【導(dǎo)讀】的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)理論解決具體問(wèn)題的能力.鉆床系指主要用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。頭軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鉆床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工精度相對(duì)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。鉆床可分為下列類型：。1)臺(tái)式鉆床：可安放在作業(yè)臺(tái)上，主軸垂直布置的小型鉆床。它適用于大件和不同方位孔的加工。5)深孔鉆床：使用特制深孔鉆頭，工件旋轉(zhuǎn)，鉆削深孔的鉆床。6)平端面中心孔鉆床：切削軸類端面和用中心鉆加工的中心孔鉆床。7)臥式鉆床：主軸水平布置，主軸箱可垂直移動(dòng)的鉆床。8)多軸鉆床：立體鉆床，有多個(gè)可用鉆軸，可靈活調(diào)節(jié)。鉆床的特點(diǎn)是工件固定不動(dòng)，刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并沿主

　　

【正文】 對(duì)于工作方式為三相六拍的三相步進(jìn)電機(jī) m ax TT ??? ?/cmN ⑶、步進(jìn)電機(jī)的最高工作頻率 m a xm a x 1000 1 0 0 0 1 1 6 6 7 ( )6 0 6 0 0 . 0 1pVf H z? ?? ? ?? 查表選用 45BF005Ⅱ型步進(jìn)電機(jī)， 電機(jī)的有關(guān)參數(shù)見表 3. 20 表 3 步進(jìn)電機(jī) 的 參數(shù) 型 號(hào) 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 外形尺寸()mm 步距角 ?? 最大靜轉(zhuǎn)距 ? ?Ncm 最高空載啟動(dòng)頻率( /steps ) 相數(shù) 電壓 電流 ()A 外徑 長(zhǎng)度 軸徑 45BF005Ⅱ 3000 3 27 45 58 4 蝸桿與滾珠絲杠配合 普通圓柱蝸桿可分為阿基米德蝸桿 (ZA 蝸桿 )、漸開線蝸桿 (ZI 蝸桿 )、法向直廓蝸桿 (ZN 蝸桿 )和 錐面 包絡(luò)圓柱蝸桿 (ZK 蝸桿 )等四種 . 滾珠絲杠與蝸桿聯(lián)接，蝸桿一頭安裝鉆頭。 取 蝸桿頭數(shù) Z1=1， 取 滾珠絲杠直徑與蝸桿直徑比例為 10： 1，即滾珠絲杠 每轉(zhuǎn)動(dòng) 1圈，蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng) 10 圈。 蝸桿的材料與選擇如下所述： 表 4 常用蝸桿材料表 材料類型與牌號(hào) 熱處理 齒面硬度 齒面粗糙度 Ra/μ m 適用場(chǎng)合 滲碳鋼 20Cr,20CrMnTi 12CrNi3A,20CrNi等 滲碳淬火 58～ 63HRC ～ 重要、高速、大 功率傳動(dòng) 表面淬火鋼 42iMn,40CrNi,40Cr 37SiMn2MoV,35CrMo,45 表面淬火 45～ 55HRC ～ 較重要、高速、 大功率傳動(dòng) 氮化鋼 38CrMoA1A 滲氮 850HV ～ 重要、高速、大 功率傳動(dòng) 調(diào)質(zhì)鋼 45 調(diào)質(zhì) 270HBS 不重要、高速、 大功率傳動(dòng) 鉆削深度計(jì)算 設(shè)定工件鉆削深度為 Lmm,則 滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù) tLN? ，由上述計(jì)算所得t= 4LN? （ 轉(zhuǎn) ） ，鉆頭旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù) N1= 10?N 。 確定滾珠絲杠轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)到達(dá) 21 預(yù)定值時(shí)，傳感器即 輸出信號(hào)給限位開關(guān) SQ2， SQ2 控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)向 以及轉(zhuǎn)速 . 