基于PLC的X62W万能铣床改造毕业论文.docVIP

1、绪论 随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，PLC技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广。经济、技术飞速发展同时也带动着制造业的迅速发展，这就意味着制造工具的革新。传统的金属切削加工机床大多都采用继电－接触器电路实现电气控制,其电气控制主要以逻辑控制为主，将接触器、各种继电器、定时器、其他电器及其触头按一定逻辑关系连接的继电－接触器控制系统，但这种设备体积大、动作速度慢、功能少而固定可靠性差、难于实现复杂的控制，但现在只需要简单PLC的一个指令来代替即可，体现了PLC自动控制技术无与伦比的优越性和控制的可靠性。本设计主要通过对X62W万能铣床的电气控制部分进行了以PLC为核心的控制改造。通过改造后的X62W万能铣床，不仅提高了生产效率、降低工人劳动强度同时还大大降低了相应的维护技术难度。 X62W型万能铣床是卧式铣床，主要由床身、悬梁、刀杆支架、工作台、溜板和升降台等组成。如图-1所示。 450），因而，工作台除能平行或垂直于主轴轴线方向进给外，还能在倾斜方向上进给，以加工螺旋槽。 卧式铣床有主运动、进给运动和辅助运动等三种运动形式。 主运动是主轴带动刀具的旋转运动；进给运动是工作台在三个相互垂直方向上的直线运动（手动或机动），或圆工作台的旋转运动；辅助运动是工作台在三个相互垂直方向上的快速直线运动。 2.2 铣床拖动特点及控制要求 (1) 铣床在铣削加工时，小进刀量用高速铣削，反之用低速铣削，要求主传动系统能够调速，而且在各种铣削速度下保持功率不变，即恒功率调速。为此，主轴电动机采用笼型异步电动机，经齿轮变速箱拖动主轴。 (2) 铣床一般有顺铣和逆铣两种加工方式，要求主轴能够正反转，但不需经常变换，只需在加工前预选主轴转动方向。 (3) 铣床的主传动系统在空载下迅速起动，但由于传动系统装有惯性轮，惯性大，因此设有电气制动环节。 (4) 为使变速时变速箱内齿轮易于啮合，减小齿轮端面的冲击，要求主轴电动机在主轴变速时具有变速冲动，进给电动机在进给变速时也具有变速冲动。 (5) 多向进给运动由一台电动机拖动，且在任一时刻只能接通一个方向的传动。由操作手柄实现机电联合控制，通过改变电动机转向实现进给给的改变。 (6) 为避免损坏刀具或工件，要求主运动和进给运动有顺序控制，即主轴电动机起动后方可起动进给电动机。 X62W万能铣床电气控制线路如图-2所示。图中M1为主轴电动机，M2为工作台进给电动机，M3为冷却泵电动机。 SQ1与SQ2为工作台纵向（左右）进给位置开关，SQ3与SQ4为工作台横向（前后）和竖向（上下）进给位置开关，其工作状态如表-1和表-2所示。SA1为圆工作台转换开关，其工作状态如表-3所示。SA3为冷却泵控制开关，SA4为照明灯开关，SA5为主轴转换开关。SQ6与SQ7为由各自变速手轮控制的工作台进给变速和主轴变速冲动开关。 主轴电动机M1由接触器KM1控制，其旋转方向由组合开关SA5预先选择，其起动和停止采用两地控制，一处装在升降台上，另一处设在床身上。由于传动系统装有惯性轮，自由停车时间长，为此主轴设有反接制动。同时，为使主轴变速时变速箱内齿轮易于啮合，减小齿轮端面的冲击，主轴电动机变速时设有变速冲动。 （1） 起动 起动前先通过组合开关SA5预选主轴方向，然后按下SB1（或SB2），接触器KM1通电并自锁，主轴电动机M1正向起动，当转速升到一定值时，速度继电器KV动作，触点KV（6-7）闭合，为电动机反接制动作准备。 （2） 停车 按下停止按钮SB3（或SB4），KM1失电（互锁），同时KM2得电自锁（M1串电阻R反接制动）。 当电动机转速较低时，速度继电器复位，触点KV（6-7）断开，KM2断电，电动机反接制动结束。 在操作停止按钮时一定按到底，否则只将动断触点断开而未将动合触点闭合，电动机只是自由停车。 （3） 变速冲动主轴变速采用圆孔盘式结构，集中操纵。它既可在停车时变速，也可在运转时变速。 变速操作为：先将主轴变速手柄拉出，使齿轮组脱离啮合，用变速数字孔盘调到新的转速后，将手柄以较快的速度推回原处，使改变了传动比的齿轮重新啮合。在变速手柄拉出推向左边及把手柄推回原位时，凸轮将压弹簧杆，进而推动冲动开关SQ7并使其动作。触点SQ7（3-7）每闭合一下，KM2瞬间通电一次，电动机M1拖动主轴变速箱中的齿轮转动一下，使变速齿轮顺利地滑入啮合位置，完成变速过程。 在推回变速手柄时，动作要迅速，以免压合SQ7时间过长，主轴电动机转速升得过高，不利于齿轮啮合甚至打坏齿轮。但在变速手柄推回接近原位时，应减慢推动速度，以利齿轮啮合。 若主轴在运行中变速，也不需按停止按钮。为压合SQ7时始终是触点SQ7（3-5）先断开，使KM1先断电。触点SQ7（3-7）后闭合，再使KM