西南科技大学毕业设计
题目：C650卧式车床电气操纵系统的PLC改造
摘 要
车床是机床中应用最普遍的一种，它能够用于切削各类工件的外圆、内孔、端面及螺纹。车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同，应选择适合的主轴转速及进给速度。但目前中小型车床多采纳不变速的异步电动机拖动，它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的，因此它的操纵电路比较简单。为知足加工的需要，主轴的旋转运动有时需要正转或反转，那个要求一样是通过改变主轴电动机的转向或采纳聚散器来实现的。有的为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。
更新改造旧机床是最近几年进展起来的一个新兴产业，该设计是对C650卧式车床的操纵系统的PLC操纵改造的研究设计。采纳连线少、体积小、功耗小、操纵速度快、靠得住性高、功能完善的PLC操纵系统，来代替电气操纵系统中继电器操纵逻辑，配以适合的数控系统，可使机床操纵功能加倍丰硕，自动化水平大大提高。这次设计从被控队象的I/O点数和性价比高、综合本钱低这几个要紧原那么动身，要紧进行了操纵装置选型，PLC的地址分派和用梯形图编辑的PLC操纵程序设计。改造后的机床在实现机床原有功能的基础上还增加了自动加工、自动换刀等多种功能。
【关键词】C650卧式车床；PLC操纵；继电器；梯形图
Abstract
Research and Design for C650 horizontal type lathe Reconstruction on
PLC Control ABSTRACT Retrofitting obsolete old machine tools is an
industry developed in the recent years this design makes a reconstruction
towards Research and Design for C650 horizontal type lathe Reconstruction
长 春 大 学 课程设计纸
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第一章引言
随着社会生产力的发展，传统的继电器控制系统已经不能满足当今迅猛发展的社会的现代化生产要求，于是我们在选毕业设计课题之际，一切从实际出发，选定了毕业设计课题——车床PLC控制系统设计。我们选定了C650车床为改造对象，进行传统控制系统的改造，以PLC控制系统取代之前的传统控制系统。改由PLC控制后，其控制系统大大的简单化，并且维修方便，易于检查，节省了大量空间，机床的各项性能有了很大的改善，工作效率有了明显提高。
1.1 C650型普通卧式车床简介
C650卧式车床属于中型车床，可加工的最大工件回转直径为1020mm，最大工件长度为30000mm。它主要由床身、光杆、丝杆、尾座、刀架、主轴变速箱、进给箱、和溜板箱等组成，如图1-1。
图1-1 C650卧式车床结构图
工艺过程：为了加工各种旋转表面，车床具有切削运动(主运动和进给运动)和辅助运动。主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件作旋转运动。进给运动是溜板带动刀架的纵向和横向的直线运动。辅助运动是指刀架的快速移动及工件的加紧与放松。C650型卧式车床由主轴运动和刀具进给运动完成切削加工，车长 春 大 学 课程设计纸
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┊ 床的主轴、冷却泵、刀架快速移动均由三相异步电动机拖动。车床有三种运动形式：车削加工的主运动是主轴通过卡盘或者鸡心夹头带动工件的旋转运动，它承受车削加工时的主要切削功率；进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向运动；辅助运动为溜板箱的快速移动，尾座的移动和工件的夹紧与放松。主轴的旋转运动由主电动机，经传动机构实现。机床车削加工时，要求车床主轴能在较大范围内变速。通常根据被加工零件的材料性能、零件尺寸精度要求、车刀材料、冷却条件及加工方式等来选择切削速度，采用机械变速方法。车床纵、横两个方向的进给运动由主轴变速箱的输出轴，经挂轮箱、进给箱、光杆传入溜板箱而获得
毕 业 设 计（论 文）
毕业设计题目： C650普通车床的PLC电气控制系统 学生姓名：
学 号：
系 别： 机电工程系
专 业： 机电一体化技术
指导教师： 专业技术职务： 讲师
重庆机电职业技术学院教务处
二〇一一年七月
毕 业 设 计（论文） 任 务 书
学生姓名： 学号：
年 级： 专业：
班 级： 系部：
毕业设计
论文题目： C650普通车床的PLC电气控制系统
完成日期： 2011年9月20日
设计地点： 重庆机电职业技术学院壁山校区
指导教师：
系部负责人：
发任务书日期： 2011年 7 月 1 日
毕业设计（论文）任务内容
一、设计内容：
1．对本课题的总体介绍：
传统的自动控制系统由继电器—接触器控制组成，存在故障多、可靠性差、工作寿命短、不易检修等缺点。随着PLC的普及和完善，以及PLC本身所具有的高可靠性、易编程修改的特点，在自动控制系统中应用取得了良好的效果。C650普通车床示意图如下所示。
C650卧式车床属中型车床，加工工件:回转半径最大可达1020mm，长度可达3000mm。
工艺过程：为了加工各种旋转表面，车床具有切削运动(主运动和进给运动)和辅助运动。主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件作旋转运动。进给运动是溜板带动刀架的纵向和横向的直线运动。辅助运动是指刀架的快速移动及工件的加紧与放松。
2．主要内容：
2.1主电动机M1采用全压空载直接启动。
2.2要求主电动机M1能实现正、反向连续运转。停止时，由于工件转动惯量大，采用反接制动。
2.3.为便于对刀操作，要求M1能实现单向点动控制，同时定子串入电阻获得低速点动。
C650型卧式普通车床电气控制系统的PLC实现
摘要：为了改善C650车床控制电路触点多，易发生电气故障的情况，通过可编程控制器（Programmable logic Controller）实现，用PLC控制改造其继电器控制电路,降低了设备故障率,提高了设备使用效率,运行效果良好。
关键词：C650，继电器，PLC，控制。
1 C650卧式车床的结构和控制分析
C650卧式车床属于中型车床，可加工的最大工件回转直径为1020mm，最大工件长度为3000mm，机床的结构形式如图，主要是由床身、主轴、刀架、溜板箱和尾架等部分组成的，该车床有两种主要的运动：一种是安装在床身主轴箱中的主轴转动，称为主运动；另一种是溜板箱中的溜板带动刀架的直线运动，称为进给运动。刀具安装在刀架上，与滑板一起随溜板箱沿主轴轴线方向实现进给移动，主轴的转动和溜板箱的移动均由主电动机驱动。C650普通车床的电力拖动控制要求与特点如下：
(1)主轴电动机M1通常选用笼型异步电动机，完成主轴主运动和刀具进给运动的驱动．电动机采用直接起动的方式起动，可正反两个方向旋转．为加工调整方便，还具有正向点动功能。
(2)停车时和点动完毕均要反接制动。为了防止在频繁点动时，大电流造成电动机过载以及限制反接制动电流，在点动和反接制动时主电路串接了限流电阻R。
(3)为了提高生产效率、减轻工人劳动强度，溜板箱的快速移动由电动机M3单独拖动．根据使用需 要，可随时手动控制起停。
(4)车削加工中，为防止刀具和工件的温度过高、延长刀具使用寿命、加工质量，车床附有一台单方向旋转的冷却泵电动机M2，提供冷却液。
具体的主要结构和电气控制电路如图1、图2所示。
图1 C650卧式车床的主要结构
1—进给箱 2—挂轮箱 3—主轴变速箱 4—滑板与刀架 5—溜板箱
6－尾座 7—丝杠 8—光杠 9—床身
图2 C650型卧式普通车床电气控制线路原图
