X62W万能铣床的运动控制分析与PLC改造设计说明书.pdf

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1、毕业设计有关说明 一、分析 X62W 万能铣床主轴电动机控制运动 1.主轴起动。电源启动后，合上电源开关 QS1，再把主轴转换开关 SA4 转到所需要的旋转方向(正转或反转)。然后，按起动按钮 SB3 或 SB4，使接触器 KM1 通电吸合，即可起动主轴 电动机 M1。KM1 的常开触点（113-114）闭合自锁，（113-116）闭合，以保证进给运动的控制电路只有在主轴电动机起动后才能工作。此时，KM1 的常闭触点（109-110）断开，对 KM2联锁，主轴电动机按所需方向正常运转。2.主轴停止。主轴电动机运行时，与 M1 同轴相连的速度继电器 KS 同时运转，其常开触点闭合，为接触器 KM

2、2 工作做了准备。需要主轴停止时，按下停止按钮 SB1 或 SB2，接触器 KM1 释放，同时按钮的常开触点 SB1-1(或 SB2-1)闭合，反接制动接触器 KM2 线圈得电，KM2 主触点闭合，主轴电动机串联电阻 R1、R2 进行反接制动，电动机立即停转，速度继电器常开触点断开，接触器 KM2 释放，制动过程停止。速度继电器 KS 有两对常开触点 KS1、KS2，分别供主轴的正、反向工作时制动。3.主轴电动机冲动。主轴的变速是通过改变齿轮的传动比实现的。在需要变速时，将变速手柄拉出，转动变速盘至所需的转速，然后再将变速手柄复位。在手柄复位的过程中，在瞬间压动了行程开关 SQ7，手柄复位后，

3、SQ7 也随之复位。SQ7 动作的瞬间，常闭触点 SQ7-2断开，先断开了其他支路，然后常开触点 SQ7-1 闭合，点动控制 KMl，使 M1 产生瞬间的冲动，利于齿轮的啮合；如果点动一次齿轮还不能啮合，可重复进行上述动作。二、分析 X62W 万能铣床进给电动机控制运动 工作台的运动从向上变为向下，从向左变为向右，从向前变为向后，都是靠电动机 M2正反转实现的，工作台的上下运动和前后运动，由操作手柄来控制。手柄的联动机构与行程开关相接，该行程开关装在工作台的左侧。后面的行程开关 SQ3 控制工作台向前及向下运动；行程开关 SQ4 控制工作台向后及向上运动。工作台进行左右，上下、前后动动时，SA

4、1 为圆工作台控制开关，此时应处于“断开”位置，其三组触点状态为：SA11、SA13 接通，SA12 断开。工作台必须在主轴运转后，进给运动才能进行。1工作台的左右运动(纵向)。由工作台正面的一个操作手柄来控制，其过程为主轴运转后，将纵向进给操作手柄扳向左边，常闭触点 SQ1-2 断开，常开触点 SQ1-1 闭合，接触器 KM4 吸合，电动机 M2 正转，驱动工作台向左运动。其电流回路是：TC 101102103104105107112113116SQ6-2117SQ4-2118SQ3-2119SA1-1120SQ1-1121KM3 的常闭122KM4 的线圈100TC。工作台向右运动时其联动

5、机构控制行程开关 SQ2，接触器 KM3 动作，M2 反转，工作台向右运动。2工作台上下和前后运动。由一个十字形手柄操纵，有上、下、前、后、中五个位置，手柄扳到向上、向后位置控制行程开关 SQ4，扳到向下、向前位置控制行程开关 SQ3。如需工作台向上运动，可把手柄扳到向上位置，联动机构一方面接通垂直传动丝杆的离合器，另一方面使行程开关 SQ4 动作，使得常开触点 SQ4-1 闭合，常闭触点 SQ4-2 断开，接触器KM3 通电吸合。电流回路是：TC101102103104105107112113116123124125119120129130100 TC。KM3 吸合后，主触点闭合，电动机 M

6、2 运转，工作台上升。如需工作台向下运动，可将操作手柄扳至向下位置，同时把行程开关 SQ3 压合。电路工作情况与向上运动基本相同，所不同的是接触器 KM4 接通，进给电动机反转，带动工作台向下运动。工作台前后运动与工作台上下运动的电路基本相同，只是操作手柄扳向向前，或向后时，联动机构脱开垂直传动机构，将横向传动机构的离合器接通。3进给变速冲动。与主轴变速时一样，进给变速时也需要使 M2 瞬间点动一下，使齿轮易于啮合。进给变速时，必须先把进给操作手柄放在中间位置，然后半进给变速盘的十字手柄向外拉出使进给齿轮松开，转动变速盘选定进给速度后，再将变速盘推回原位，在达到原位之前，借联动杠杆作用，瞬时压

