深孔鉆組合機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 開題報(bào)告 題 目: 深孔鉆組合機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院系名稱： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)F0904 2013年1月 4日 開題報(bào)告填寫要求 1．開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。 2．開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見。 3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）。 4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2006年11月20日”或“2006-11-30”。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫 2000~4000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 1、 課題背景 深孔在機(jī)械制造業(yè)中，一般將孔深超過孔徑5倍的圓柱孔（內(nèi)圓柱面）稱為深孔。而孔深與孔徑的比值，稱之為“長(zhǎng)徑比”或“深徑比”。相對(duì)而言，長(zhǎng)徑比不大于5倍的圓柱孔可稱為“淺孔”。 深孔直徑的大小直接關(guān)系到加工的難度和采用的加工手段，所以生產(chǎn)實(shí)踐中常常按照深孔直徑的大小分別稱呼為特大深孔（Φ200mm以上），大深孔（Φ65~Φ200mm），普通深孔（中等直徑Φ20~65mm），小深孔（Φ4~Φ20mm），微小深孔（Φ4mm以下）。一般而言特大深孔與微小深孔比中，小深孔的加工難度更大，但是由于科學(xué)技術(shù)是不斷進(jìn)步的，所以，劃分僅用于行業(yè)內(nèi)的溝通，并非嚴(yán)格的科學(xué)定義。 深孔加工技術(shù)泛指用于深孔加工的工具設(shè)備（硬件）和加工原理，操作規(guī)程，操作技巧（軟件）。在一般情況下，深孔加工技術(shù)主要指用切削加工方法和磨料工具加工深孔的技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)涌現(xiàn)出了一批可用于深孔加工的特種加工技術(shù)，從而擴(kuò)大了深孔加工技術(shù)的領(lǐng)域。 深孔鉆是加工深孔的專用設(shè)備。鉆深孔時(shí)為保證加工質(zhì)量、提高工效，加工中鉆頭的冷卻和定時(shí)排屑是需要解決的主要問題。 2、 發(fā)展現(xiàn)狀 可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡(jiǎn)稱PLC 。它是20世紀(jì)70年代以來以微處理器為核心，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。由于它具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域。后來，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，稱其為可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC (Programmable Controller)。但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī) (Personal Computer)相混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程控制器的縮寫。（1987年國(guó)際電工委員會(huì)） 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 3、 國(guó)內(nèi)外研究 20世紀(jì)40年代以前，機(jī)床的電氣控制主要采用交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的繼電器-接觸器控制。由于當(dāng)時(shí)的交流電動(dòng)機(jī)難以實(shí)現(xiàn)調(diào)速，只能通過皮帶、齒輪等機(jī)械機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)有級(jí)變速，因而機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，同時(shí)還限制了加工精度的提高。繼電器-接觸器控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)控制（如啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、變速等），并可實(shí)現(xiàn)邏輯控制、聯(lián)鎖控制、異地控制等，因而大大提高了機(jī)床的自動(dòng)化水平，有助于減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。這種控制系統(tǒng)技術(shù)簡(jiǎn)單、易于掌握，至今仍被廣泛采用。 繼電器-接觸器控制系統(tǒng)是由各種電器組成的，而這些電器的機(jī)械動(dòng)作壽命是有限的，必須按時(shí)更換損壞的電器，以免影響系統(tǒng)的可靠性。另外，根據(jù)加工工藝的要求，需要改變控制邏輯關(guān)系時(shí)，必須修改線路，重新安裝配線，這對(duì)現(xiàn)代機(jī)床的控制要求是很不適應(yīng)的。 20世紀(jì)40年代后，發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)、交磁放大機(jī)-電動(dòng)機(jī)等直流調(diào)速系統(tǒng)，以其優(yōu)良的調(diào)速性能，被廣泛用于大型機(jī)床的主拖動(dòng)和進(jìn)給拖動(dòng)系統(tǒng)中。不僅提高了機(jī)床的加工性能，還簡(jiǎn)化了機(jī)床的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 在機(jī)床的控制方面，可編程控制器（PLC）已廣泛用于電氣控制系統(tǒng)中?？删幊炭刂破鞑粌H可以按事先編好的程序進(jìn)行各種邏輯控制，還具有隨意編程、自動(dòng)診斷、通用性好、體積小、可靠性高的特點(diǎn)。因此，可編程控制器正逐步取代著繼電器－接觸器控制系統(tǒng)?？梢灶A(yù)料，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)床PLC電氣控制系統(tǒng)將繼續(xù)向更高的方向發(fā)展，以不斷提高機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)效率和自動(dòng)化水平。