X62W型铣床主传动系统设计计算说明书
X62W万能铣床电气控制
X62W万能铣床电气控制课程设计说明书目录第一章绪论 (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)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。
X62W主传动设计
毕业设计（论文）说明书题目 X62W主传动设计学生周伟系别机电工程系专业班级机械设计制造及自动化机制2003级1班学号 030110326指导教师徐绍华四川理工学院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： X62W主传动设计系：机电工程系专业：机械设计制造及自动化班级：机制2003级1班学号：030110326学生：周伟指导教师：官中伟接受任务时间 2007.03.05教研室主任（签名）系主任（签名）1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求（1）计算机绘制总装图一张、零件图三张；（2）主轴转速范围30~1500转/分，转速级数Z=18，公比 1.26ϕ=，电动机转速01440n=转/分。
（3）毕业设计说明书一份。
2．指定查阅的主要参考文献（1）机床设计手册（2）机床设计图册（3）机械零件设计手册（4）机械传动设计手册（5）机械装备设计3．进度安排设计（论文）各阶段名称起止日期1 查阅资料，复习与设计相关的知识2007.03.05－2007.03.252 进行方案设计，确定基本结构形式2007.03.26－2007.04.103 绘图和主要的设计计算2007.04.11－2007.05.284 完成毕业设计说明书的编写2007.05.29－2007.06.055 毕业答辩准备和毕业答辩2007.06.06－2007.06.24四川理工学院毕业设计（论文）摘要机床的主传动系统用于实现机床的主运动，它对机床的使用性能和结构等都有明显的影响。
通过运动参数拟订设计方案，确定转速图，并拟订传统系统图，在保证机床运动和使用要求的前提下，运动链尽量短而简单，传动效率高，并设计反转和制动装置，画好装配图后，对主要零件进行验算如齿轮强度验算和主轴的验算，通常普通机床主轴只进行刚度验算，根据演算结果和对装配草图进行审查后，修改并完善装配图，编写零件代号和制定整个部件的技术条件。
最后绘制正确的零件图，并编写设计计算说明书。
X62W万能铣床电气控制线路课本
熔断器 FU1
熔断器 FU2
接触器KM6 热继电器 熔断器
FR3
FU2
（1）主轴电动机的控制 控制线路中的启动按钮SB1和
SB2、停止2．按控钮制SB电3和路SB工4是作两原地理控
制按钮，分别装在机床两处，方 便操作。KM1是主电动机M1的启动 接触器；KM2与R电阻是主轴电动 机M1制动、冲动作用。SQ7是主轴 变速冲动的行程开关。主轴电动 机是经过弹性联轴器和变速机构 的齿轮传动链来实现传动的，可 使主轴获得十八级不同的转速。
起动→快速进给→常规进给→快速退回→停止
5)圆工作台运动控制： 转换开关SA1：SA1-2闭合、SA1-1断开、SA1-3断开 工作台进给开关SA2拨进给：SA2-2闭合、SA2-1断开
（3）冷却泵电动机M3控制： 主轴电动机M1起动后，转换开关SA3闭合→KM6线 圈获电→冷却泵电动机起动
3、机床照明电路 机床照明电路由变压器T2提供24V安全电压，并由开关 QS2控制
主轴 床身
底座
悬梁 刀杆支架 工作台
回转盘 横溜板
升降台
知识探究
二、 X62W型万能铣床的运动形式和电气控制要求 三、 X62W型万能铣床电路工作原理
二、X62W型万能铣床的运动形式和电气控制要求
1．X62W型万能铣床运动形式
主运动：铣刀的旋转。 进给运动：工作台上、下、前、后、左、右六个方向的进给。 辅助运动：圆工作台的旋转运动。
课题引入
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、成型铣刀及端面铣刀等工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和圆工作台来扩
大加工范围。
X62W万能铣床毕业论文.doc
毕业设计设计题目：X62W万能铣床电气控制的PLC改造系别: 机电工程与技术系专业:机电一体化班级:机电3093班姓名:学号:指导老师:完成时间:2012年5月摘要铣床可以用来加工平面、斜面、沟槽，装上分度头可以铣切直齿齿轮和螺旋面，装上圆工作台还可以铣切凸轮和弧形槽。
所以铣床在金属切削机床中占有很大的比重，使用数量仅次于车床。
PLC是以计算机技术为技术核心的通用自动控制装置，在各行各业中得到了广泛的应用。
它是将逻辑运算，顺序控制，时序和计数以及算数运算等控制程序，用一串指令的形式存放到存储器中，然后根据存储的控制内容，经过模拟，数字等输入输出部件，对生产设备和生产过程进行控制的装置。
在电气控制系统中，故障的查找于排除是非常困难的，特别是在继电器接触式控制系统，由于定期开展线路触点多、线路复杂、故障率高、检修周期长，给生产与维护带来诸多不便，严重地影响生产。
而PLC控制系统无论是硬件还是软件，控制稳定可靠，具有极高的可靠性与灵活性，更容易维修，更能适应经常变动的工艺条件。
为了使铣床控制稳定与可靠，具有极高的可靠性和灵活性，更容易检修，更能适应经常变动的工艺条件，取得较好的经济效益，所以对原来的继电器接触模式模拟控制系统进行PLC改造。