四 ．軟件調(diào)試 及注意事項(xiàng) 軟件調(diào)試 1） 程序的輸入 ， 檢查 ， 調(diào)試考核和運(yùn)行 ， 通過(guò)編程器把由梯形圖生成的語(yǔ)句表輸入到 PLC 存放在用戶程序存儲(chǔ)器中 ， 應(yīng)用 PLC 的自診斷功能對(duì)輸入程序進(jìn)行語(yǔ)法分析和校驗(yàn) ， 若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤 PLC 便拒絕接收 ， 并在顯示器上提示出錯(cuò)誤信息此時(shí)應(yīng)及時(shí)修改錯(cuò)誤程序 ， 并重新檢驗(yàn) ， 直到排除所有的錯(cuò)誤 ， 使 PLC 控制實(shí)現(xiàn)的鉆削加工過(guò)程完全符合工藝的要求 . 2） 連機(jī)調(diào)試 ， 可以把 PLC 輸出的信號(hào)真正連接到鉆床的接觸器和電磁閥等設(shè)備上進(jìn)行空機(jī)調(diào)試 ， 若發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題可以用 PLC 中的移位 ， 刪除插入等編輯命令對(duì) 程序再次進(jìn)行修改和調(diào)整 ， 直到滿足預(yù)定工藝控制要求為止 . 3） 動(dòng)態(tài)測(cè)試 ， 連機(jī)調(diào)試通過(guò)后 ， 還要對(duì)已調(diào)試通過(guò)的程序進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行和考核以檢驗(yàn)其動(dòng)態(tài)性能等指標(biāo) ， 在連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中 PLC 的另一個(gè)自診斷功能 ，即周期性地對(duì) PLC 內(nèi)部各個(gè)器件部件進(jìn)行檢查 ， 如判斷數(shù)值是否溢出 ， 數(shù)字的存取是否出錯(cuò) ， 各主要觸點(diǎn)的電源電壓是否正常 ， 備用鋰電池電壓值正常與否等 ，發(fā)現(xiàn)異常情況 PLC 會(huì)立即輸出報(bào)警信號(hào) ， 顯示出錯(cuò)代碼 ， 若是災(zāi)難性錯(cuò)誤則會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行 ， 操作人員應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析處理 ， 如果是程序上的問(wèn)題則應(yīng)進(jìn)一步修改程 序 ， 重復(fù)上述有關(guān)步驟 ， 直到完全通過(guò)為止 . 4） 最后 ， 把調(diào)試通過(guò)的程序固化到 EPROM 中 即可 . 注意事項(xiàng) 1） 遵守梯形圖語(yǔ)言中的語(yǔ)法規(guī)定 ， 在繼電器電路圖中 ， 觸點(diǎn)可以放在線圈的左邊 ， 也可以放在線圈的右邊 ， 但是在梯形圖中 ， 線圈必須放在電路的最右邊 . 2） 設(shè)置中間單元 ， 在梯形圖中 ， 若多個(gè)線圈都受某一觸點(diǎn)串并聯(lián)電路的控制 ， 為了簡(jiǎn)化電路 ， 在梯形圖中可設(shè)置該電路控制的輔助繼電器它類似繼電器電路中的中間繼電 器 . 3） 盡量減少 PLC 的輸入信號(hào)和輸出信號(hào) ， PLC 的價(jià)格與 I/O 點(diǎn)數(shù)有關(guān) ，每一輸入信號(hào)和每一輸出信 號(hào)分別要占用一個(gè)輸入點(diǎn)和一個(gè)輸出點(diǎn) ， 因此減少輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的點(diǎn)數(shù)是降低硬件費(fèi)用的主要措施 ， 在繼電器電路圖中 ， 如果 22 幾個(gè)輸入器件觸點(diǎn)的串并聯(lián)電路總是作為一個(gè)整體出現(xiàn) ， 可以將它們作為 PLC 的一個(gè)輸入信號(hào) ， 只占 PLC 的一個(gè)輸入點(diǎn)某些器件的觸點(diǎn)如果在繼電器電路圖中只出現(xiàn)一次 ， 并且與 PLC 輸出端的負(fù)載串聯(lián) 如熱繼電器的常閉觸點(diǎn) ， 不必將其作為 PLC 的輸入信號(hào) ， 可以將其放在 PLC 外部的輸出回路 ， 仍與相應(yīng)的 PLC 的負(fù)載串聯(lián) ， 繼電器控制系統(tǒng)中某些相對(duì)獨(dú)立且比較簡(jiǎn)單的部分 ， 可以仍用繼電器線路控制 ， 這樣 同時(shí)減少了所需的 PLC 的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn) . 