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1、扬扬 州州 大大 学学本科生课程实习报告本科生课程实习报告题 目 电气控制工艺实习 课 程 电气控制与可编程控制器 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学 号 姓 名 指导老师 完成日期 2012年1月12日 目录2一、X62W 型卧式普通铣床简介 .3二、X62W 型卧式普通铣床的主要结构及控制 .3三、X62W 型卧式普通铣床的工作原理 .4四、总结.10五、参考文献.11一、X62W 型卧式普通铣床简介本文阐述了 X62W 卧式普通铣床电气控制线路的工作原理，详细说明了用 PLC 改造3的具体方法，从而可以提高整个电气控制系统的工作性能。X62W 卧式普通铣床是一种通用的多用途机床，它可
2、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 卧式普通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。二、X62W 型卧式普通铣床的主要结构及控制X62W 型卧式普通铣床是由三台电动机共同完成各种加工时的动作功能。M1 为主轴电动机，M2 为工作给进电动机，M3 是冷却泵电动机。主轴电动机是通过换向开关 QS5 以及接触器 KM2 和 KM3 来完成正反转、反接制动及瞬动控制，并可通过机械机构进行变速
3、。要求 M2 的功能就更为全面，它能进行正反转控制、快慢速控制、限位控制，并通过机械机构使工作台进行上下、左右、前后方向运动。M3 为冷却泵电动机，它通过 KM1 来控制操作开停，如图所示：X62W 卧式普通铣床电气控制线路控制原理图卧式普通铣床电气控制线路控制原理图三、X62W 型卧式普通铣床的工作原理1、控制电路分析4主轴电动机的控制，铣床的主轴的旋转运动称为主运动，他有顺铣和逆铣两种方式。要求主轴有两个旋转方向。为了加工前对刀和提高生产效率，要求主轴停止迅速，电气线路要有制动措施。主轴采用机械变速，为了在变速操作中保证齿轮良好的啮合，要求对主轴电动机实现冲动控制。主轴电动机的起动控制，根
4、据工件加工要求先选定采用顺铣还是逆洗方式一般情况下都是采用顺铣，因此选用转换开关控制电动机 M1 的正转和反转。主轴换向转换开关开合表如下图所示：触头位置右转停止左转SA4-1-+SA4-2+-SA4-3+-SA4-4-+主触头换向转换开关说明主触头换向转换开关说明其中“+”表示触头闭合， “一”表示触头断开。顺铣时将 SA4 右转，SA4-2、SA4-3接通。合上开关 QS1，按下启动按钮 SB3 或 SB4（两地控制） ，KM1 线圈得电，其主触头闭合使电动机 M1 起动运转，常开辅助触头一副自锁，一副使下面的控制电路有可能得电，实现顺序控制。主轴电动机同轴带动速度继电器 SR，速度继电器
5、又称反接制动继电器，他的常开触头在转速高于 300 转/分时可靠闭合，在转速低于 100 转/分钟时可靠断开，当 M1 起动后，转速迅速上升，将很快超过 300 转/分，此时速度继电器 SR 的触头 SR1 或SR2(6-7)可靠闭合，为 M1 的电气制动作准备。主轴电动机的制动控制。X62W 型卧式普通铣床采用反接制动，为了限制较大的制动电流，制动时定子绕组中要串入限流电阻 R。当需要主轴电动机停转时，按下停止按钮SB1 或 SB2（两地控制）接触器 KM1 线圈失电，其主触头释放，M1 瞬时失电，随之接触器KM2 线圈得电，其线圈回路为：“4SQ72 常闭5按下的 SB16 保持闭合的 S
