铣床的PLC控制

  铣床的种类很多，有立铣、卧铣、龙门铣和仿形铣等，它们的加工性能及使用范围各不相同，但梯形图程序的设计方法基本一致。下面以X62W万能升降台铣床为例进行示范设计。

  (1)控制要求

  X62W万能升降台铣床的结构外形图如图5-12所示。其电气原理图如图5-13所示。它采用三相笼形异步电动机拖动，并且主轴的主运动和工作台的进给运动分别由单独的电动机拖动。铣床主轴的主运动为刀具的切削运动，有顺铣和逆铣两种加工方式。工作台的进给运动有水平工作台前、后、左、右、上、下六个方向的进给运动，以及圆工作台的回转运动。其控制要求简述如下。

  ①主轴电动机M1(7.5kW、1450r/min)空载时直接启动，为实现顺铣和逆铣两种加工方式，要求能够正反转。为提高生产率，要求采用电磁制动器YB进行停车制动。同时从安全和操作方便的角度考虑，换刀时主轴应处于制动状态，且主轴电动机M1可在两处实行启/停等控制操作。

  ②工作台进给电动机M2直接启动，而且要求能够正反转。为提高生产率，要求空行程时可快速移动。工作台的各进给运动之间必须联锁，并由手柄操作机械离合器选择进给运动的方向。

  ③电动机M3拖动冷却泵，在铣削加工时提供切削液。

  ④主轴运动和进给运动采用变速孔盘来进行速度选择。为保证变速齿轮进入良好的啮合状态，要求电动机在变速后能够瞬时点动。

  ⑤加工工件时，为保证设备安全，要求主轴电动机M1启动后，工作台进给电动机M2 才能启动。

  (2)动作分析

  ①主轴电动机M1的启动。主轴换向开关选定电动机的转向后，闭合主轴上刀制动开关SA2-1，然后按下启动按钮SB3或SB4，主交流接触器KM1的线圈得电，其主触点闭合，主轴电动机M1按给定方向启动运转。

  ②主轴电动机M1的制动。按下停止按钮SB1或SB2，其常闭触点使主交流接触器KM1的线圈失电，主轴电动机M1脱离电源，同时其常开触点闭合，使电磁制动器YB的线圈得电，对M1进行制动停车。当进行换刀和上刀操作时，闭合主轴上刀制动开关SA2-2，在KM1线圈失电的同时YB线圈得电，使M1处于制动状态不能转动，保证了换刀和上刀操作的顺利进行。

  ③主轴变速时的瞬时点动。合上主轴上刀制动开关SA2-1，通过变速手柄的复位压动瞬时点动行程开关SQ7，使交流接触器KM1的线圈得电，主轴电动机M1启动运转。变速手柄复位后，松开行程开关SQ7，M1停车，完成一次瞬时点动。

  ④水平工作台的纵向进给运动。合上工作台转换开关SA1-1和SA1-3，将纵向操作手柄扳到右(左)方，带动机械离合器接通纵向进给运动的机械传动链，同时压动行程开关SQ1(SQ2)，使交流接触器KM2(KM3)的线圈得电，其主触点闭合，进给电动机M2正(反)转，水平工作台右(左)移。

  ⑤水平工作台的横向及升降进给运动。水平工作台的横向及升降进给运动由十字复合手柄和行程开关SQ3、SQ4组合控制。合上工作台转换开关SA1-1和SA1-3，十字复合手柄扳到上(下)方，带动机械离合器接通垂直进给运动的机械传动链，同时压动行程开关SQ3(SQ4)，使交流接触器KM2(KM3)的线圈得电，其主触点闭合，进给电动机M2正(反)转，水平工作台上(下)移。

  若十字复合手柄扳到前(后)方，则水平工作台前(后)移。其工作过程与横向进给运动的工作过程类似，请读者自行分析。

  ⑥水平工作台的快速移动。按下快速移动按钮SB5或SB6，交流接触器KM4的线圈得电，使正常进给电磁离合器YC2的线圈失电，同时快速进给电磁离合器YC1的线圈得电，接通快速移动传动链，水平工作台沿给定方向快速移动。松开按钮SB5或SBG，则恢复水平工作台的正常进给运动。

  ⑦水平工作台变速时的瞬时点动。合上工作台转换开关SA1-1和SA1-3，通过变速手柄的复位压动瞬时点动行程开关SQ6，使交流接触器KM2的线圈得电，进给电动机M2启动运转。变速手柄复位后，松开行程开关SQ6，M2停车，完成一次瞬时点动。

  ⑧圆工作台的运动。把水平工作台的操作手柄扳到中间不工作位，合上工作台转换开关SA1-2，交流接触器KM2的线圈得电，其主触点闭合，使进给电动机M2正转，拖动圆工作台转动。

  ⑨根据加工需要，冷却泵电动机M3通过转换开关手动直接控制切削液。

  (3)机型选择

  根据控制要求，选择松下FPl系列C40小型PLC控制。(4)PLC的I/O点分配PLC的I/O点分配见表5-3。