【正文】 后期到 60年代后期主要是高等院校和科研機構開發(fā)并使用少量的步進電機，以多段結構三相反應式步進電動機為主；第二階段， 70 年代初期反映在步進電機的生產(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)品種高性能電動機層出不窮，各種混合式步進電動機及驅(qū)動器作為產(chǎn)品得到廣泛應用 . 步進電動機的分類： 步進電機分三種：永磁式（ PM），反應式（ VR）和混合式（ HB） 。一般在初步設計時設定絲杠的任意 300mm 行程變動量 V300p 應小于目標設定位的定位精度值的 1 /3～ 1 /2, 在最后精度驗算中確定。 對精度要求高的滾珠絲杠作剛度校核 。 5． 高速進給可能 滾珠絲杠由于運動效率高、發(fā)熱小、所以可實現(xiàn)高速進給 (運動 )。在省電方面很有幫助。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應用于各種工業(yè)設備和精密儀器。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 當電磁閥需要長時間開啟，并且持續(xù)的時間多余關閉的時間應選 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： 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。 機電一體化畢業(yè)設計在機電一體化專業(yè)教學中占有重要位置，它關系到學生知識的綜合運用和學生動手能力的培養(yǎng)及機電產(chǎn)品開發(fā)的能力 .因此設計內(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) 是典型的機電一體化 系統(tǒng)，以此為設計內(nèi)容有較強的教學研究意義 . 數(shù) 控技術和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎 .這個基礎是否牢固直 接 4 影響到一個國家的經(jīng)濟發(fā)展和綜合國力，關系到一個國家的戰(zhàn)略地位 .因此，世界上各工業(yè)發(fā)達國家均采取重大措施來發(fā)展的數(shù)控技術及其產(chǎn)業(yè) .在我國，數(shù)控技術與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當大的進步 .特別是在通用微機數(shù)控領域，以 PC 平臺為基礎的國產(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，特別是在技術創(chuàng)新能力 等方面情況尤為突出 .在新世紀到來時，如何有效解決這 些問題，使我國數(shù)控領 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 . 針對某生產(chǎn)線鉆削加工工序的動作要求，設計了采用可編程控制器改造原繼電器控制電路的方案，并提出了設計中需要注意的問題，該設計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慣，某生產(chǎn)線鉆削加工設備采用可編程控制器改造原繼電器控制電路效果顯著 . 5 課程設計內(nèi)容 一、設計要求 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為鉆孔 .此工序的動作要求如下：起動后，夾緊裝置動作 .為確?？煽繆A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 .當接近工件時，限位開關 SQ1動作，鉆頭變?yōu)槁M，開始鉆削 .達到預定深度，限位開關 SQ2 動作，鉆頭快速退回 .回到原始位置，限位開關 SQ3動作，鉆頭停止移動，鉆削工序結束 . 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） 設計 PLC控制鉆削加工 的梯形圖 . 5） 完成加工程序設計 . 6） 整理設計說明書，答辯 . 二、總體設計方案 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)繼電器電路來設計梯形圖是一條捷徑 ， 因為原有的繼電器控制系統(tǒng)經(jīng)過長期的使用和考驗已經(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 ， 為確保可靠夾 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 ，當接近工件時 ， 限位開關 SQ1 動作鉆頭變?yōu)槁M ， 開始鉆削 ， 達到預定深度時 限位開關 SQ2 動作 ， 鉆頭快速退回 ， 回到原始位置限位開關 SQ3 動作 ， 鉆頭停止移動 ， 鉆削工序結束 .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 按照課程設計的要求，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 進給繼電器 快退控制繼電器 進給到位開關 鉆頭退到原位開關 KM1 KM2 KM3 KM4 T1 YV SQ1 夾緊控制接觸器 快進接觸器 進給接觸器 快退接觸器 定時器 電磁閥 快進結束限位開關 8 有關電磁閥原理 、 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，而進油孔是常開的，液壓油就會進入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動油剛的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞竿帶動機械裝置動 .這樣通過控制電磁鐵的電流就控制了機械運動 . 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)生電磁力把關閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧把關閉件壓在閥座上，閥門關閉。 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。鉆床結構簡單，加工精度相對較低，可鉆通孔、盲孔，更換特殊刀具，可擴、锪孔，鉸孔或進行攻絲等加工。 電控箱布局設計 ...................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 FRA540變頻器功能介紹 ……………………………………………………………… ..7 確定系統(tǒng)控制結構 ..…………………………………………………………………… ...9 三 、系統(tǒng)電氣控制原理圖設計 .......................................................................................... 9 設計目標 ………………………………………………………………………………… ..9 主電路設計 ……………………………… ……………………………………………… .9 PLC控制電路設計 .......................