X62W万能铣床电气控制

- 1 - 机床电气控制 X62W 万能铣床电气控制 课程设计说明书 姓名 毛华 班级 数控 0803 学号 ******** 专业 数控技术 时间 2010 年 6 月 指导老师 陈修禹 - 2 - 目 录 第一章 绪论3 1.1 铣床国内外研究状况和发展趋势3 1.2 铣床简单介绍5 1.2.1 铣床的选型5 第二章 X62W 万能铣床硬件设计5 2.1 X62W 万能铣床电力拖动的特点及控制要求6 2.2 常用低压电器元件的用途及分类6 2.3 X62W 万能铣床元件选型11 2.4 X62W 万能铣床的主要结构及运动形式13 第三章 电气控制原理 14 3.1 电气原理图15 3.2 主电路分析15 3.3 控制电路分析16 3.4 常见故障分析19 第四章 总结21 心得21 参考文献22 - 3 - 第一章 绪论 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。电气系统是其中的主干部分，在国民经济各 行业中的许多部门得到广泛应用。 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，各种参考 文献也数不胜数。 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。 1.1 铣床国内外研究状况和发展趋势 从上世纪 80 年代起铣床制造业的发展虽有起伏但对自动控制技 术和自动铣床床一直给予较大的关注。经过九五自动车床和加工中心 包括自动铣床的产业化生产基地的形成，所生产的中档普及型自动铣 床的功能性能和可靠性方面已具有较强的市场竞争力。但在中高档自 动铣床方面与国外一些先进产品相比仍存在较大差距。这是由于欧美 日等先进工业国家于 80 年代先后完成了自动机床产业进程， 其中一些 - 4 - 著名机床公司致力于科技创新和新产品的研发引导着数控机床技术发 展，如美国英格索尔公司和德国惠勒喜乐公司对用于汽车工业和航空 工业高速数控铣床的发展日本牧野公司对高效精密加工中心所作的贡 献，德国瓦德里希公司在重型龙门五面加工铣床方面的开发以及日本 马扎克公司研发的车铣中心对高效复合加工的推进等等。相比之下， 我国大部分数近代机床产品在技术处于跟踪阶段。 随着科学技术的不断发展，生产工艺的不断发展改进，特别是计 算机技术的应用，新型控制策略的出现，不断改变着电气控制技术的 面貌。在控制方法上，从手动控制发展到自动控制;在控制功能上，从 简单控制发展到智能化控制；在操作上，从策重发展到信息化处理； 在控制原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以 微处理器或微型计算机为中心的网络化自动控制系统。X62W 铣床综 合了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、 通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。 利用刀具对金属毛坯进行切削，从而加工出机械零件的工作机械 称为金属切削机床，简称机床。机床是现代机械制造业中最重要的加 工设备，在一般机械制造厂中，机床所担负的加工工作量约占机械制 造总工作量的 4060。 机床的性能直接影响机械产品的性能、质量和经济性。因此，它 是国民经济中具有战略意义的基础工业，机床的拥有量及其先进程度 将直接影响到国民经济各部门生产发展和技术进步的能力。 X62W 铣床是由普通机床发展而来。它集于机械、液压、气动、 - 5 - 伺服驱动、精密测量、电气自动控制、现代控制理论、计算机控制等 技术于一体，是一种高效率、高精度能保证加 工质量、解决工艺难题，而且又具有一定柔性的生产设备。万能 铣床的广泛应用，给机械制造业的生产方式、产品机构和产业机构带 来了深刻的变化，其技术水平高低和拥有量多少，是衡量一个国家和 企业现代化水平的重要标志。 1.2 铣床的简单介绍 X62W 万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以用圆柱铣刀、 圆片铣刀、角度铣刀、成型铣刀及端面铣刀等刀具对各种零件进行平 面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，还可以加装万能铣头、分度头 和圆工作台等机床附件来扩大加工范围。 1.2.1 铣床的选型 常用的万能铣床有两种，一种是 X62W 型卧式万能铣床，铣头水 平方向放置；另一种是 X52K 型立式万能铣床，铣头垂直方向放置。 这两种铣床在结构上大体相似，差别在于铣头的放置方向不同，而工 作台的进给方式、主轴变速的工作原理等都一样，电气控制线路经过 系列化以后也基本一样。 - 6 - 第二章 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 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 低压电气元件的分类及用途 电器是根据外界特定的信号和