無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書-1第一章引言可編程控制器（ProgrammableController)是為工業(yè)控制應用而設計制造的專用計算機控制裝置，是20世紀60年代發(fā)展起來的控制設備。最早的可編程控制器可追溯到1969年。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器ProgrammableLogicController,簡稱PLC，主要作用就是替代繼電器實現邏輯控制。工業(yè)控制領域的快速發(fā)展和不斷增長的新需求。使得目前這種裝置的功能已經大大超出邏輯控制的范圍，因此原來的說法已經不貼切地表示其功能了。今天我們稱之為可編程控制器，簡稱PC。但為了避免與個人計算機PersonalComputer的簡稱混淆，還是簡稱PLC。PLC是微電子技術與自動控制技術相結合的產物，它的應用非常廣泛，能方便地直接用于機械制造、化工、電力、交通、采礦、建材、輕工、環(huán)保、食品等各行各業(yè)。即可用于老設備的技術改造，也可用于新產品的開發(fā)和機電一體化。近年來，可編程序控制器的發(fā)展非?？?，不僅應用普及非?？?，而新產品的開發(fā)速度也是非?？斓?。隨著我國的經濟飛速發(fā)展，人民生活水平迅速提高，工作居住條件得到了巨大改善。鉆床作為工業(yè)生產內的重要生產工具，與人們的工作和效力的產生息息相關。對它的性能要求很精確。在此，我們采用了PLC的控制來實現鉆床的運行穩(wěn)定。鉆床的電氣系統(tǒng)由液壓系統(tǒng)、冷卻泵和電磁吸盤以及照明電路等部分組成。傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)采用的繼電器邏輯控制由于觸點多、故障率高、可靠性差、體積大等缺點，正逐漸被淘汰。目前鉆床設計使用可編程控制器(PLC)，要求功能變化靈活，編程簡單，故障少，噪音低。維修保養(yǎng)方便，節(jié)能省工，抗干擾能力強，控制箱占地面積少。改造后使生產線的效率得到提到，使用壽命更長久等優(yōu)點。改造鉆床是一門專業(yè)知識相當廣泛的專業(yè)，它涉及到自動化專業(yè)的多門專業(yè)基礎課：電子技術、計算機控制、計算機接口、自控原理、檢測技術、電力電子技術、電機拖動、電氣系統(tǒng)控制、可編程邏輯控制器等。通過這些專業(yè)課程的學習，在此次畢業(yè)設計中，又使這些課程得到了復習、鞏固。掌握所學知識并解決實際問題的方法和技能。Z3013031型搖臂鉆床屬于大型立式鉆床，能夠進行多種形式的機械加工，如鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、刮平面以及攻螺紋等。搖臂鉆床的運動部件較多，常采用多臺電動機拖動，一般采用三相交流鼠籠式異步電動機拖動，用機械變速調節(jié)主軸轉速和進刀量，變速箱為機械有級調速，鉆床的主運動和進給運動都有較大的調速范圍。Z30130X31型鉆床的傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)過于復雜煩瑣。若采用PLC控制進行改造后，便線路簡化，可靠性提高，響應加快精確更正確，給設備維護、檢修帶來方便，同時在成本上也合理，能夠產生較大的經濟效益。無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書-2第二章機床的主要參數1.