深孔鉆組合機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計開題報告.doc

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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題 目: 深孔鉆組合機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 院系名稱： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級： 自動F0904 2013年1月 4日開題報告填寫要求1開題報告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（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)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(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?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(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）。4有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法規(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（論文）開題報告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫20004000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“長徑比”或“深徑比”。相對而言，長徑比不大于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)實踐中常常按照深孔直徑的大小分別稱呼為特大深孔（200mm以上），大深孔（65200mm），普通深孔（中等直徑2065mm），小深孔（420mm），微小深孔（4mm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。鉆深孔時為保證加工質(zhì)量、提高工效，加工中鉆頭的冷卻和定時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)，簡稱PLC 。它是20世紀(jì)70年代以來以微處理器為核心，綜合計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(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，被廣泛應(yīng)用于自動化控制的各個領(lǐng)域。后來，隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，稱其為可編程控制器，簡稱PC (Programmable Controller)。但由于PC容易和個人計算機(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年國際電工委員會） 可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，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機(jī)拖動的繼電器-接觸器控制。由于當(dāng)時的交流電動機(jī)難以實現(xiàn)調(diào)速，只能通過皮帶、齒輪等機(jī)械機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)有級變速，因而機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，同時還限制了加工精度的提高。繼電器-接觸器控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)機(jī)床的各種運動控制（如啟動、制動、反轉(zhuǎn)、變速等），并可實現(xiàn)邏輯控制、聯(lián)鎖控制、異地控制等，因而大大提高了機(jī)床的自動化水平，有助于減輕工人的勞動強(qiáng)度。這種控制系統(tǒng)技術(shù)簡單、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)械動作壽命是有限的，必須按時更換損壞的電器，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，必須修改線路，重新安裝配線，這對現(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)-電動機(jī)、交磁放大機(jī)-電動機(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)床的主拖動和進(jìn)給拖動系統(tǒng)中。不僅提高了機(jī)床的加工性能，還簡化了機(jī)床的傳動機(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、自動診斷、通用性好、體積小、可靠性高的特點。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)。可以預(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，20043 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，20097 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，20058 曹春宜.雙面鉆孔組合機(jī)床的改造J.大眾科技，2010(1)108-1099 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)控制與試驗研究D.北京：北京化工大學(xué)，200911 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)88-8913 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)42-4314 葉曉光 .PLC在組合機(jī)床的控制應(yīng)用探討J.制造業(yè)自動化，2011.（10）146-14815 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）66-6716 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 systemsJ.Int J Adv Manuf Technol (2010) 48:66366917 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（論文）開題報告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對深孔鉆組合機(jī)床進(jìn)行控制，提高其自動控制系統(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,同時還克服了手動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)是整個裝置的核心部分，該部分完成整個系統(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, 要對鉆頭進(jìn)行排屑和冷卻2 擬采用的研究手段：我們知道鉆床的運動有三種：1、主運動，主軸的旋轉(zhuǎn)運動。2、進(jìn)給運動，即鉆頭一面旋轉(zhuǎn)，沿著軸線做進(jìn)給運動。3、輔助運動，即鉆頭的往復(fù)運動。深孔鉆組合機(jī)床的主運動是由主軸電動機(jī)控制，通過液壓電動機(jī)為液壓系統(tǒng)提供動力，控制針對工件定位夾緊裝置和滑臺的電磁閥通斷來達(dá)到控制滑臺移動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, 要對鉆頭進(jìn)行排屑和冷卻，因此，需要分級進(jìn)給， 周期性地從工件中退出鉆頭，同時使用冷卻泵噴出的切削液對鉆頭進(jìn)行冷卻。動力頭工作循環(huán)圖如下圖所示。電磁閥動作表定位夾緊機(jī)床滑臺轉(zhuǎn)換指令YV1YV2YV3YV4YV5YV6YV7工件定位+-SB4工件夾緊-+-SQ2滑臺快進(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。