部件上的移动量。 定位精度:数控机床工作台等移动部件在确定的终点所到达的实际位置的精度。 重复定位精度:在同一台数控机床上,应用相同程序、相同代码加工一批零件,所得到的连续结果的一致程度。⒌数控轴数与联动轴数的区别。 控制轴即机床数控装置能够控制轴的数目,而联动轴即同时控制多个轴的运动。数控轴数越多,功能就越强,机床 的复杂程度和技术含量也越高;联动轴数越多,机床控制和编程难度越大。 ⒎数控车床床身和导轨有几种布局形式?每种布局形式的特点是什么? 有四种布局形式 ①平床身:工艺性好,便于导轨面的加工; ②斜床身:排屑方便,便于安装自动排屑器,操作方便,易于实现单机自动化和封闭式防护; ③平床身斜滑板:工艺性好,排屑方便; ④立床身:排屑最为方便。二⒈数控机床设计方案的特点是什么? 设计手段计算机化;设计方法综合化;设计对象系统化;设计问题模型化;设计过程程式化与并行化。 、管路敷设技术通过管线敷设技术不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

关于PLC在组合机床控制中的应用与展望

关于PLC在组合机床控制中的应用与展望 发表时间:2009-04-08T14:05:00.937Z 来源:《科海故事博览•科教创新》2009年第3期供稿作者:杨海波[导读] PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。摘要:PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。 关键词:PLC 组合机床控制器一、PLC的应用领域 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,使用情况大致可归纳为如下几类。 1、开关量的逻辑控制。这是PLC最基本、最广泛的应用领域,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。 2、模拟量控制。在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。 3、运动控制。PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。 4、过程控制。过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5、数据处理。现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 6、通信及联网。PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC 厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。 二、组合机床自动线中的三种滑台 1、PLC控制的数控滑台结构 一般组合机床自动线中的数控滑台采用步进电机驱动的开环伺服机构。采用PLC控制的数控滑台由可编程控制器、环行脉冲分配器、步进电机驱动器、步进电机和伺服传动机构等部分组成,伺服传动机构中的齿轮Z1、Z2应该采取消隙措施,避免产生反向死区或使加工精度下降;而丝杠传动副则应该根据该单元的加工精度要求,确定是否选用滚珠丝杠副。采用滚珠丝杠副,具有传动效率高、系统刚度好、传动精度高、使用寿命长的优点,但成本较高且不能自锁。 2、控制系统的软件结构 软件结构根据控制要求而设计,主要划分为五大模块:即步进电机控制模块、定位控制模块、数据拨盘输入及数据传输模块、数码输出显示模块、元件故障的自动检测与报警模块。由于整个软件结构较为庞大,脉冲控制器产生0.1秒的控制脉冲,使移位寄存器移位,提供六拍时序脉冲,通过三相六拍环形分配器使三个输出继电器Y430、Y431、Y432按照单双六拍的通电方式控制步进电机。为实现定位控制,采用不同的计数器分别控制粗定位行程和精定位行程,计数器的设定值依据行程而定。例如,设刀具或工作台欲从A点移至C点,已知AC=200mm,把AC划分为AB与BC两段,AB=196mm,BC=4mm,AB段为粗定位行程,采用0.1mm/步的脉冲当量快速移动,利用了6位计数器(C660/C661),而BC段为精定位行程,采用0.01mm/步的脉冲当量精确定位,利用了3位计数器C460,在粗定位结束进入精定位的同时,PLC自动接通电磁离合器输出点Y433以实现变速机构的更换。 3、 PLC控制系统的接地方法(1)由于PLC机柜和操作台、配电柜等用电设备的金属外壳及控制设备正常不带电的金属部分,由于各种原因(如腐蚀、绝缘破损等)而有可能带危险电压,所以应该进行保护接地,低于36V供电的设备,无特殊要求可不做接地保护。(2)PLC控制系统中的基准电位是各回路工作的参考电位,基准电位的连接线称为系统地,通常是控制回路直流电源的零伏导线,系统接地的方式有浮地方式、直接接地方式和电容接地方式。(3)为防止静电感应和磁场感应而设置的屏蔽接地端子应做屏蔽接地。其中信号回路接地和屏蔽接地又通称为工作接地。 一般以上接地方法的控制原则是:保护地和工作地不能混用,这是由于在每一段电源保护地线的两点间会有数毫伏,甚至几伏的电位差,这对低电平信号电路来说是一个非常严重的干扰。 三、PLC未来展望21世纪,PLC会有更大的发展。从技术上看,计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上,会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现;从产品规模上看,会进一步向超小型及超大型方向发展;从产品的配套性上看,产品的品种会更丰富、规格更齐全,完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求;从市场上看,各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破,会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面,会出现国际通用的编程语言;从网络的发展情况来看,可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS(Distributed Control System)中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展,可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。参考文献:

基于PLC的数控机床控制系统设计

郑州华信学院毕业论文 题目:基于PLC的数控机床控制系统设计 学生姓名: 所在院系: 所学专业:机电一体化技术 指导老师: 所在班级:

摘要 可编程控制器PLC广泛应用于数控机床等工业控制中。数控机床的控制部分可分为数字控制和顺序控制两部分。 本文描述了数控机床的基本组成、工作原理、分类及各自的特点。并且对数控机床中的PLC作了详细的介绍,把PLC在数控机床上的控制做了设计。然后以摇臂钻床Z3040为例,描述了它的设计过程,包括控制系统电路的分析,Z3040摇臂钻床原理图,用PLC编写程序对机床进行控制。 关键词:可编程控制器数控机床数字控制顺序控制

ABSTRACT Programmable controller (PLC) is widely used in nc machine tools and other industrial control. Part of CNC control can be divided into digital control and sequence control two parts. This paper describes the basic CNC composition, working principle, classification and their respective characteristics. And the PLC for nc machine tools have also been introduced in detail, the PLC in the control nc machine design. Then Z3040 with radial drilling machine as an example, describes its design process, including control system circuit analysis, Z3040 radial drilling machine principle diagram, using PLC programming control of machine. Keywords: programmable controller;nc machine tools;digital control;sequence control

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