基于plc的x62w萬(wàn)能銑床改造畢業(yè)論文

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1、1、緒論12、X62W萬(wàn)能銑床22.1臥式銑床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式22.2銑床拖動(dòng)特點(diǎn)及控制要求32.3X62W萬(wàn)能銑床的電氣控制42.3.1X62W萬(wàn)能銑床動(dòng)作原理42.3.2主軸電動(dòng)機(jī)的控制62.3.3進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制72.3.4工作臺(tái)的快速移動(dòng)控制82.3.5進(jìn)給變速“沖動(dòng)”控制82.3.6圓工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制92.3.7冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制與照明電路92.3.8控制電路的聯(lián)鎖與保護(hù)93、長(zhǎng)工作臺(tái)與圓工作臺(tái)間的聯(lián)鎖104、工作臺(tái)的限位保護(hù)103、PLC的優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制存在的問(wèn)題113.1PLC的優(yōu)點(diǎn)113.2繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問(wèn)題123.2.1繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)123.2.2繼電

2、器控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題124、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)134.1PLC的介紹134.2X62W萬(wàn)能銑床的電器控制要求144.3PLC的選擇144.4I/O地址分配表154.5主軸電機(jī)的控制164.5.2進(jìn)給電機(jī)的控制194.5.3冷卻泵電機(jī)控制234.6過(guò)載報(bào)警指示燈的設(shè)計(jì)254.7PLC的控制軟件介紹264.8改造后的電氣原理圖28結(jié)論30參考文獻(xiàn)32311、緒論隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，PLC技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，其應(yīng)用越來(lái)越廣。經(jīng)濟(jì)、技術(shù)飛速發(fā)展同時(shí)也帶動(dòng)著制造業(yè)的迅速發(fā)展，這就意味著制造工具的革新。傳統(tǒng)的金屬切削加工機(jī)床大多都采用繼

3、電－接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制,其電氣控制主要以邏輯控制為主，將接觸器、各種繼電器、定時(shí)器、其他電器及其觸頭按一定邏輯關(guān)系連接的繼電－接觸器控制系統(tǒng)，但這種設(shè)備體積大、動(dòng)作速度慢、功能少而固定可靠性差、難于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制，但現(xiàn)在只需要簡(jiǎn)單PLC的一個(gè)指令來(lái)代替即可，體現(xiàn)了PLC自動(dòng)控制技術(shù)無(wú)與倫比的優(yōu)越性和控制的可靠性。本設(shè)計(jì)主要通過(guò)對(duì)X62W萬(wàn)能銑床的電氣控制部分進(jìn)行了以PLC為核心的控制改造。通過(guò)改造后的X62W萬(wàn)能銑床，不僅提高了生產(chǎn)效率、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)還大大降低了相應(yīng)的維護(hù)技術(shù)難度。312、X62W萬(wàn)能銑床2.1臥式銑床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式X62W型萬(wàn)能銑床是臥式銑床，主要由床

4、身、懸梁、刀桿支架、工作臺(tái)、溜板和升降臺(tái)等組成。如圖2-1所示。X62W圖2-1X62W型萬(wàn)能銑床外形圖箱形的床身固定在底座上，在床身內(nèi)裝有主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及主軸變速操縱機(jī)構(gòu)，在床身的頂部有水平導(dǎo)軌，其上裝有一個(gè)或兩個(gè)刀桿支架的懸梁。刀桿支架用來(lái)支承安裝銑刀心軸的一端，而心軸另一端則固定在主軸上，在床身的前方有垂直導(dǎo)軌，一端懸持的升降臺(tái)可沿垂直導(dǎo)軌作上下移動(dòng)。在升降臺(tái)上面的水平導(dǎo)軌上，裝有可平行于主軸軸線方向移動(dòng)（橫向移動(dòng)）的溜板，工作臺(tái)可沿溜板上部轉(zhuǎn)動(dòng)部分的導(dǎo)軌在垂直于主軸軸線的方向移動(dòng)（縱向移動(dòng)）。這樣，安裝在工作臺(tái)上的工件，可以在三個(gè)方向調(diào)整位置或完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。此外，由于溜板可繞垂直軸線

5、轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度（通常為士450），因而，工作臺(tái)除能平行或垂直于主軸軸線方向進(jìn)給外，還能在傾斜方向上進(jìn)給，以加工螺旋槽。臥式銑床有主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)等三種運(yùn)動(dòng)形式。31主運(yùn)動(dòng)是主軸帶動(dòng)刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是工作臺(tái)在三個(gè)相互垂直方向上的直線運(yùn)動(dòng)（手動(dòng)或機(jī)動(dòng)），或圓工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；輔助運(yùn)動(dòng)是工作臺(tái)在三個(gè)相互垂直方向上的快速直線運(yùn)動(dòng)。2.2銑床拖動(dòng)特點(diǎn)及控制要求(1)銑床在銑削加工時(shí)，小進(jìn)刀量用高速銑削，反之用低速銑削，要求主傳動(dòng)系統(tǒng)能夠調(diào)速，而且在各種銑削速度下保持功率不變，即恒功率調(diào)速。為此，主軸電動(dòng)機(jī)采用籠型異步電動(dòng)機(jī)，經(jīng)齒輪變速箱拖動(dòng)主軸。(2)銑床一般有順銑和逆銑兩種加工方式

6、，要求主軸能夠正反轉(zhuǎn)，但不需經(jīng)常變換，只需在加工前預(yù)選主軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向。(3)銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)在空載下迅速起動(dòng)，但由于傳動(dòng)系統(tǒng)裝有慣性輪，慣性大，因此設(shè)有電氣制動(dòng)環(huán)節(jié)。(4)為使變速時(shí)變速箱內(nèi)齒輪易于嚙合，減小齒輪端面的沖擊，要求主軸電動(dòng)機(jī)在主軸變速時(shí)具有變速?zèng)_動(dòng)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)在進(jìn)給變速時(shí)也具有變速?zèng)_動(dòng)。(5)多向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，且在任一時(shí)刻只能接通一個(gè)方向的傳動(dòng)。由操作手柄實(shí)現(xiàn)機(jī)電聯(lián)合控制，通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)給給的改變。(6)為避免損壞刀具或工件，要求主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有順序控制，即主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后方可起動(dòng)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)。2.3X62W萬(wàn)能銑床的電氣控制2.3.1X62W萬(wàn)能銑床動(dòng)作

7、原理X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路如圖2-2所示。圖中M1為主軸電動(dòng)機(jī)，M2為工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，M3為冷卻泵電動(dòng)機(jī)。31圖2-2X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路圖SQ1與SQ2為工作臺(tái)縱向（左右）進(jìn)給位置開(kāi)關(guān)，SQ3與SQ4為工作臺(tái)橫向（前后）和豎向（上下）進(jìn)給位置開(kāi)關(guān)，其工作狀態(tài)如表2-1和表2-2所示。SA1為圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，其工作狀態(tài)如表2-3所示。SA3為冷卻泵控制開(kāi)關(guān)，SA4為照明燈開(kāi)關(guān)，SA5為主軸轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。SQ