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自动扩孔装置的电控设计

一、选题简介、意义

课题选的是自动扩孔装置的设计，扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工，以扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙度值。扩孔相比较钻孔而言，加工精度更高，表面粗糙度值较低，可在一定程度上矫正钻孔的轴线误差。

在生产中需要对金属板上不同位置的孔进行扩孔，来达到对工件的需求，在以前没有扩孔机的时代人工的工作量是很少的，而且工作精度也没有那么高，加工出来的工件就显得粗糙了。既浪费材料又增加工人的劳动强度。

随着计算机技术的发展，越来越多的东西变得自动化。采用PLC实现扩孔的控制，不但可以对孔的位置精确控制，而且可以大大降低成本，应用于工业现场。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

（一）主要内容：

本课题是以在图书馆查阅相关资料，去网上下载相关资料，利用实习的机会去现场研究，向工程师请教为设计依据，以PLC为基础开发的自动扩孔装置。

（二）拟解决的主要问题：

1.系统的总体结构设计；

2.自动扩孔装置的硬件构成及控制板电路扩展设计；

3.PLC控制系统的软件设计；

（三）预期目标：

根据项目需求，要求将金属板（金属板大小300*300）放在工作台上（工作台X、Y向有步进电机驱动），自动找到θ6的孔，由钻头自动扩成θ8.。必须实现自动找到θ6孔，定位、扩孔功能等。

（四）研究步骤

本课题的工作步骤分为四个阶段：

第一阶段：查阅文献，市场调研、收集资料、确定课题方案，完成开题报告；

第二阶段：完成系统构架，进行结构设计、进行软件设计；

第三阶段：进行安装与调试；

第四阶段：整理技术资料，完成毕业设计论文及答辩。

（五）工作方法及措施：

工作方法：本课题主要采用实验法。

措施：基于平时在校实训所获得的实践经验，在教师指导下，以PLC为基础，设计开发自动扩孔装置。我校工业中心有许多实训室，包括PLC、触摸屏、变频器、步进电机、伺服电机等，这些设备安装规范、功能齐全。可以利用实训室现有的设备模拟自动扩孔系统。

 

摘要：组合自动扩孔装置及其自动线在当今机械制造业中扮演着越来越重要的角色，其技术性能和综合自动化水平在很大程度上决定着相关部门的发展。随着科学技术的不断发展，传统的以继电器控制为基础的组合自动扩孔装置愈加与先进生产力不相适应，在这种情况下，可编程序控制技术以其灵活性好，可靠性高，通用性强，逐渐取代了继电器控制方式，成为当代工业控制的主要发展方向。

本论文详细叙述了组合自动扩孔装置的PLC控制系统的设计,分析了系统的主电路及控制电路图，并根据系统运行要求，确定了自动扩孔装置及控制系统的元件型号，作出了PLC的外部接线图。

软件设计分别从全线自动，单机半自动，单机手动三种工作方式对装卸、打中心孔、钻孔、倒角、扩孔以及铰孔加工六工位组合自动扩孔装置的PLC控制进行了叙述，完成了各工作方式下的功能图表，梯形图及指令表。

关键词： 组合自动扩孔装置； PLC ； 程序设计；

 

目录

第一章引言 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状分析 2

1.3 论文主要内容 3

第二章 PLC控制系统硬件设计 4

2.1PLC的简介 4

2.1.1 PLC的定义 4

2.1.2 PLC的特点 4

2.1.3 PLC控制系统以继电器控制系统的比较 5

2.2控制系统主电路设计 6

2.3可编程控制器选型及端口设计 7

2.3.1可编程控制器选型 7

2.3.2三菱FX2N-80MR简单介绍 7

2.3.3可编程控制器I/0端口分配 9

2.4电气元件选型 13

2.4.1电动机 13

2.4.2熔断器 14

2.4.3接触器 14

2.4.4行程开关 14

第三章 PLC控制系统软件设计 15

3.1编程软件GX Developer说明 15

3.2工作流程图 18

3.3梯形图 18

3.4梯形图控制说明 23

3.4.1主电动机起停控制 23

3.4.2液压滑台的控制 24

3.4.3回转工作台的回转控制 25

第四章系统调试 26

4.1调试软件说明 26

4.2程序调试 28

4.2.1连续全自动工作循环 28

4.2.2单机半自动工作循环 33

4.2.3手动循环 35

5 结论 38

参考文献 39

致谢 40

 

参考文献

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