X62W万能铣床工作原理

X62W型万能铣床的电气控制系统设计

X62W型万能铣床的电气控制系统设计

摘 要

本设计讲述了X62W万能铣床电气控制线路的工作原理，说明了用PLC改造的具体方法，从而可以提高整个电气控制系统的工作性能。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。

关键词：X62W万能铣床/电气控制系统/PLC/梯形图

- 1 -

X62W型万能铣床的电气控制系统设计

X62W TYPE UNIVERSAL MILLING MACHINE OF ELECTRICAL CONTROL SYSTEM DESIGN

ABSTRACT

- 2 -

X62W型万能铣床的电气控制系统设计

This design about X62W universal milling machine working principle of electric control circuit, and explains the concrete method with PLC transformation, which can improve the electrical control systems work. Milling machine is used for milling cutter workpiece milling machine tools. Milling machines in addition to plane, groove, can milling gear, thread and spline outside, still can be processed complex type surface, cutting efficiency is high, in machinery manufacture and repair departments widely used.

KEYWORDS：X62W universal milling machine，The electrical control system，PLC，ladder-diagram

- 3 -

X62W型万能铣床的电气控制系统设计

目 录

引言 ................................................................ 1 一、X62W万能铣床硬件设计 ........................................... 2 (一)X62W万能铣床电力拖动的特点 .................................... 2 (二)X62W万能铣床元件选型 .......................................... 2 (三)X62W万能铣床的主要结构及运动形式 .............................. 4 (四)控制要求 ....................................................... 5 二、电气控制原理 .................................................... 6 (一)电气原理图 ..................................................... 7 (二)主电路分析 ..................................................... 8 (三)控制电路分析 ................................................... 8 三、X62W万能铣床软件设计 .......................................... 12 (一)PLC的基本定义 ................................................ 12 (二)X62W万能铣床电气控制线路的PLC设计 ........................... 13 (三)现场信号与PLC软继电器对照表 .................................. 16 (四)PLC梯形图 .................................................... 18 四、总结 ........................................................... 20 致谢 ............................................................... 21 参考文献 ........................................................... 22 附录一：英文原文 ..................................................... 23 附录二：英文译文 ..................................................... 30

- 4 -

X62W型万能铣床的电气控制系统设计

引 言

最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-决速”或“决速-进给”的自动转换。1950年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。

自从1969年第一台可编程控制器在美国问世以来，在工业控制中得到广泛的应用。近年来，我国在石油、化工、机械、轻工、发电、电子、橡胶、塑料加工等行业工艺设备的电气控制中，越来越多地采用PLC机控制，并取得了显著的效果，深受各行业的欢迎。铣床是以各类电动机为动力的传动装置与系统的对象以实现生产过程自动化的技术装置。随着电子技术的发展，可编程序控制器日益广泛的应用于机械、电子加工与设备电气改造中。

铣床作为机械加工的通用设备在内燃机配件的生产中一直起着不可替代的作用。自动铣床具有工作平稳可靠，操作维护方便，运转费用低的特点，已成

- 5 -

X62W型万能铣床的电气控制系统设计

为现代生产中的主要设备。自动铣床控制系统的设计是一个很传统的课题，现在随着各种先进精确的诸多控制仪器的出现，铣床控制的设计方案也越来越先进，越来越趋于完美。在我国70～80年代大多数铣床中，大多数的开关量控制系统都是采用继电器控制，也有相当一部分辅机系统是采用继电控制。因此，继电器本身固有的缺陷,给铣床的安全和经济运行带来了不利影响,用PLC对铣床的继电器式控制系统进行改造已是大势所趋。

一、X62W万能铣床硬件设计

(一)X62W万能铣床电力拖动的特点

（1）铣削加工有顺铣和逆铣两种加工方式，要求主轴电动机能正反转，因正反操作并不频繁，所以由床身下侧电器箱上的组合开光来改变电源相序实现。

（2）由于主轴传动系统中装有避免震荡的惯性轮，故主轴电动机采用电磁离合器制动以实现准确停车。

（3）铣床的工作台要求有前后、左右、上下6个方向的 进给运动和快速移动，所以也要求进给电动机能正反转，并通过操作手柄和机械离合器相配合来实现。进给的快速移动通过电磁铁和机械挂挡来完成。圆形工作台的回转运动是由进给电动机经传动机构驱动的。

