辽宁石油化工大学职业技术学院课程设计
第一章 铣床
1.1 铣床国内外研究状况和发展趋势
自从1969年第一台可编程控制器在美国问世以来，在工业控制中得到广泛的应用。近年来，我国在石油，化工，机械，轻工，发电，电子，橡胶，塑料加工等行业工业设备的电气控制中，越来越多的采用PLC机控制，并取得了显著的效果，深受各行业的欢迎。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装置。随着电子技术的发展，可编程控制器日益广泛的应用于机械，电子加工和设备电气改造中。
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一直给予较大的关注。经过95自动车床和加工中心包括自动铣床的产业化的生产基地的形成，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。
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综合计算机技术，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。
X62W铣床是有普通机床发展而来的，它集于机械，液压，气动，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的生产设备。
万能铣床的广泛应用，给机械制造的生产方式，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的一个重要标志。一种新型的控制装置，一项先进的应用技术，总是根据工业生产的
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实际需要而产生的。
可编程控制器简称PC，PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC其有可靠性高，抗干扰能力强，维修检测方便等优点，适合于万能铣床的控制，获得广泛的推广，现在万能铣床以全部采用PLC控制，结束了近20年使用继电控制的历史。
1.2 铣床简单介绍
1.2.1 铣床的选型
图1-1 X62W的含义图
X62W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，是一种较为精密的加工设备，它采用几点接触器电路实现电气控制，PLC转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。 1.2.2 X62W万能铣床的特点
1. 能完成很多普通机床难以加工或更本不能加工的复杂型面的加工。 2. 采用X62W铣床可以提高零件的加工精度，提高产品的质量。
3. 采用X62W可以比普通机床提高2-3倍的生产率，对复杂零件的加工，生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。
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第二章 X62W万能铣床的硬件设计
2.1 X62W万能铣床电力拖动的特点及控制要求
1. 机床要求有三台电动机，分别称为主轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。
2. 由于加工时有顺铣和逆铣两种，所以要求主轴电动机能正反转及在变速时能瞬时冲动一下，以利于齿轮的啮合，并要求还能制动停车和实现两地控制。
2.2 X62W万能铣床元件选型
表2-1 铣床电机参数参照表
符号 M1
名称 主轴电动机
型号 Y132-M-4-B3
规格
7.5KW,380V,1450r/min
件数 1
作用 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
符号 KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6 KV SB1,2 SB3,4 SB5,6 SA1
名称 接触器 接触器 接触器 接触器 接触器 接触器 速度继电器 按钮 按钮 按钮 转换开关
型号 CJ0-20 CJ0-10 CJ0-10 CJ0-10 CJ0-10 CJ0-10 JY1 LA2 LA2 LA2
HZ1-10/E16
规格 20A,220V 10A,220V 10A,220V 10A,220V 10A,220V 10A,220V 2A 绿色 黑色 红色 三极 - 4 -
件数 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1
作用 主轴启动 反接制动 M2正传 M2反转 M2快速进给 油泵电机启动 反接制动 M1启动按钮 M1停止按钮 快速进给按钮 圆工作台转换
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SA2 SA4 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SA3 SQ6 SQ7 QS FR1 FR2 FR3 FU1 FU2 FU3 FU4 TC1 TC2 YA R
转换开关 转换开关 限位开关 限位开关 限位开关 限位开关 转换开关 限位开关 限位开关 转换开关 热继电器 热继电器 热继电器 熔断器 熔断器 熔断器 熔断器 变压器 变压器 电磁离合器 电阻
HZ1-10/E16 HZ1-10/E16 LX1-11K LX1-11K LX2-131 LX2-131 HZ1-10/E16 LX3-11K LX3-11K HZ1-60/E26 JRQ-40 JR10-10 JR10-10 RL1 RL1 RL1 RL1 BK-50 BK-150 B1DL-III ZB2
三极 三极 开启式 开启式
单轮，自动复位 单轮，自动复位 三极 开启式 开启式 三极 11A,3A 3A,5A 0.415A 30A 10A 6A 4A
380/36V 380/127V
1.45W,15.4A
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 2 2 1 1 1 2
照明灯开关 M1转向开关 向右进给 向左进给
向前、向下进给 向后、向上进给 冷却泵开关 进给变速冲动 主轴变速冲动 电源总开关 M1过载保护 M2过载保护 M3过载保护 总电源短路保护 进给短路保护 控制电路短路保护 照明电源短路保护 控制电路变压器 照明变压器 快速进给 限制制动电阻
表2-2 铣床元件型号
2.3 X62W万能铣床的主要结构及运动形式
1. 主要结构
由床身、主轴、刀杆、横梁、工作台、回转盘、横溜板和升降台等几部分组成，如图2-1所示。
图2-1 X62W万能铣床外形图
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2. 运动形式
主轴转动是由主轴电动机通过弹性联轴器来驱动传动机构，当机构中的一个双联滑动齿轮块啮合时，主轴即可旋转。
工作台面的移动是由进给电动机驱动，它通过机械机构使工作台能进行三种形式六个方向的移动，即：工作台面能直接在溜板上部可转动部分的导轨上作纵向（左、右）移动；工作台面借助横溜板作横向（前、后）移动；工作台面还能借助升降台作垂直（上、下）移动。- 6 -