X62W型卧式万能铣床电气控制系统的设计

韶关学院

毕业设计

题目：X62W型卧式万能铣床电气控制系统的设计

学生姓名：张择恩

学号：096313703027

系（院）：物理与机电工程学院

专业：电气自动化

班级：广东省南方技师学院0829班

指导教师姓名及职称：宁宇副教授

起止时间：2010 年11 月——2010 年12 月

目录

1 概述

1.1铣床国内外研究状况和发展趋势………………………………

1.2铣床简单介绍……………………………………………………

1.2.1 铣床的选型……………………………………………………

1.2.2 X62W机床特点………………………………………………

2 X62W万能铣床硬件设计…………………………………………

2.1 X62W万能铣床电力拖动的特点及控制要求…………………

2.2 X62W万能铣床元件选型………………………………………

2.3 X62W万能铣床的主要结构及运动形式…………………………

3 电气控制原理………………………………………………………

3.1 电气原理图………………………………………………………

3.2 主电路分析………………………………………………………

3.3控制电路分析……………………………………………………

4 X62W万能铣床软件设计…………………………………………

4.1 PlC的基本定义和PLC的主要特点…………………………4.2 X62W万能铣床电气控制线路的PLC设计……………………

4.3 现场信号与PLC软继电器对照表…………………………

4.4 PLC梯形图和 PLC指令表……………………………………

5 总结………………………………………………………………

致谢

参考文献

1铣床的简介

X62W型卧式万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以进行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，它采用继电接触器电路实现电气控制。PLC专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一就是可靠性高，抗干扰能力强。将X62W型卧式万能铣床电气控制线路改造为可编程控制器控制，可以提高整个电气控制系统的工作性能，减少维护、维修的工作量。X62W型卧式万能铣床是一种高效率的加工机械，在机械加工和机械修理中得到广泛的应用，X62W型卧式万能铣床的操作是通过手柄同时操作电气与机械，以达到机电紧密配合完成预定的操作，是机械与电气结构联合动作的典型控制，是自动化程度较高的组合机床。但是在电气控制系统中，故障的查找与排除是非常困难的，特别是在继电器接触控制系统，由于电气控制线路触点多、线路复杂、故障率高、检修周期长，给生产与维护带来诸多不便，严重地影响生产。

然而，在本次设计中主要针对X62W型卧式万能铣床控制系统PLC进行改造，阐述了X62W型卧式万能铣床的电气控制线路的工作原理，PLC控制系统软、硬件的设计，而我所做的工作主要有以下几点：

1．X62W型卧式万能铣床的简介。

2．X62W型卧式万能铣床的实图。

3．X62W型卧式万能铣床的电路分析。

4．X62W型卧式万能铣床的必要性分析。

5．X62W型卧式万能铣床PLC梯形图的设计和调试。

2.X62W万能铣床硬件设计

2.1 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。

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。

2.2 X62W万能铣床元件选型

表2-1铣床的电机参数参照表

符号名称型号规格件数作用

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Y90L—4 1．5KW,380V,1400r/min 1 进给传动

M3 冷却泵电动

机

JCB—22

0．125KW,380V,2790r/

min

1 冷却泵传动

表2-2铣床的基本元件一览表

符号名称型号规格件数作用

KM1 接触器CJO—20 20A,110V 1 主轴启动

KM2 接触器CJO—10 10A,110V 1 快速进给

KM3 接触器CJO—10 10A,110V 1 M2正转

KM4 接触器CJO—10 10A,110V 1 M2反转

KS 速度继电器JY1 2A 1 反接制动

SB1、2 按钮LA2 绿色 2 M1启动按钮SB3、4 按钮LA2 黑色 2 快速进给按钮SB5、6 按钮LA2 红色 2 M1停止按钮SA1 转换开关HZ1—10/E16 三极 1 换刀开关

SA2 转换开关HZ1—10/E16 三极１圆工作台转换SA3 转换开关HZ1—10/E16 三极１M1换向开关SQ1 限位开关LX1—11K 开启式 1 向右进给

SQ2 限位开关LX1—11K 开启式 1 向左进给

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

FU6

熔断器RL1 6A 2 控制电路短路保护FU4、

FU5

熔断器RL1 4A 2 照明电源短路保护VC 整流器ZCZX4 5A，50V 1 整流作用

TC 变压器BK—50 380/36V 1 照明变压器TC1 变压器BK—150 380/127V 1 控制电路变压器YC1 电磁离合器B1DL—III —— 1 主轴制动