機床的主要參數（1）最大鉆孔直徑100mm（2）主軸中心線至立柱母線距離：最大3150mm最小570mm（3）主軸箱水平移動距離2580mm（4）主軸端面至底座工作面距離：最大2500mm最小750mm（5）搖臂升降距離1250mm（6）搖臂升降速度0.61m/min（7）搖臂回轉角度360度（8）主軸圓錐孔莫氏6號（9）主軸轉速范圍81000r/min（10）主軸轉速級數22級（11）主軸進給量范圍0.063.2mm/r（12）主軸進給量級數16級（13）主軸行程500mm（14）刻度盤每轉鉆孔深度170mm（15）主軸允許最大扭轉力矩2450Nm（16）主軸允許最大進給抗力49103.N（17）主電機功率15kw（18）搖臂升降電機功率3kw（19）主軸箱及搖臂液壓夾緊電機功率0.75k（20）立柱液壓夾緊電機功率0.75kw（21）主軸箱水平移動電機功率0.25kw（22）主軸箱水平移動速度1.6m/min（23）冷卻泵電機功率0.09kw2.鉆床的機械及運動形式（一）Z30130x31型搖臂鉆床適用于在重大型零件上鉆孔、擴孔、鉸孔、刮平面及攻螺紋等工作，在具有工藝裝備的條件下可以進行鏜孔。Z30130x31行搖臂鉆床，其零部件通用化程度較高，本機床具有如下特點：無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書-3采用液壓預選變速機構，可節(jié)省輔助時間；主軸正反轉、停車（制動）、變速、空擋等動作都用一個手柄控制，操縱輕便；主軸箱、搖臂、內外柱采用液壓驅動的菱形塊夾緊機構，夾緊可靠；搖臂上導軌、主套筒及內外柱回轉滾道等處均進行淬火處理，可延長使用壽命；主軸箱的移動除手動，還可以機動；有完善的安全保護裝置及外柱防護和自動潤滑裝置。（二）液壓系統(tǒng)的主要特點（1）該液壓系統(tǒng)中工作臺的換向采用了時間控制的換向回路。在換向閥閥芯上的四個控制邊均帶有錐度較小的制動錐，同時可采用單向節(jié)流閥來調整閥芯的移動速度，使制動過程平穩(wěn)，減小了換向沖擊，這對工作臺運動速度較高、換向要求平穩(wěn)。（2）液壓系統(tǒng)中，采用了進油和回油路的雙重節(jié)流調速回路，并以回油節(jié)流調速為主，因此，工作臺的運動平穩(wěn)，且可減小工作臺啟動時的前沖現象。（3）具有卸荷回路，機床不工作時，可使系統(tǒng)卸荷，以減少功率損失和減少油液發(fā)熱。無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書-4第三章繼電器接觸器控制原理3.1控制線路特點與電氣線路概述3.1.1控制線路特點（1）電路、控制線路、信號指示燈電路及機床照明均采用自動空氣斷路器作為電源引入開關。自動空氣斷路器中的電磁脫扣裝置作為短路保護電器而取代熔斷器。另外，此斷路器也具有零壓保護和欠壓保護作用。（2）由于各臺點動機的容量不同，在起動時須區(qū)別對待。主軸電動機容量較大，為降低起動電流，采用了Y起動控制線路。其它五臺電動機采用接觸器直接起動控制線路或開關直接起動控制線路。（3）控制線路裝有總起動與總停止按鈕，便于操作和在發(fā)生事故時緊急停車。（4）搖臂的上升運動和下降運動有嚴格的動作順序，由限位開關SQ3給以保證。（5）每一個主要動作均有指示燈作出指示，便于操作和進行電氣維修。（6）主柱的夾緊與松開單獨用一臺電動機拖動，使控制更為靈活。（7）主軸箱的水平移動單獨用一臺電動機拖動，降低了操作者的勞動強度。（8）搖臂的上升運動和下降運動可以用主軸箱上的十字開關操作，也可以裝在立柱下部的控制按鈕操作，屬于兩地控制線路。（9）立柱與主軸箱的松開與夾緊可以同時進行操作，也可以單獨進行。（10）控制線路采取了可靠的電氣聯(lián)鎖措施，以防止發(fā)生電源短路事故。3.1.2電氣線路概述主電路由六臺三相交流異步電動機及其有關的電氣元件組成。主軸電動機只有一個旋轉方向，因為功率較大，所以采用Y起動控制線路。冷卻泵電動機也只有一個旋轉方向，采用開關直接起動控制線路。其它四臺交流電動機都有兩個旋轉方向，采用交流接觸器起動控制線路。M1為主電動機，由交流接觸器KM1、KM2和KM3進行Y起動，KM1和KM3也是M1的停止電器。M1的短路保護電器是總電源引入開關自動空氣斷路器QF1中的電磁脫扣裝置。熱繼電器FR1是M1的過載保護電器。M2是搖臂升降電動機。交流接觸器KM4控制M2的正向起動與停止。M2