（4）根据加工工艺的要求，该铣床应具有以下的电气联锁措施： 为了防止刀具和铣床的损坏，只有主轴旋转后才允许有进给运动和进给方向的快速运动。

- 6 -

X62W型万能铣床的电气控制系统设计

为了减小加工表面的粗糙度，只有进给停止后主轴才能停止或同时停止。 该铣床采用机械操纵手柄和位置开关相配合的方式实现进给运动6个方向的连锁。

主轴运动和进给运动采用变速盘来进行速度选择，为保证变速齿轮进入良好的啮合状态，两种运动都要求变速后顺时点动。

当主轴电动机或冷却泵过载时，进给运动必须立即停止，以免损坏刀具和铣床。

（5）要求有冷却系统、照明设备及各种保护措施。

(二)X62W万能铣床元件选型

表2-1铣床的电机参数参照表 符号 件数 名称 型号 规格 作用 M1 主轴电动机 Y132M—4—B3 7．5KW，380V，1450r/min 1 主轴传动 M2 进给电动机 冷却泵电动M3 机 Y90L—4 1．5KW,380V,1400r/min 1 进给传动 冷却泵传JCB—22 0．125KW,380V,2790r/min 1 动 表2-2铣床的基本元件一览表 - 7 -

X62W型万能铣床的电气控制系统设计

符号 名称 型号 规格 件数 1 1 1 1 作用 KM1 KM2 KM3 KM4 接触器 接触器 接触器 接触器 速度继电CJO—20 CJO—10 CJO—10 CJO—10 20A,110V 10A,110V 10A,110V 10A,110V 主轴启动 快速进给 M2正转 M2反转 KS 器 SB1、2 SB3、4 SB5、6 按钮 按钮 按钮 JY1 2A 1 反接制动 LA2 LA2 LA2 HZ1—10/E16 HZ1—10/E16 HZ1—10/E16 绿色 黑色 红色 2 2 2 M1启动按钮 快速进给按钮 M1停止按钮 SA1 转换开关 三极 1 换刀开关 SA2 转换开关 三极 １ 圆工作台转换 SA3 转换开关 三极 １ M1换向开关 SQ1 限位开关 LX1—11K 开启式 1 向右进给 - 8 -

X62W型万能铣床的电气控制系统设计

SQ2 限位开关 LX1—11K 开启式 单轮，自动复1 向左进给 SQ3 限位开关 LX2—131 位 单轮，自动复1 向前、向下进给 SQ4 限位开关 LX2—131 位 1 向后、向上进给 SQ5 SQ6 SQ7 限位开关 限位开关 限位开关 LX3—11K LX3—11K LX3—11K HZ1—60/E26 HZ1—60/E26 开启式 开启式 开启式 1 1 1 快速与进给转换 主轴变速冲动 进给变速冲动 QS1 转换开关 三极 1 电源总开关 QS2 转换开关 三极 1 冷却泵开关 FR1 FR2 FR3 FU1 FU2 FU3、FU6 热继电器 热继电器 热继电器 熔断器 熔断器 熔断器 JRQ—40 JR10—10 JR10—10 11A、3A 3A、5A 1 1 1 3 3 2 M1过载保护 M3过载保护 M2过载保护 总电源短路保护 进给短路保护 0.415A 30A 10A 6A RL1 RL1 RL1 控制电路短路保 - 9 -

X62W型万能铣床的电气控制系统设计

护 照明电源短路保FU4、FU5 熔断器 RL1 4A 2 护 VC TC TC1 整流器 变压器 变压器 电磁离合YC1 器 电磁离合YC2 器 电磁离合YC3 器 R 电阻 ZB2 1 .45W、15.4A 2 限制制动电阻 B1DL—II —— 1 快速进给 B1DL—II —— 1 正常进给 B1DL—III —— 1 主轴制动 ZCZX4 BK—50 BK—150 5A，50V 1 1 1 整流作用 照明变压器 控制电路变压器 380/36V 380/127V (三)X62W万能铣床的主要结构及运动形式

X62W型万能铣床的外形结构如图2-1所示，它主要由床身、主轴、刀杆、悬梁、工作台、回转盘、横溜板、升降台、底座等几部分组成。在床身的前面有垂直导轨，升降台可沿着它上下移动。在升降台上面的水平导轨上，装有可在平行主轴轴线方向移动（前后移动）的溜板。溜板上部有可转动的回转盘，工作台就在溜板上部回转盘上的导轨上作垂直于主轴轴线方向移动（左右移

- 10 -

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/c1z5.html