6、R17KM1 已经恢复的常闭 8KM2 线圈0” 。KM2 主触头闭合，通过电阻向 M1 加入反序的三相电源，使 M1 的转速急剧下降。当 M1 的转速降至 100 转/分钟的爬行速度时，速度继电器 SR1 打开，KM2 失电，制动结束，电动机停转。主轴变速时的冲动控制。主轴变速时的冲动控制，是利用变速手柄与冲动行程开关SQ7 通过机械上的联动机构进行控制的。变速操作时，先将变速手柄向下压，然后拉到前面，转动变速盘，选择所需要的转速，再将变速手柄以连续的较快的速度推回原来的位置。当变速手柄推向原来位置时，其联动机构瞬时压合行程开关 SQ7，使 SQ7-2 断开，5SQ7-1 闭合，接触器 KM
7、2 线圈瞬时得电，使 M1 反向转动一下，以利于变速后的齿轮啮合，行程开关 SQ7 即刻复原，KM2 失电，M1 停转，主轴的变速冲动控制结束。主轴变速操作还可以在主轴电动机 M1 运转时进行。2、工作台进给电动机的控制，铣床的进给运动有 6 种，包括工作台向前向后的横向进给，工作台向左向右的纵向进给，工作台向上向下的垂直进给。留个方向还能实现空行程的快速移动工作台进给运动时，先工作台手动和自动转换开关 SA2 置于手动位置，将圆工作台转换开关 SA1 置于断开位置，这样，触头 SA2-2、SA1-1、SA1-3 闭合，他们的触头开合表如下图所示：触头位置手动自动SA2-1-+SA2-2+-工
8、作台手动工作台手动自动转换开关说明自动转换开关说明圆工作台位置触头接通断开SA1-1SA1-1-+SA1-2SA1-2+-SA1-3SA1-3-+圆工作台转换开关说明圆工作台转换开关说明3、工作台的上下和前后运动的控制。工作台的升降运动和横向运动完全是由“工作台升降与横向操纵手柄”来控制的。此操纵手柄有两个，实现两地控制，分别安装在工作台的左侧前方后后方，操纵手柄的联动机构与行程开关 SQ3 和 SQ4 相联接。行程开关安装在工作台的左侧，前面一个是 SQ4，控制工作台向上及向后运动，后面一个是 SQ3，控制工作台向下及向前运动。操纵手柄位置与行程开关触头开合表如下图所示：触头位置向前、向下中
9、间位置向后、向上SQ3-1+-6SQ3-2-+SQ4-1-+SQ4-2+-工作台横向及升降进给行程开关说明工作台横向及升降进给行程开关说明操纵手柄有向前、向后、向上、向下、中间 5 个位置，这 5 个位置时联锁的，各个方向的进给不能同时进行。当工作台升降到上限或下限位置时，床身导轨旁的档铁和工作台底座上的档铁撞动十字手柄，使其回到中间位置，行程开关动作，升降台便停止运动，从而实现垂直运动的终端保护。工作台横向运行的终端保护也是利用装在工作台上的档铁撞动十字手柄来实现的。a. 工作台向上运动控制。在 KM1 得电 M1 运转后需要工作台向上给进运动时，将手柄扳至向上位置，其联动机构一方面接通垂直
10、传动丝杆的离合器，为垂直运动丝杆的转动做准备；另一方面使行程开关 SQ4 动作，使 SQ4-1 闭合，KM3 得电，M2 正转，工作台向上运动，向上运动到位后，将手柄扳回中间位置，SQ4-1 断开，KM3 释放，M2 停转，上升停止，SQ4-2 闭合，为其他方向的运动做准备。b. 工作台向后运动的控制需要工作台向后运动时，将手柄自中间位置向后扳动，也就是压下行程开关 SQ4，使 SQ4-1 闭合，SQ4-2 断开，KM3 得电，M2 正转；联锁机构拨动垂直传动丝杆的离合器，使之脱开停止转动，同时将横向传动丝杆的离合器接通进行传动，工作台向后运动。向后运动到位后，将手柄扳至中间位置，SQ4 复位
