【正文】 后期到 60年代后期主要是高等院校和科研機(jī)構(gòu)開發(fā)并使用少量的步進(jìn)電機(jī)，以多段結(jié)構(gòu)三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)為主；第二階段， 70 年代初期反映在步進(jìn)電機(jī)的生產(chǎn) 和研究發(fā)展到了一個水平；第三階段， 70年代中期至 80年代后期新產(chǎn)品種高性能電動機(jī)層出不窮，各種混合式步進(jìn)電動機(jī)及驅(qū)動器作為產(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用 . 步進(jìn)電動機(jī)的分類： 步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（ PM），反應(yīng)式（ VR）和混合式（ HB） 。一般在初步設(shè)計(jì)時設(shè)定絲杠的任意 300mm 行程變動量 V300p 應(yīng)小于目標(biāo)設(shè)定位的定位精度值的 1 /3～ 1 /2, 在最后精度驗(yàn)算中確定。 對精度要求高的滾珠絲杠作剛度校核 。 5． 高速進(jìn)給可能 滾珠絲杠由于運(yùn)動效率高、發(fā)熱小、所以可實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給 (運(yùn)動 )。在省電方面很有幫助。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。I 五、根據(jù)持續(xù)工作時間長短來選擇：常閉、常開、或可持續(xù)通電 當(dāng)電磁閥需要長時間開啟，并且持續(xù)的時間多余關(guān)閉的時間應(yīng)選 常開型。 流體粘度：通常在 50cSt 以下可任意選擇，若超過此值，則要選用高粘度電磁閥。 接口方式，一般 DN50 要選擇法蘭接口， ≤DN50 則可根據(jù)用戶需要自由選擇。 特點(diǎn)： 在零壓差或真空、高壓時亦能可動作，但功率較大，要求必須水平安裝。 機(jī)電一體化畢業(yè)設(shè)計(jì)在機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)中占有重要位置，它關(guān)系到學(xué)生知識的綜合運(yùn)用和學(xué)生動手能力的培養(yǎng)及機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)的能力 .因此設(shè)計(jì)內(nèi)容選擇很重要 .基于 多工位加工線上鉆削加工電氣控制系統(tǒng) 是典型的機(jī)電一體化 系統(tǒng)，以此為設(shè)計(jì)內(nèi)容有較強(qiáng)的教學(xué)研究意義 . 數(shù) 控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ) .這個基礎(chǔ)是否牢固直 接 4 影響到一個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個國家的戰(zhàn)略地位 .因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家均采取重大措施來發(fā)展的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè) .在我國，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當(dāng)大的進(jìn)步 .特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以 PC 平臺為基礎(chǔ)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列 .但是我國在數(shù)控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問題，特別是在技術(shù)創(chuàng)新能力 等方面情況尤為突出 .在新世紀(jì)到來時，如何有效解決這 些問題，使我國數(shù)控領(lǐng) 域沿著可持續(xù)發(fā)展的道路，從整體上全面邁入世界先進(jìn)行列，使我們在國際競爭 中有舉足輕重的地位，將是數(shù)控研究開發(fā)部門所面臨的重要任務(wù) . 針對某生產(chǎn)線鉆削加工工序的動作要求，設(shè)計(jì)了采用可編程控制器改造原繼電器控制電路的方案，并提出了設(shè)計(jì)中需要注意的問題，該設(shè)計(jì)方法一般不需要改變控制面板，保持了系統(tǒng)原有的外部特性，工作人員不用改變長期形成的操作習(xí)慣，某生產(chǎn)線鉆削加工設(shè)備采用可編程控制器改造原繼電器控制電路效果顯著 . 5 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 一、設(shè)計(jì)要求 控制要求 用 PLC 控制一條多工位加工線，其中第三工位的頭道工序?yàn)殂@孔 .