7、合行程开关 SQ6-1，接触器 KM4 瞬时接通，电动机作瞬时运转，使齿轮易于啮合。在变速盘复位后，行程开关 SQ6 也跟着复位，使 KM4 断开，进给电动机冲动结束。4工作台快速移动。为了提高劳动生产率，在不进行铣削加工时，可使工作台快速移动。6 个方向的快速移动是通过两个进给操作手柄和快速移动按钮配合实现的。在主轴电动机起动后，扳动进给手柄到所需的运动方向，然后按快速移动按钮 SB5（SB6），使接触器 KM5 吸合，KM5 主触点闭合，快速进给电磁铁 YA 通电动作，通过杠杆使摩擦片与离合器结合，工作台按所需方向快速移动。三、分析 X62W 万能铣床工作台自动和半自动循环控制运动 工作台

8、自动和半自动循环工作只能在纵向进给中进行。在需要自动控制时，可以在工作台前安装各种挡铁，依靠各挡铁随工作台一起运动时与手柄星形轮碰撞而压合相应的行程开关(SQ5、SQ1 和 SQ2)，实现工作台纵向(左、右)运动的各种自动控制。星形轮与纵向操作手柄装在同一轴上，位于手柄的下方，如图所示。挡铁有 6 块，各有不同的几何形状。进行自动控制时所选用的挡铁、挡铁的位置及挡铁之间的距离，要根据工作加工的要求和便于操作来适当确定。工作台挡铁及操纵机构示意图 单程自动控制。指工作台向一个方向运动时进行的自动控制。其过程是起动快速进给速度(常速)快速停止。如工作台向左运动，将 1 号挡铁(两块)、4 号挡铁(

9、一块)。装在手柄的右方，把转换开关 SA3 扳到工作台自动循环装置(SA3-2 接通)，按起动按钮SB3(或 SB4)，主轴电动机起动工作。把垂直与横向操纵手柄扳到零位，接触器 KM5 通电，主触点闭合，电磁铁 YA 电路接通。把手柄向左扳，行程开关 SQ2-1 接通，接触器 KM3 接通，主触点闭合，进给电动机和电磁铁同时通电，工作台快速向左移动。当工作接近铣刀时，1号挡铁碰撞星形轮，使它转过一个齿，并使 SQ5-1 接通，SQ5-2 断开，接触器 KM5 断电，工作台停止快速而改为常速向左进给，切削工件。当切削完毕工件离开铣刀时，第二个 1号挡铁又碰撞星形齿轮，使它转动一个齿，SQ5-1

10、断开，SQ5-2 闭合，接触器 KM5 及电磁铁又工作，工作台再一次转为快速向左移动。当移到 4 号挡铁时，碰撞手柄到停止位置，进给电动机停转，工作台在左端停止。半自动循环控制。工作台纵向半自动循环的运动过程是起动快速进给速度(常速)快速回程停止。它的向左行程与单程控制相同，只是应将 1 号和 2 号挡铁装在手柄右方，5 号挡铁在手柄左方，当工件离开铣刀时，手柄在 2 号挡铁作用下，由左逐渐移动中间(停止)位置。此时，SQ2-1 被断开，但接触器 KM3 线圈通过 SQ5-1 的联锁作用仍保持接通，同时 2 号挡铁下面的斜面压住销子，使纵向离合器保持结合状态。所以，工作台仍向左继续进给，一直到

11、 2 号挡铁将星形轮碰转一个齿，手柄被推向右方，行程开关 SQ1-1 被压合，SQ5-1 被断开，KM3 断电释放，KM4 的线圈通电吸合，其电流回路是：120SQ1-1121KM3 常闭触点122KM4 线圈100。进给电动机改变方向，与此同时，SQ5-2 闭合，接通 KM5 及电磁铁 YA，工作台向右快速移动。当移动到 5 号挡铁碰撞手柄，将手柄推回中间位置时，SQ1-1 断开，KM4 线圈通电，进给电动机停车，工作台在右端停止。四、对 X62W 万能铣床的运动控制进行 PLC 控制改造设计 1.I/O 地址分配 输入信号 输出信号 输入 功能说明 输出 功能说明 SB1SB2 X0 低速

12、启动 KM1 Y0 控制接触器 SB5SB6 X1 高速启动 KM2 Y1 快速进给接触器 SB3SB4 X2 总停按钮 KM3 Y2 工作台接触器 SQ1 X3 主轴冲动行程开关 YC1 Y4 制动电磁铁 SQ2 X4 进给冲动行程开关 YC2 Y5 移动电磁铁 SQ3 X5 向前向下行程开关 YC3 Y6 移动电磁铁 SQ4 X6 向后向上行程开关 SQ5 X7 向左行程开关 SQ6 X10 向右行程开关 SA1 X11 换刀制动开关 SA2 X12 圆工作台开关接通 SA2 X13 圆工作台开关断开 FR1、FR2 X14 热继电器 FR3 X15 热继电器 FR1 X4 过载保护 FR2 X5 过载保护 2.PLC 选型 可选用 FX2N-48MR 型。