一、 課程設計的目的1、步鞏固本課程所學知識。2、一般生產機械PLC控制系統(tǒng)的設計與調試方法。3、一般生產機械電氣線路的施工設計。4、養(yǎng)查閱圖書資料、工具書的能力。5、養(yǎng)工程繪圖、書寫技術報告的能力。二、 課程設計內容概述1、三面銑組合機床概述三面銑組合機床是用來對Z512W型臺式鉆床主軸箱的80、90孔端面及定位面進行銑削加工的一種自動加工設備。下圖1為加工工件的示意圖。（1）基本結構 三面銑組合機床主要由床座、床身、銑削動力頭、液壓動力滑臺、液壓站、工作臺、工件夾緊液壓缸等組成。機床底座上安放有床身，床身上安裝有液壓動力滑臺，工件及夾緊裝置放于滑臺上。床身的兩安裝有一臺銑削頭，上方有立銑頭。（2）液壓系統(tǒng)三面銑組合機床中工件松緊是由液壓系統(tǒng)實現(xiàn)的。下圖2為液壓系統(tǒng)的原理圖。 圖2液壓系統(tǒng)原理圖 元 件工 序YV1YV2BP2原 位（+）夾 緊+快 進（+）+工 進（+）+快 退（+）+松 開+（3）機械動力滑臺 機械動力滑臺由滑臺、滑座和雙電機（快速及進給電機）傳動裝置三部分組成?？焖龠M給電動機用來拖動滑臺快進和快退運動，工進電動機拖動滑臺工作進給運動，在工進時，只允許工進電機單獨工作，快速進給電機由控制器制動?；_的自動工作循環(huán)是靠傳動裝置將動力傳遞給絲桿來實現(xiàn)的。（4）工件的加工過程 三面銑組合機床的加工過程操作者將要加工的零件放在工件臺的夾具中，在其它準備工作就緒后，發(fā)出加工指令。工件夾緊后壓力繼電器動作，液壓動力滑臺（工作臺）開始快進，到位轉工進，同時啟動左和右1銑頭開始加工，加工到某一位置，立銑頭開始加工，加工又過一定位置右1銑頭停止，右2銑頭開始加工，加工到終點三臺電動機同時停止。待加工完全停止后，滑臺快退回原位，工件松開，一個自動工作循環(huán)結束。操作者取下加工好的工件，再放上未加工的零件，重新發(fā)出加工指令重復上述加工過程。（5）主要電器參數(shù)電機、滑臺、電磁閥參數(shù)如下：左、右2銑削頭電動機：J02-41-4,4.0KW,1440r/min,380V,8.4A；立、右1銑削頭電動機：J02-32-4,3.0kW,1430r/min,380V,6.5A；液壓泵電動機：J02-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A；機械動力滑臺的電機：J02-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A；電磁閥:二位四通閥Z24 DW-25,直流24V,0.6A,14.4W。2、三面銑組合機床的控制要求有單循環(huán)自動工作、單銑頭自動循環(huán)工作、點動三種工作方式。單循環(huán)自動工作過程如圖3所示，油泵電機在自動工作一個循環(huán)后不停機。單銑頭自動循環(huán)工作包括：左銑頭單循環(huán)工作，右1銑頭單循環(huán)工作，右2銑頭單循環(huán)工作，立銑頭單循環(huán)工作。單銑頭自動循環(huán)工作時，要考慮各銑頭的加工區(qū)間。點動工作包括：四臺主軸電動機均能點動對刀、滑臺快速點動調整、松緊液壓缸的調整。五臺電動機均能單向旋轉。要求有電源、液壓泵工作、工件夾緊、加工等信號指示。要求有照明電路和必要的連鎖環(huán)節(jié)與保護環(huán)節(jié)。三、 課程設計的任務和要求（1）確定輸入/輸出設備，選擇PLC；分析確定系統(tǒng)方案，設計合理PLC控制系統(tǒng)；（2）繪制PLC外部接線圖；（3）根據(jù)三面銑組合機床的控制要求，畫出系統(tǒng)的功能表圖；（4）編制PLC梯形圖程序并調試；（5）正確計算選擇電器元件，列出電器元件一覽表；（6）繪制電氣接線圖，接線并調試；（7）整理技術資料，編寫使用說明書。四、 課程設計的具體內容（一） 硬件設計1、I/O分配表I/O編號功能符號X00自動SA1-1X01手動SA1-2X02單循環(huán)啟動SA2-1X03左銑頭單循環(huán)SA2-2X04右1銑頭單循環(huán)SA2-3X06立銑頭單循環(huán)SA2-4X05右2銑頭單循環(huán)SA2-5X07啟動SB1X10工件夾緊SB2X11原位SQ1X12左、右1銑/工進SQ2X13立銑頭啟動SQ3X14右1銑停/右2銑啟SQ4X15終點SQ5X16工件松開SB3X17滑臺快進SB4X20滑臺快退SB5X22液壓泵啟動SB7X23回原位SB8X24左銑頭點動SB9X25右1銑頭點動SB10X26立銑頭點動SB11X27右2銑頭點動SB12X21停止SB6Y02工作臺快進KM7YO4工作臺快退KM8Y16液壓泵電機啟動KM5Y10右2銑頭啟動KM4Y07立銑頭啟動KM3Y06右1銑頭啟動KM2Y05左銑頭啟動KM1Y03滑臺工進KM6Y01工件松開YV2Y00工件夾緊YV1Y11液壓泵工作指示HL2Y12原位指示HL1Y15終點指示HL5Y13工件夾緊指示HL3Y14加工指示燈HL42、PLC外部接線圖3、電器元件一覽表電氣符號型號SB1SB12LA2-11KSQ1SQ5LX32-1QSA1/SA2LW6-2/LW6-5KM1KM8CJ20-10/3FRJR16-20FURLS1-10（1） 