此工序的動作要求如下：起動后，夾緊裝置動作 .為確保可靠夾緊，延時 10s 鐘，控制冷卻油的電磁閥吸合 .同時，鉆頭向工件方向快進(jìn) .當(dāng)接近工件時，限位開關(guān) SQ1動作，鉆頭變?yōu)槁M(jìn)，開始鉆削 .達(dá)到預(yù)定深度，限位開關(guān) SQ2 動作，鉆頭快速退回 .回到原始位置，限位開關(guān) SQ3動作，鉆頭停止移動，鉆削工序結(jié)束 . 課題要求 1） 畫出加工過程流程圖 . 2） 畫出繼電器控制的電氣原理圖 . 3） 畫出 PLC控制的輸入輸出接線圖 . 4） 設(shè)計(jì) PLC控制鉆削加工 的梯形圖 . 5） 完成加工程序設(shè)計(jì) . 6） 整理設(shè)計(jì)說明書，答辯 . 二、總體設(shè)計(jì)方案 可編程控制器 PLC 的使用與繼電器有極為相似的梯形圖語言 ， 用 PLC 改造繼電器控制系統(tǒng)時 ， 根據(jù)繼電器電路來設(shè)計(jì)梯形圖是一條捷徑 ， 因?yàn)樵械睦^電器控制系統(tǒng)經(jīng)過長期的使用和考驗(yàn)已經(jīng)被證明能完成系統(tǒng)要求的控制功能 ， 因此可以將繼電器電路圖 轉(zhuǎn)換 成梯形圖 ， 即用 PLC 的外部硬件接線圖和梯形圖來實(shí)現(xiàn)繼電器系統(tǒng)的功能 . 多工位加工線 上 鉆削加工 的過程流程圖 多工位加工線鉆削加工工序的動作要求如下 ： 啟動后 ， 夾緊裝置動作 ， 為確?？煽繆A 緊 ， 延時 10s 控制冷卻油的電磁閥吸合 ； 同時 ， 鉆頭向工件方向快進(jìn) ，當(dāng)接近工件時 ， 限位開關(guān) SQ1 動作鉆頭變?yōu)槁M(jìn) ， 開始鉆削 ， 達(dá)到預(yù)定深度時 限位開關(guān) SQ2 動作 ， 鉆頭快速退回 ， 回到原始位置限位開關(guān) SQ3 動作 ， 鉆頭停止移動 ， 鉆削工序結(jié)束 .其加工過程流程圖如 圖 1： 6 圖 1 加工過程流程圖 7 繼電器控制的電器原理圖 按照課程設(shè)計(jì)的要求，畫出繼電器控制的電氣原理圖如 圖 2： 圖 2 繼 電器控制的電氣原理圖 其中 所用 電氣原理圖的符號意義如下表所示： 表 1 電氣元器件的 說明 SB1 SB2 K1 K2 K3 K4 SQ2 SQ3 起動 停止 夾緊控制繼電器 噴油控制繼電器 進(jìn)給繼電器 快退控制繼電器 進(jìn)給到位開關(guān) 鉆頭退到原位開關(guān) KM1 KM2 KM3 KM4 T1 YV SQ1 夾緊控制接觸器 快進(jìn)接觸器 進(jìn)給接觸器 快退接觸器 定時器 電磁閥 快進(jìn)結(jié)束限位開關(guān) 8 有關(guān)電磁閥原理 、 分類 及選擇 說明 ： 電磁閥是用來控制流體的自動化基礎(chǔ)元件 ，屬于執(zhí)行器；并不限于液壓，氣動 .電磁閥用于控制液壓流動方向，工廠的機(jī)械裝置一般都由液壓鋼控制，所以就會用到電磁閥 . 1） 電磁閥的工作原理： 電磁閥里有密閉的腔，在的不同位置開有通孔，每個孔都通向不同的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動來檔住或漏出不同的排油的孔，而進(jìn)油孔是常開的，液壓油就會進(jìn)入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動油剛的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞竿帶動機(jī)械裝置動 .這樣通過控制電磁鐵的電流就控制了機(jī)械運(yùn)動 . 2） 電磁閥從原理上分為三大 類： （ 1） 直動式電磁閥： 原理：通電時，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉。 7)臥式鉆床：主軸水平布置，主軸箱可垂直移動的鉆床。它適用于大件和不同方位孔的加工。鉆床結(jié)構(gòu)簡單，加工精度相對較低，可鉆通孔、盲孔，更換特殊刀具，可擴(kuò)、锪孔，鉸孔或進(jìn)行攻絲等加工。 電控箱布局設(shè)計(jì) ...................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 FRA540變頻器功能介紹 ……………………………………………………………… ..7 確定系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu) ..…………………………………………………………………… ...9 三 、系統(tǒng)電氣控制原理圖設(shè)計(jì) .......................................................................................... 9 設(shè)計(jì)目標(biāo) ………………………………………………………………………………… ..9 主電路設(shè)計(jì) ……………………………… ……………………………………………… .9 PLC控制電路設(shè)計(jì) .......................