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      淺析搖臂鉆床PLC改造的教學(xué)

      2016-12-01 00:19:21煙臺工貿(mào)技師學(xué)院山東煙臺264003
      山東工業(yè)技術(shù) 2016年11期

      李 靜(煙臺工貿(mào)技師學(xué)院,山東 煙臺 264003 )

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      淺析搖臂鉆床PLC改造的教學(xué)

      李靜
      (煙臺工貿(mào)技師學(xué)院,山東煙臺264003)

      摘要:現(xiàn)代機器向著高速度高效率高精度方向的發(fā)展,對機器制造業(yè)也提出了新的要求:機器零件的精度越來越高。同時,結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜,特別是箱體零件具有孔系多的特點,它的加工除了本身又尺寸精度的要求外,還有形狀精度和孔系之間相對位置精度的要求。搖臂鉆床是一種用途廣泛的孔加工機床,它主要是用鉆頭鉆削精度要求不高的孔,還可以擴孔、鉸孔、鏜孔以及刮平面、攻螺紋等。傳統(tǒng)的繼電方式控制的搖臂鉆床故障率較高,利用PLC對搖臂鉆床進行電氣改造,可使其可靠性提高,故障率降低。

      關(guān)鍵詞:搖臂鉆床;電氣原理圖;PLC改造

      1 獲取信息,制定最佳改造方案

      學(xué)生只有掌握了關(guān)于搖臂鉆床的相關(guān)信息,才能對搖臂鉆床的改造制定出最完善的改造方案。在以往的教學(xué)過程中,該項內(nèi)容的學(xué)習(xí)需要學(xué)生在課本上找出相應(yīng)的知識點,教師加以解釋。但在這種情況下,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果并不理想。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,主要采取的方法是以小組為單位,讓組長帶領(lǐng)組員課前自己從網(wǎng)上查找與搖臂鉆床相關(guān)的知識(如:技術(shù)材料、圖紙、常見故障、設(shè)備使用說明書等),或者將提前做好的微視頻提前發(fā)給大家,讓各小組先自己預(yù)習(xí)。只有這樣,在課堂上才不會枯燥乏味,會收到意想不到的效果。

      通過學(xué)生查找的資料,閱讀設(shè)備使用說明書,熟悉電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與線路分析。這時,借助多媒體展示出搖臂鉆床的相關(guān)圖片,以此來吸引學(xué)生的眼球,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

      搖臂鉆床主要由底座、內(nèi)立柱、外立柱、搖臂、主軸箱、主軸、工作臺等部分組成。內(nèi)立柱固定在底座上,它外面套著空心的外立柱,外立柱可繞著不動的內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)360°。搖臂一端的套筒部分與外立柱滑動配合,搖臂可沿外立柱上下移動,但不能繞外立柱轉(zhuǎn)動,只能與外立柱一起相對內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)。主軸箱安裝于搖臂的水平導(dǎo)軌上,可由手輪操縱沿搖臂做水平方向移動。

      搖臂鉆床操作時要注意兩點:一是鉆孔前,必須將搖臂及主軸箱調(diào)到需要位置并夾緊;二是鉆孔時,必須將工件放平、放穩(wěn)、固定牢靠。

      通過多媒體展示出搖臂鉆床的電氣控制線路圖,以此來引入本項目任務(wù)。與學(xué)生一起對搖臂鉆床的主電路和控制電路進行分析,并為學(xué)生重點講解搖臂鉆床的工作原理。

      搖臂鉆床電氣控制線路的主電路中共有四臺三相異步電動機,它們的控制電器分別是:冷卻泵電動機M1由組合開關(guān)QS2控制;主軸電動機M2由接觸器KM1控制;搖臂升降電動機M3由接觸器KM2、KM3控制;立柱松緊電動機M4由接觸器KM4、KM5控制。

      搖臂鉆床控制電路的電源由控制變壓器TC提供110V電壓。Z37型搖臂鉆床控制電路采用十字開關(guān)SA操作,它由十字手柄和四個微動開關(guān)組成。

      為了讓學(xué)生全面了解電氣系統(tǒng)的技術(shù)情況。讓學(xué)生以小組為單位,上臺展示課前查找的搖臂鉆床的常見故障,師生共同分析各種常見故障的原因。