主電路及照明電路（二）程序設計1、單循環(huán)自動工作（1） 單循環(huán)功能表圖（2）單循環(huán)工作梯形圖2、左銑單循環(huán)工作左銑單循環(huán)功能表左銑單循環(huán)梯形圖3、右一銑頭循環(huán)工作（1）右一銑頭功能表圖（2） 右一銑頭工作梯形圖4、立銑頭循環(huán)工作（1） 立銑頭功能表圖（2）立銑頭工作梯形圖5、右二銑單循環(huán)工作右二單循環(huán)功能表右二單循環(huán)梯形圖6、點動工作流程圖（1）點動功能表（2）點動梯形圖4、公用程序（2） 回原位程序（3） 手動程序（4） PLC梯形圖總體結構圖（5） 控制面板使用說明書：三面組合機床電控系統(tǒng)介紹：具有自動、手動、單循環(huán)啟動、左銑頭單循環(huán)、右1銑頭單循環(huán)、立銑頭單循環(huán)、和右2銑頭單循環(huán)7種工作方式，用轉換開關進行控制。手動方式時，用各操作按鈕來點動執(zhí)行相應的動作，單循環(huán)時，每按一次啟動按鈕，向前執(zhí)行一個循環(huán)動作，自動時首先機床回原位，再按下啟動按鈕就會執(zhí)行一個周期，換回原位工作方式時，按下“回原位”按鈕工件自動回到原位狀態(tài)。（三）調試過程及模擬調試電路1、實際點與代替點關系圖輸入點實際點代替點輸出點實際點代替點X00SA1自動/手動Y00工件夾緊L1X03SA2X軸Y02滑臺快進L2X07SB3啟動Y03滑臺工進L3X12SQ2復位Y05左銑工作L4X15SQ5正向Y04滑臺快退L5X11SQ1反向Y01工件松開L62、調試總結 在實驗室調試時，我調試的是左銑單循環(huán)程序。我先聽老師講解了調試的過程以及調試要達到的效果，然后我回到寢室將程序編好，寫在草稿紙上。星期三上午，我來到實驗室，將線路按我事先畫好的外部接線圖接好，老師檢查后就開始實驗。第一次試驗沒有成功，可能是機器的原因M8002不能觸發(fā)初始脈沖，檢查重新啟動plc之后，進行第二次試驗，這次試驗相當成功，達到了老師想要的效果，課程設計調試這一步驟圓滿結束。 通過這次試驗，我懂得了做實驗之前一定要把準備工作做好，只有這樣，我們才能提高做實驗的效率和準確度。五、 課程設計的心得體會課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程.隨著科學技術發(fā)展的日新日異，數(shù)控銑床已經成為當今機械加工行業(yè)中不可或缺的，占有重要地位的機床。因此作為二十一世紀機械專業(yè)的大學生來說掌握數(shù)控銑床的構造及原理是十分重要的?；仡櫰鸫舜握n程設計，至今我仍感慨頗多，的確，從不知如何下手到最終的定稿，從程序的編寫到實際的調試，在整整兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說熱繼電器的原理不是很懂，plc的選型，輔助繼電器的應用通過這次課程設計之后，一定把以前所學過的知識重新溫故，培養(yǎng)了一定的自學能力和獨立分析問題、解決問題的能力。包括學會自己分析解決問題的方法，對設計中遇到的問題，能通過獨立思考、查閱工具書、參考文獻，尋找解決方案。復習鞏固了機電傳動控制的各方面內容，對PLC設計的流程有了一定的了解。對PLC的應用有了進一步的認識，把PLC與實際生活的事物可以聯(lián)系起來。這次課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多編程問題，最后在梁強老師的辛勤指導下，終于游逆而解。同時，在曾老師的身上我學得到很多實用的知識，在次我表示感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位指導老師再次表示忠心的感謝！六、參考資料可編程序控制器原理與應用 程憲平主編 化學工業(yè)出版社機電傳動與控制 程憲平主編 華中科技大學出版社