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C650型卧式车床PLC控制系统

基于PLC的C650型车床控制系统设计

1 系统概述 1.1 C650型卧式车床简介

C650 普通车床属于中型车床,用于切削工件外圆、内孔和端面等。该车床由主轴运动和刀具进给运动完成切削加工。主轴由三相异步电动机拖动,主轴通过卡盘带动工件的旋转运动;进给运动,溜板带动刀架的纵向和横向直线运动,其中纵向运动是指相对操作者向左或向右的运动,横向运动是指相对于操作者向前或向后的运动;辅助运动,包括刀架的快速移动、工件的夹紧与松开等。工作过程如下:

⑴正常加工时一般不需反转,但加工螺纹时需反转退刀,且工件旋转速度与刀具的进给速度要保持严格的比例关系,为此主轴的转动和溜板箱的移动由同一台电动机拖动。主电动机M1(功率为20kW),采用直接起动的方式,可正反两个方向旋转,为加工调整方便,还具有点动功能。由于加工的工件比较大,加工时其转动惯量也比较大,需停车时不易立即停止转动,必须有停车制动的功能,C650-2车床的正反向停车采用速度继电器控制的电源反接制动。

⑵电动机M2拖动冷却泵。车削加工时,刀具与工件的温度较高,需设一冷却泵电动机,实现刀具与工件的冷却。冷却泵电动机M2单向旋转,采用直接起动、停止方式,且与主电动机有必要的联锁保护。

⑶快速移动电动机M3。为减轻工人的劳动强度和节省辅助工作时间,利用M3带动刀架和溜板箱快速移动。电动机可根据使用需要,随时手动控制起停。 ⑷采用电流表检测电动机负载情况。

⑸车削加工时,因被加工的工件材料、性质、形状、大小及工艺要求不同,且刀具种类也不同,所以要求切削速度也不同,这就要求主轴有较大的调速范围。车床大多采用机械方法调速,变换主轴箱外的手柄位置,可以改变主轴的转速。

传统的机床控制系统是硬连线方式的继电一接触器控制系统,但该系统连线复杂,体积大,可靠性差,自动化水平低,难以满足现代化生产的需求。

现代工业生产中,中小批量零件的生产占产品数量的比例越来越高,零件的复杂性和精度要求迅速提高,传统的普通磨床已经越来越难以适应现代化生产的要求,制造业的竞争已从早期降低劳动力成本、产品成本,提高企业整体效率和质量的竞争,发展到全面满足顾客要求、积极开发新产品的竞争,将面临知识—技术—产品的更新周期越来越短,产品批量越来越小,而对质量、性能的要求更高,同时社会对环境保护、绿色制造的意识不断加强,因此敏捷先进的制造技术将成为企业赢得竞争和生存、发展的主要手段。计算机信息技术和制造自动化技术的结合越来越紧密,作为自动化柔性生产重要基础的“软”控制系统机床,在生产中所占比例将越来越高。

20世纪70年代以前,电气自动控制的任务基本上是由继电器控制系统来完成。继电器控制系统的优点是结构简单、价格低廉、抗干扰能力强,所以当时应用的十分广泛,至今仍在许多简单的机械设备中应用。但是,该类控制系统的缺点也十分明显,它采用固定的硬件接线方式来完成各种逻辑控制,灵活性差;另外机械性触点的工作

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