      帶領(lǐng)學(xué)生現(xiàn)場了解設(shè)備狀況及生產(chǎn)和工藝對電氣的要求,包括操作系統(tǒng)的可靠性;各儀器、儀表、安全聯(lián)鎖裝置、限位保護裝置等是否齊全可靠;各電氣元件的老化和破損程度以及線路的缺損情況。根據(jù)現(xiàn)場了解及預(yù)檢情況,各小組提出改造方案、主要電氣元器件的修理工藝以及主要更換件的名稱、型號、規(guī)格和數(shù)量。最后,師生共同討論確定出搖臂鉆床的最佳改造方案。

      2 設(shè)計搖臂鉆床PLC控制電路及程序

      在分析搖臂鉆床技術(shù)資料、電氣控制線路工作原理的基礎(chǔ)之上,提出搖臂鉆床PLC改造的控制方案。學(xué)生需要通過網(wǎng)絡(luò)查詢電氣控制方案的確定原則、電氣控制線路的設(shè)計原則及步驟。在此環(huán)節(jié)中,以問題的方式對學(xué)生預(yù)習(xí)的相關(guān)知識進行檢查,在學(xué)生全面掌握的情況下,利用PLC對搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)進行改造。

      在熟悉加工工藝流程,弄清設(shè)備原來的繼電器控制原理的基礎(chǔ)之上,列出機床電氣元器件明細表,根據(jù)現(xiàn)場信號、控制指令、執(zhí)行器動作等條件,與學(xué)生共同探討出現(xiàn)場輸入輸出信號、分配到PLC內(nèi)與其相連的輸入輸出端子號,并以小組為單位繪出輸入輸出端子接線圖。

      在編制梯形圖環(huán)節(jié),為了讓學(xué)生更好的理解與應(yīng)用PLC的編程方法。在此環(huán)節(jié)中,將電氣控制系統(tǒng)分成主軸電動機控制、搖臂升降控制、立柱和主軸的夾緊與松開控制三部分。層層深入、由淺入深的進行程序設(shè)計。這樣既能照顧到學(xué)習(xí)差的學(xué)生,又能讓好學(xué)生的程序設(shè)計能力得到提升。

      3 安裝與調(diào)試搖臂鉆床PLC控制系統(tǒng)

      以小組為單位,根據(jù)設(shè)計的電路圖和原有電氣元器件的結(jié)構(gòu)特點、功能及作用,選擇電氣元器件,并列出領(lǐng)料單,到倉庫領(lǐng)取各元器件。根據(jù)設(shè)計的電路圖,按照電氣元器件的布置原則,各小組繪制出搖臂鉆床的電氣控制元器件布置圖。之后,師生共同探討出最佳的電氣控制元器件布置圖。

      根據(jù)設(shè)計的電路圖和元器件布置圖繪制出搖臂鉆床電氣系統(tǒng)線路接線圖。并根據(jù)電氣元器件和電氣控制線路的安裝工藝要求,將各元器件按照布置圖進行安裝以及連接PLC電氣控制線路。各小組對連接好的電氣控制線路進行檢查,再由教師檢查無誤后接通電源,將PLC程序進行輸入,接上負載,對電氣控制系統(tǒng)進行調(diào)試。

      在調(diào)試前,需要從電源端開始,按電氣原理圖或電氣接線圖逐段核對接線及接線端子處線號。重點檢查主回路有無漏接、錯接、短接及控制回路中容易接錯的地方。檢查各導(dǎo)線壓接是否牢固、可靠。用萬用表檢查線路的通斷情況。接線完成后,要先在不接電動機的前提下試運行,確認無誤后方可連接電動機。在調(diào)試的過程中,要有專人在現(xiàn)場進行監(jiān)護。如果出現(xiàn)故障,應(yīng)獨立檢查并排除故障,直至系統(tǒng)能夠正常工作。在整個過程中,各小組的記錄員對調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法認真做好記錄。

      在整個教學(xué)過程中,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生逐步養(yǎng)成獨立思考和動手操作的好習(xí)慣,培養(yǎng)了各小組之間的組織協(xié)調(diào)能力和互相學(xué)習(xí)的精神。

      參考文獻:

      [1]電力拖動控制線路與技能訓(xùn)練[M].中國勞動社會保障出版社,2014.

      [2]王建主編.機床電氣控制系統(tǒng)改造[J].中國勞動社會保障出版社,2011.

      DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.026

      作者簡介:李靜(1986-),女,本科,初級,助理講師,研究方向:電氣自動化。

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