【導(dǎo)讀】的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生獨立運用所學(xué)理論解決具體問題的能力.鉆床系指主要用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。頭軸向移動為進(jìn)給運動。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。鉆床可分為下列類型：。1)臺式鉆床：可安放在作業(yè)臺上，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，主軸箱可垂直移動的鉆床。8)多軸鉆床：立體鉆床，有多個可用鉆軸，可靈活調(diào)節(jié)。鉆床的特點是工件固定不動，刀具做旋轉(zhuǎn)運動，并沿主

　　

【正文】 對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 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 外形尺寸()mm 步距角 ?? 最大靜轉(zhuǎn)距 ? ?Ncm 最高空載啟動頻率( /steps ) 相數(shù) 電壓 電流 ()A 外徑 長度 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 1圈，蝸桿轉(zhuǎn)動 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 熱處理 齒面硬度 齒面粗糙度 Ra/μ m 適用場合 滲碳鋼 20Cr,20CrMnTi 12CrNi3A,20CrNi等 滲碳淬火 58～ 63HRC ～ 重要、高速、大 功率傳動 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 氮化鋼 38CrMoA1A 滲氮 850HV ～ 重要、高速、大 功率傳動 調(diào)質(zhì)鋼 45 調(diào)質(zhì) 270HBS 不重要、高速、 大功率傳動 鉆削深度計算 設(shè)定工件鉆削深度為 Lmm,則 滾珠絲杠轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù) tLN? ，由上述計算所得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，傳感器即 輸出信號給限位開關(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 軟件調(diào)試 1） 程序的輸入 ， 檢查 ， 調(diào)試考核和運行 ， 通過編程器把由梯形圖生成的語句表輸入到 PLC 存放在用戶程序存儲器中 ， 應(yīng)用 PLC 的自診斷功能對輸入程序進(jìn)行語法分析和校驗 ， 若發(fā)現(xiàn)錯誤 PLC 便拒絕接收 ， 并在顯示器上提示出錯誤信息此時應(yīng)及時修改錯誤程序 ， 并重新檢驗 ， 直到排除所有的錯誤 ， 使 PLC 控制實現(xiàn)的鉆削加工過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)有問題可以用 PLC 中的移位 ， 刪除插入等編輯命令對 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） 動態(tài)測試 ， 連機(jī)調(diào)試通過后 ， 還要對已調(diào)試通過的程序進(jìn)行連續(xù)運行和考核以檢驗其動態(tài)性能等指標(biāo) ， 在連續(xù)運行過程中 PLC 的另一個自診斷功能 ，即周期性地對 PLC 內(nèi)部各個器件部件進(jìn)行檢查 ， 如判斷數(shù)值是否溢出 ， 數(shù)字的存取是否出錯 ， 各主要觸點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 會立即輸出報警信號 ， 顯示出錯代碼 ， 若是災(zāi)難性錯誤則會自動停止運行 ， 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 ， 直到完全通過為止 . 4） 最后 ， 把調(diào)試通過的程序固化到 EPROM 中 即可 . 注意事項 1） 遵守梯形圖語言中的語法規(guī)定 ， 在繼電器電路圖中 ， 觸點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 ， 若多個線圈都受某一觸點串并聯(lián)電路的控制 ， 為了簡化電路 ， 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 的輸入信號和輸出信號 ， PLC 的價格與 I/O 點數(shù)有關(guān) ，每一輸入信號和每一輸出信 號分別要占用一個輸入點和一個輸出點 ， 因此減少輸入信號和輸出信號的點數(shù)是降低硬件費用的主要措施 ， 在繼電器電路圖中 ， 如果 22 幾個輸入器件觸點的串并聯(lián)電路總是作為一個整體出現(xiàn) ， 可以將它們作為 PLC 的一個輸入信號 ， 只占 PLC 的一個輸入點某些器件的觸點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 ， 不必將其作為 PLC 的輸入信號 ， 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)中某些相對獨立且比較簡單的部分 ， 可以仍用繼電器線路控制 ， 這樣 同時減少了所需的 PLC 的輸入點和輸出點 . 4） 外部聯(lián)鎖電路的設(shè)立為了防止控制正反轉(zhuǎn)的兩個接觸器同時動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 的線圈不能同時通電 ， 除了在梯形圖中設(shè)置對應(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 ， 為了減少使用的指令條數(shù) ， 在串聯(lián)電路中 ， 單個觸點應(yīng)放在右邊 ； 在并聯(lián)電路中 ， 單個觸點應(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)動額定電壓 AC220V 的負(fù)載 ， 如果系統(tǒng)原來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 DC220V 的負(fù)載 應(yīng)在 PLC 外部設(shè)置中間繼電器 . 五．加工過程示例： 比如需要加工一發(fā)動機(jī)箱體，端面箱蓋用螺紋與箱體連接。 第一道工序為鉆光孔，深度 L 為 20mm， 有上式計算公式 得 1041 ?? LN =50（轉(zhuǎn)） 。過程如下：將工件放在工作臺上，按下起動開關(guān) SB1，鉆頭旋轉(zhuǎn)，同時夾緊裝置動作將箱體夾緊，延時 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，同時快 進(jìn)接觸器 KM2 啟動，鉆頭向箱體快進(jìn)，到達(dá)距離箱體表面設(shè)定值時限位開關(guān) SQ1 發(fā)出信號給 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 50 圈時，霍爾傳感器發(fā)出信號給限位開關(guān)， SQ2 發(fā)出信號給 PLC，快退接觸器 KM4 得電，鉆頭由工進(jìn)變?yōu)榭焱?，退回到原位置時限位開關(guān) SQ3 發(fā)出信號給 PLC,步進(jìn)電機(jī)停止移動，鉆頭停止移動。本工序結(jié)束，轉(zhuǎn)到下一工序。 23 六 ．總結(jié) 經(jīng)過這三周的時間，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PLC 課程設(shè)計終于完成了 .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，理論知識只有在不斷的實踐和鍛煉中才能上升為自己頭腦中的所學(xué)，所用 .為此向老師問了好久 .特別是我們要用到步進(jìn)電機(jī)，課堂上沒有講過，我們從圖書館借來書本仔細(xì)研究，最終寫出了計算過程，這說明要求我們在遇到新事物的時候不要懼怕，知難而上，克服困難，不會的查詢資料，請教老師和同學(xué)，要充分利用圖書館豐富的資源 .這次課程設(shè)計給我留下了很深的印象同時也讓我從中學(xué)到了以后我們對待學(xué)習(xí)和工作該有的態(tài)度 . 參考書目