11、，KM3 失电，M2停止转动，上升运动结束。工作台向下、向前运动由行程开关 SQ3 控制，工作过程相似。c. 工作台左右运动的控制。工作台纵向进给也是由电动机 M2 传动，由“工作台纵向操纵手柄”控制的。纵向手柄也有两个，一个安装在工作台底座顶部中央位置，另一个安装在工作台底座的左下方。手柄有向左、向右、中间 3 个位置。工作台纵向操纵手柄的位置与行程开关触头开合表如下图所示：触头位置向右中间位置向左SQ1-1+-7SQ1-2-+SQ2-1-SQ2-2+-工作台纵向给进行程开关说明工作台纵向给进行程开关说明纵向手柄的 3 个位置时联锁的，各个方向的进给不能同时进行。当工作台纵向运动到极限位置时
12、，档铁撞动手柄，使手柄回到中间位置，工作台停止运动，从而实现纵向运动的终端保护。需要工作台向右进给是，将手柄扳向右边，压下行程开关 SQ1，使 SQ1-1 闭合，KM4得电，M2 反转，工作台向右运动。需要向左进给时，将手柄扳向左边，压下行程开关SQ2，使 SQ2-1 闭合，KM3 得电，M2 正转，工作台向左运动。4、工作台给进变速时的冲动控制，在改变工作台给进速度时，为了是齿轮易于啮合，也需要给进电动机 M2 瞬时反转一下，变速蘑菇手柄向外拉到极限位置时，其连杆机构瞬时压合行程开关 SQ6 进行冲动控制。5、工作台快速移动的控制。工作台的快速移动也是由给进电动机 M2 来拖动的，在横向、纵
13、向和垂直 6 个上都可以实现快速移动控制。先启动主轴电动机，将给进操纵手柄扳到需要的位置，工作台安装选定的速度和方向作给进运动时，再按下快速移动按钮 SB5 或 SB6（两地控制） ，KM5 得电吸合，使电磁铁 YA 线圈吸合，通过杠杆使摩擦离合器合上，减少中间传动装置，使工作台按原运动方向作快速移动。松开按钮 SB5 或 SB6，YA 失电，摩擦离合器分离，快速移动停止，工作台仍按原来的给进速度和方向继续运动。6、圆工作台的控制。为了扩大机床的加工能力，可在机床工作台上安装附件圆形工作台，这样就可以进行圆弧或凸轮的铣削加工圆工作台的运动也是由给进电动机拖动的，首先要将圆工作台转换开关 SA1
14、 扳向接通位置，此时 SA1-1，SA1-3 断开 SA1-2 接通。按下启动按钮 SB3 或 SB4，KM1 吸合，主轴电动机 M1 运转，接着 KM4 线圈吸合，给进电动机 M2 起动，带动圆形工作台作旋转运动。接触器 KM4 线圈回路为：“4SQ7-2 常闭SB1 常闭SB2 常闭10KM1 已经闭合的常开13SQ6-2常闭SQ4-2 常闭SQ3-2 常闭16SQ1-2 常闭SQ2-2 常闭21已经闭合的 SA2-220已经闭合的 SA1-218KM3 常闭KM4 线圈0”8圆工作台的运动必须和 6 个方向的给进运动有可靠的连锁，否则会造成刀具或机床的损坏。为了避免这种事故的发生，从电气
15、上保证了只有纵向手柄、横向及垂直手柄放在零位时才可以进行圆工作台的旋转运动。如果某一手柄不在零位，SQ1-2、SQ2-2、SQ3-2、SQ4-2 中必有一个触头断开，从 KM4 线圈回路可以知道，KM4 不可以得电，所以在圆工作台工作时，如果扳动任一个给进手柄，M2 电动机都会自动停止转动。元件明细如下表所示：器件名称电气符号器件型号器件数量三相异步电动机MY801-44时间继电器KTJS7-2A1交流接触器KMCJ20-166行程开关SQLX19-0016控制按钮SBLA4 系列1变压器TC380:127:361断路器QSDZ47LE-321组合开关SAAZ 10-10P/32组合开关SAHZ 10-10/21组合开关SAHZ 10-10/11熔断器FURL 8B-637H3熔断器FURL 98-32A3热过载继电器FRNR 4-254灯EL36V1端子排若干导线若干电气元件明细表电气元件明细表常见故障分析表如下图所示：故障现象可能原因处理方法9主轴停车时无制动作用速度继电器损坏速度继电器与电动机轴连接螺
