数控车床PLC应用毕业论文.doc

数控车床PLC应用毕业论文
青岛滨海学院电气工程及其自动化专业毕业设计
前言
机床的价值从几万元到几十万元不等,一般都是在关键工序的关键设备,一旦故障停机,采用淘汰购新产品价值太高,一般采用维修手段进行维修,使其恢复功能,所以维修程序、方式、手段越来越引起人们的注意。此次根据现有条件,选用一台严重损坏的6140车床作为对象进行维修,内容包括原电路的解读,新电路的设计,购买新元件,通过调试维修过程时机床可以正常使用,同时,使用组态软件进行模拟仿真,使其动作过程呈现在人们面前。在文章最后,提出了现有车床现代化改造方案,包括新控制上才可编程控制器,主轴采用交流变频器,使控制更加趋于现代化控制方法。
希青有限公司的6140车床多数为卧式车床,使用继电器和接触器,这些传统的电气结构会导致部分车床因为元件老化或者线路老化,设备出现故障,无法运行,这次的任务就是对其中一部电气系统控制完全损坏的机床进行维修,使其可以正常运行的情况下,但是传统的车床加工精确度不高,加工方式单一,所以在原有6140车床基础上进行改造。在原有的机床上对其进行PLC改造,提出PLC对其电气部分的控制方法设计方案,并进行软件模拟,使6140车床控制电路简化,从而克服老旧模式缺点,使原来的车床具有一定的数控化,可以进行精细加工,提高产品经济效益,使车床可以在以后市场中得到更加广泛应用。 1
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1 6140车床的概述
6140车床的介绍
6140车床是一种常见的加工车床,是对金属材料进行切割的机床,能够切割柱形金属材料,对材料进行外圆、内圆、端面、螺纹、切割以及割槽等操作,根据不同功能可分为多种机床,此次维修的是普通的C1640卧式车床如图1-1和图1-2所示。
图1-1 6140车床整体图
图1-2 6140车床整体图
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6140车床型号意义分别为:
6为组代号(落地及卧室车床组);
1为系代号(卧式车床);
40为主参数折算值。
6140车床的运动分析
6140车床的运动主要分为主轴电路的转动,进击运动,辅助运动三部分。
主运动
主轴主要是电机转动带动传送带,通过齿轮变速变化,使其获得动力:
(1)电机采用三相笼式异步电动机启动。
(2)调速通过机械部分的变速箱实现。
(3)启动方式为直接启动。
进击运动
进击运动是通过快速进击电机,辅助内部齿轮传递方式改变,使其可以实现4个方向上的快速移动:
(1)电机采用三相笼式异步电动机启动。
(2)速度固定,方向通过操作杆摇动,改变内部齿轮咬合实现。
(3)由点动开关来实现快速操作。
(4)手动操作,可以进行固定值的加工。
辅助运动
辅助运动多数为手动操作完成,主要是加工时候根据需要进行选择:
(1)刀架转动。
(2)物件夹紧和放松。
(3)钻孔进给。
(4)加工冷却(与主电机为顺序启动关系)由转换开关控制。
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2 机床维修

希青有限公司的6140车床是传统的普通机床,因使用时间过长,已经损坏严重,控制电路板内的部分电线已经断裂,部分元件因为短路烧毁无法使用,保险管脱落等问题,如图
2-1所示。
图2-1 控制面板
点动开关失去点动作用,内部电线无法连接到电机,如图2-3所示
图2-3 快速移位操作点动开关
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6140车床元件参数

因为元件的老化无法运行机床,故无法知道电机的好坏,因此必须使用兆欧表和单臂电桥对其进行测量,确认其是否可以继续使用。
(1)兆欧表的使用
兆欧表的测量是相对于电机表面,为了测试内部接线是否裸露与电机外壳进行接触,防止运行时产生事故,兆欧表如图2-4所示。
图2-4 兆欧表
分别将电机三条线与兆欧表其中一条线进出,另一条与电机外壳接触,轻轻摇动摇臂,显示指针在“∞”,表示电机完全正常。
(2)直流单臂电桥
测量过程首先调节单臂电桥,使其可以正常工作,分别用两个接线对电机的三条电线两两测量,如果电机正常,那么每两个电线之间的电阻出入为零(测量时候因为有少量电线,产生了误差),电机为正常的。
测量如表2-1所示。
表2-1 电机参数
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图2-5 直流单臂电桥

维修电路前,首先要对机床所需要的元器件有充