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 胡俊達(dá).PLC在專用雙面銑床電氣控制中的應(yīng)用[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2003，(12)35-37. [2] 常曉玲.電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [3] 尹昭輝，姜福詳，高安邦.數(shù)控機(jī)床的機(jī)電一體化改造設(shè)計(jì)[J].電腦學(xué)習(xí)，2006(4)，8. [4] 呂棟騰，劉曉青.基于PLC控制的普通臥式銑床電氣化改造[J].新技術(shù)新工藝，2011(6)31-33. [5] 曾葵.基于PLC技術(shù)的機(jī)床控制應(yīng)用[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2012(10)129，137. [6] 鄭鳳翼，金沙.圖解西門子S7-200系列PLC應(yīng)用88例[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009 [7] 賀哲榮.機(jī)床電氣控制線路試圖技巧[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [8] 曹春宜.雙面鉆孔組合機(jī)床的改造[J].大眾科技，2010(1)108-109 [9] 呂棟騰，孫永芳.普通臥式車床電氣控制系統(tǒng)的PLC改造[J].科技信息，2001(7)89-92. [10] 王立峰.千米瀝青碳纖維收絲系統(tǒng)控制與試驗(yàn)研究[D].北京：北京化工大學(xué)，2009 [11] 金大青．PLC在機(jī)床電氣控制中應(yīng)用[J]木工機(jī)床，2011．(3)． [12] 候正坤，盛洪斌. PLC在深孔鉆機(jī)床控制電路中的應(yīng)用[J].一重技術(shù),2008(2)88-89 [13] 劉燕平.PLC在深孔鉆組合機(jī)床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機(jī)床電器，2005.(3)42-43 [14] 葉曉光 .PLC在組合機(jī)床的控制應(yīng)用探討[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2011.（10）146-148 [15] 王雅紅，蔡善樂.深孔鉆專用機(jī)床PLC控制[J]礦山機(jī)械，2008（8）66-67 [16] Belen Curto Diego Vidal Moreno Rodilla Carlos Fernandez Carames Anibal Chehayeb Moran Raul Alves Santos.Applying a software framework for supervisory control of a PLC-based flexible manufacturing systems[J].Int J Adv Manuf Technol (2010) 48:663–669 [17] LU Zhi-jiang. PLC Application in the Automatic Straight-line Welder [J]. Occupation,2010,02(01):159.(in Chinese). [18] GE Xiao-zhong, MA Jun. Design of Minitype Three-dimensional Storage Base on Kingview6.5 and PLC [J] . Machine Building & Automation, 2009,06(02):143-145. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 1 要研究或解決的問題 本課題采用PLC對(duì)深孔鉆組合機(jī)床進(jìn)行控制，提高其自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性和設(shè)備的工作效率。在保證工藝控制要求的情況下,大大的提高了生產(chǎn)效率,同時(shí)還克服了手動(dòng)操作所帶來的一些人為干擾因素,可取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。 其中PLC控制系統(tǒng)是整個(gè)裝置的核心部分，該部分完成整個(gè)系統(tǒng)的控制功能，主要的核心部件是三菱FX2N系列PLC，用它來控制深孔鉆組合機(jī)床自動(dòng)完成工件的鉆孔加工主要功能。 由此本課題需要研究及解決如下問題： 1、如何使用液壓系統(tǒng)控制機(jī)床滑臺(tái)的進(jìn)給和工件定位夾緊裝置進(jìn)行控制 2、深孔鉆組合機(jī)床進(jìn)行深孔鉆削時(shí), 要對(duì)鉆頭進(jìn)行排屑和冷卻 2 擬采用的研究手段： 我們知道鉆床的運(yùn)動(dòng)有三種： 1、主運(yùn)動(dòng)，主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 2、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，即鉆頭一面旋轉(zhuǎn)，沿著軸線做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 3、輔助運(yùn)動(dòng)，即鉆頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 深孔鉆組合機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)是由主軸電動(dòng)機(jī)控制，通過液壓電動(dòng)機(jī)為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，控制針對(duì)工件定位夾緊裝置和滑臺(tái)的電磁閥通斷來達(dá)到控制滑臺(tái)移動(dòng)和工件定位夾緊的目的。由于深孔鉆組合機(jī)床進(jìn)行深孔鉆削時(shí), 要對(duì)鉆頭進(jìn)行排屑和冷卻，因此，需要分級(jí)進(jìn)給， 周期性地從工件中退出鉆頭，同時(shí)使用冷卻泵噴出的切削液對(duì)鉆頭進(jìn)行冷卻。動(dòng)力頭工作循環(huán)圖如下圖所示。 電磁閥動(dòng)作表 定位 夾緊 機(jī)床滑臺(tái) 轉(zhuǎn)換指令 YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 YV6 YV7 工件定位 + - - - - - - SB4 工件夾緊 - - + - - - - SQ2 滑臺(tái)快進(jìn) - - + - + - + KP 一次工進(jìn) - - + - + - - SQ3 快退 - - + - - + - SQ4 二次工進(jìn) - - + - + - - T2 快退 - - + - - + - SQ5 三次工進(jìn) - - + - + - - T1 快退 - - + - - + - SQ6 松開工件 - - - + - - - SQ7 拔定位銷 - + - - - - - SQ8 停止 - - - - - - - SQ1 注：表中“+”表示電磁閥線圈通電，“-”表示電磁閥線圈斷電。