Z30130X31型钻床的PLC控制系统设计
摘 要：Z30130X31型摇臂钻床属于大型立式钻床，能够进行多种形式的机械加工，如钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、刮平面以及攻螺纹等。(毕业设计网 )
摇臂钻床的运动部件较多，采用多台电动机拖动。一般采用三相交流鼠笼式异步电动机拖动，用机械变速箱调节主轴转速和进刀量，变速箱为机械有级调速，钻床的主要运动豆油较大的调速范围。
关键词：PLC；电动机；行程开关；断路器；控制按钮；控制开关；工作指示灯
概 述
Z30100X31型摇臂钻床属于大型立式钻床，能够进行多种形式的机械加工，如钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、刮平面以及攻螺纹等。
摇臂钻床的运动部件较多，常采用多台电动机拖动，一般采用三相交流鼠笼式异步电动机拖动，用机械变速调节主轴转速和进刀量，变速箱为机械有级调速，钻床的主运动和进给运动都有较大的调速范围。
Z30100X31型钻床的传统的继电器—接触器控制系统过于复杂烦琐。若采用PLC控制进行改造后，便线路简化，可靠性提高，响应加快精确更正确，给设备维护、检修带来方便，同时在成本上也合理，能够产生较大的经济效益。 [资料来源：http://www.doc163.com]
Z30100x31型摇臂钻床适用于在重大型零件上钻孔、扩孔、铰孔、刮平面及攻螺纹等工作，在具有工艺装备的条件下可以进行镗孔。
Z30100x31行摇臂钻床，其零部件通用化程度较高，本机床具有如下特点：
（1） 采用液压预选变速机构，可节省辅助时间；
（2） 主轴正反转、停车（制动）、变速、空挡等动作都用一个手柄控制，操纵轻便；
（3） 主轴箱、摇臂、内外柱采用液压驱动的菱形块夹紧机构，夹紧可靠；
（4） 摇臂上导轨、主套筒及内外柱回转滚道等处均进行淬火处理，可延长使用寿命；
（5） 主轴箱的移动除手动，还可以机动；
（6） 有完善的安全保护装置及外柱防护和自动润滑装置。
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机床的主要参数
（1）最大钻孔直径 100mm
（2）主轴中心线至立柱母线距离：最大 3150mm
最小 570mm
（3）主轴箱水平移动距离 2580mm
（4）主轴端面至底座工作面距离：最大 2500mm
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最小 750mm
（5）摇臂升降距离 1250mm
（6）摇臂升降速度 0.61m/min
（7）摇臂回转角度 360度 [资料来源：http://Doc163.com]
（8）主轴圆锥孔 莫氏6号
（9）主轴转速范围 8~1000r/min
（10）主轴转速级数 22级
（11）主轴进给量范围 0.06~3.2mm/r
（12）主轴进给量级数 16级 [资料来源：http://Doc163.com]
（13）主轴行程 500mm
（14）刻度盘每转钻孔深度 170mm
（15）主轴允许最大扭转力矩 2450N•m
（16）主轴允许最大进给抗力 49×10 3.N
（17）主电机功率 15kw [来源：http://Doc163.com]
（18）摇臂升降电机功率 3kw
（19）主轴箱及摇臂液压夹紧电机功率 0.75k
（20）立柱液压夹紧电机功率 0.75kw
（21）主轴箱水平移动电机功率 0.25kw
（22）主轴箱水平移动速度 1.6m/min [资料来源：http://www.doc163.com]
（23）冷却泵电机功率 0.09kw [资料来源：http://www.doc163.com]
毕业设计说明书目录
1.概述 ……………………………………………………………………………17
2.机床的主要参数…………………………………………………………………17
3.钻床的机械及运动形式 ………………………………………………………18
4.继电器接触器控制原理 ………………………………………………………18
4.1控制线路特点与电气线路概述……………………………………………18
4.1.1控制线路特点 ………………………………………………………18
4.1.2电气线路概述 ………………………………………………………19
4..1..3电气原理图的绘制 ………………………………………………20
4．2控制原理分析及分立控制线路 …………………………………………20
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4．2．1开车前准备工作 …………………………………………………20
4．2．2主轴电动机起动与停止控制线路 ………………………………20
4.2.3．摇臂上升控制线路及工作原理……………………………………21
4.2.4．摇臂下降的控制线路原理分析……………………………………22
4.2.5．主轴箱松开与夹紧控制原理分析…………………………………22
4.2.6．立柱单独松开与夹紧的控制原理分析……………………………23
4.2.7．立柱和主轴箱同时夹紧的控制原理分析…………………………23
4.2.8．主轴箱的水平移动控制……………………………………………23
4.2.9．冷却泵电动机的起动与停止控制…………………………………23
5.Z30130X31型摇臂钻床的电气元件 ……………………………………………24
5.1 电动机的选型………………………………………………………………24
5.1.1 电动机种类的选择 …………………………………………………24
5.1.2电动机型式的选择 …………………………………………………24 [资料来源：https://www.doc163.com]
5.1.3电动机容量的选择 …………………………………………………24
5.2 接触器的选择 ……………………………………………………………26
5.2.1选择接触器的种类 ………………………………………………26
5.2.2选择接触器主触点的额定电压 …………………………………26
5.2.3选择接触器主触点的额定电流 …………………………………26
5.2.4选择接触器吸引线圈的电压 ……………………………………27
5.2.5选择接触器的触点数量 …………………………………………27
5.2.6额定操作频率 ……………………………………………………27
5.3自动空气断路的选型………………………………………………………28
5.4热继电器的选用……………………………………………………………29
5.5中间继电器的选型…………………………………………………………30
5.6万能转换开关的选型 ……………………………………………………31
5.7电磁铁的选型 ……………………………………………………………31
5.8按钮的选型…………………………………………………………………31 [资料来源：http://Doc163.com]
5.9位置开关的选型 …………………………………………………………32
5.10导线的选型 ………………………………………………………………32
5.11变压器的选型 ……………………………………………………………32
5.12机床电气控制系统的工艺设计 …………………………………………36
5.13电气元件布置图的绘制 …………………………………………………36
5.14电气接线图的绘制 ………………………………………………………36
5.15电器箱及非标准零件图的设计 …………………………………………38
5.16梯形图的绘制 ……………………………………………………………39
5.17可编程控制器 ……………………………………………………………41
5.17.1可编程控制器的选择 ……………………………………………41
5.17.2 按控制类型分类…………………………………………………42
(毕业设计网 )
5.17.3PC的只要特点……………………………………………………42
5.17.4PC的分类…………………………………………………………42 [资料来源：http://Doc163.com]
5.17.5PC系统的组成……………………………………………………42
5.17.6PC的工作原理……………………………………………………42
5.17.7PC程序的表达方式………………………………………………43
5.18三菱PC指令系统 ………………………………………………………43
5.19流程图……………………………………………………………………44
6．FX2N型PLC及I / O分 配 表………………………………………………47
7. 程序语句表 ……………………………………………………………………48
8. 程序模拟调试…………………………………………………………………51