4） 外部聯(lián)鎖電路的設(shè)立為了防止控制正反轉(zhuǎn)的兩個(gè)接觸器同時(shí)動(dòng)作造成三相電源短路 ， 應(yīng)在 PLC 外部設(shè)置硬件互鎖電路 .圖 1 中 KM1 KM3 的線圈不能同時(shí)通電 ， 除了在梯形圖中設(shè)置對(duì)應(yīng)的 Y1 Y3 之間的軟件聯(lián)鎖電路外 ， 還在PLC 設(shè)置了硬件聯(lián)鎖電路 . 5） 梯形圖的優(yōu)化設(shè)計(jì) ， 為了減少使用的指令條數(shù) ， 在串聯(lián)電路中 ， 單個(gè)觸點(diǎn)應(yīng)放在右邊 ； 在并聯(lián)電路中 ， 單個(gè)觸點(diǎn)應(yīng)放在下面 . 6） 外部負(fù)載的額定電壓 PLC 的繼電器輸出模塊和雙向晶閘管輸出模塊只能驅(qū)動(dòng)額定電壓 AC220V 的負(fù)載 ， 如果系統(tǒng)原來(lái)的交流接觸器的線圈是 380V 的應(yīng)將線圈換成 220V 的 繼電器輸出模塊不能直接驅(qū)動(dòng) DC220V 的負(fù)載 應(yīng)在 PLC 外部設(shè)置中間繼電器 . 五．加工過(guò)程示例： 比如需要加工一發(fā)動(dòng)機(jī)箱體，端面箱蓋用螺紋與箱體連接。 第一道工序?yàn)殂@光孔，深度 L 為 20mm， 有上式計(jì)算公式 得 1041 ?? LN =50（轉(zhuǎn)） 。過(guò)程如下：將工件放在工作臺(tái)上，按下起動(dòng)開關(guān) SB1，鉆頭旋轉(zhuǎn)，同時(shí)夾緊裝置動(dòng)作將箱體夾緊，延時(shí) 10s 后 ，噴油控制繼電器 KM2 得電，噴油電磁閥 YV 閉合冷卻液流出，同時(shí)快 進(jìn)接觸器 KM2 啟動(dòng)，鉆頭向箱體快進(jìn)，到達(dá)距離箱體表面設(shè)定值時(shí)限位開關(guān) SQ1 發(fā)出信號(hào)給 PLC，進(jìn)給繼電器 KM3 得電，鉆頭快進(jìn)變?yōu)楣みM(jìn)，開始鉆削。步進(jìn)電機(jī)控制滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng) 50 圈時(shí)，霍爾傳感器發(fā)出信號(hào)給限位開關(guān)， SQ2 發(fā)出信號(hào)給 PLC，快退接觸器 KM4 得電，鉆頭由工進(jìn)變?yōu)榭焱?，退回到原位置時(shí)限位開關(guān) SQ3 發(fā)出信號(hào)給 PLC,步進(jìn)電機(jī)停止移動(dòng)，鉆頭停止移動(dòng)。本工序結(jié)束，轉(zhuǎn)到下一工序。 23 六 ．總結(jié) 經(jīng)過(guò)這三周的時(shí)間，在老師和同組人和其他同學(xué)的指導(dǎo)和合作幫助下，這個(gè)PLC 課程設(shè)計(jì)終于完成了 .總結(jié)這階段，我收獲很 多 .以前光只靠在書本上和老師課堂上講的是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不行的，理論知識(shí)只有在不斷的實(shí)踐和鍛煉中才能上升為自己頭腦中的所學(xué)，所用 .為此向老師問(wèn)了好久 .特別是我們要用到步進(jìn)電機(jī)，課堂上沒(méi)有講過(guò)，我們從圖書館借來(lái)書本仔細(xì)研究，最終寫出了計(jì)算過(guò)程，這說(shuō)明要求我們?cè)谟龅叫率挛锏臅r(shí)候不要懼怕，知難而上，克服困難，不會(huì)的查詢資料，請(qǐng)教老師和同學(xué)，要充分利用圖書館豐富的資源 .這次課程設(shè)計(jì)給我留下了很深的印象同時(shí)也讓我從中學(xué)到了以后我們對(duì)待學(xué)習(xí)和工作該有的態(tài)度 . 參考書目