关键词：X62W；电气控制；PLC-可编程控制器；梯形图目录摘要 (2)一、铣床特点及电气控制线路分析 (4)1.1 铣床简介 (5)1.2 X62W万能铣床 (5)1.3电器元件设备 (7)1.4电力拖动特点及控制要求 (8)1.5电气控制线路 (9)1.6电气控制线路分析 (10)①主电路分析 (10)②控制电路分析 (10)③冷却和照明控制 (12)二、X62W万能铣床电气控制线路PLC的硬件改造 (13)2.1 X62W铣床PLC控制系统的分析 (13)2.2 PLC的选型及校验........................................... .. (13)2.3PLC的I/O端口的分配 (14)2.4 系统控制的安装设计 (15)三、X62W万能铣床电气控制线路PLC的软件改造 (16)3.1 梯形图控制分析 (16)①主轴控制电路分析 (17)②进给控制电路分析 (17)四、PLC控制相对于电气控制的优点 (18)五、致谢 (19)参考文献 (20)一、铣床特点及电气控制线路分析1.1铣床简介铣削是一种高效率的加工方式，铣刀的旋转是主运动，工作台的上下、左右、前后运动都是进给运动，其他的运动，如工作台的旋转运动则是辅助运动。
x62w说明书
X62W万能铣床说明书目录1. x62w万能铣床简介2. x62w万能铣床工作原理3. x62w万能铣床原理图4. X62W万能铣床电气控制线路故障5、故障设置一览表一、x62w万能铣床简介卧式万能升降台铣床简称万能铣床，它是铣床中应用最多的一种。
图8-55所示为X6132型卧式万能铣床。
其主要组成部分：1．床身床身用来固定和支承铣床各部件。
顶面上有供横梁移动用的水平导轨。
前壁有燕尾形的垂直导轨，供升降台上下移动。
内部装有主电动机，主轴变速机构，主轴，电器设备及润滑油泵等部件。
2．横梁横梁一端装有吊架，用以支承刀杆,以减少刀杆的弯曲与振动。
横梁可沿床身的水平导轨移动，其伸出长度由刀杆长度来进行调整。
3．主轴是用来安装刀杆并带动铣刀旋转的。
主轴是一空心轴，前端有7:24的精密锥孔，其作用是安装铣刀刀杆锥柄。
4．纵向工作台纵向工作台由纵向丝杠带动在转台的导轨上作纵向移动, 以带动台面上的工件作纵向进给。
台面上的T形槽用以安装夹具或工件。
5．横向工作台横向工作台位于升降台上面的水平导轨上，可带动纵向工作台一起作横向进给。
6．转台转台可将纵向工作台在水平面内扳转一定的角度(正、反均为0～45o)，以便铣削螺旋槽等。
具有转台的卧式铣床称为卧式万能铣床。
7．升降台升降台可以带动整个工作台沿床身的垂直导轨上下移动, 以调整工件与铣刀的距离和垂直进给。
8．底座底座用以支承床身和升降台，内盛切削液。
车载式液压升降台单叉固定式升降台固定式液压升降台固定式油压升降台豪华式液压升降台二、x62w万能铣床工作原理1、机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，如右图所示。
（2）运动形式1）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。
1）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。
X62W万能铣床课程设计
X62W万能铣床课程设计课题名称：X62W万能铣床设计姓名： ---班级： ---学号： ---专业：电⽓⾃动化技术指导⽼师：---制作⽇期：2012年1⽉30号前⾔铣床在机床设备中占据很⼤的⽐重，在数量仅次于车床，可⽤来加⼯平⾯、斜⾯、沟槽，装在分度头上可以铣切直尺齿轮和螺旋⾯，装上⼯作台，可铣切凸轮和弧形槽。
铣床的种类很多，有卧式铣床、⽴式铣床、龙门铣床、仿形铣床和各种专⽤铣床等。
最早的铣床是美国⼈惠特妮于1818年创制的卧式铣床；为了铣削⿇花钻头的螺旋槽，美国⼈布朗于1826年创制了第⼀台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884年前后出现了龙门铣床；20世纪20年代出现了半⾃动铣床；1950以后，铣床在控制系统⽅⾯发展很快，数字控制的应⽤⼤⼤提⾼了铣床的⾃动化程度。
尤其70年代以后，微处理的数字控制系统和⾃动换⼑系统在铣床上得到了应⽤，扩⼤了铣床的⼯作范围，提⾼了加⼯精度和效率。
⽬录⼀、X62W万能铣床的简单介绍⼆、X62W万能铣床的电⽓控制要求三、X62W万能铣床的电⽓原理图四、X62W万能铣床的位置图五、X62W万能铣床的接线图六、电⽓元器件⼀览表七、体会⼩结⼀、X62W万能铣床的简单介绍1.型号的含义X-铣床、6-卧式、2-2号铣床、W-万能2.主要结构X62W万能铣床结构⽰意图1-主轴变速⼿柄 2-主轴变速盘 3-电动机 4-床⾝ 5-主轴6-悬梁 7-⼑杆⽀架 8-⼯作台 9-回旋盘 10-横向溜板11-⼗字⼿柄 12-升降台 13-进给变速盘 14-机架如图所⽰，X62W万能铣床主要由底座、床⾝、悬梁、⼑杆⽀架、升降台、⼯作台等部分组成。
床⾝固定在底座上，⽤来安装和联接其它部件，床⾝内部装有主轴的传动机构和变速操纵机构。
在床⾝前⾯有垂直导轨，升降台可沿导轨上下移动，进给系统的电动机和变速机构装在升降台内部。
溜板可在升降台上⾯的⽔平导轨上横向移动。
⼯作台⽤来安装⼯件，可沿溜板上⾯的⽔平导轨作纵向移动。
X62W铣床主传动系统设计
根据机床的主要技术参数要求，拟定可能的转速图，并从中选出合理的方案，然后计算齿轮齿数级及带轮直径，最后绘制传动系统图。
3主传动的结构设计
根据传动系统图设计变速箱或主轴箱的部件装配图，并进行必要计算。
4主传动的零件设计
轴和齿轮机构的强度校核计算
第二章主运动的运动设计
2.1
主运动的运动设计是运用转速图的基本原理，以拟定满足给定的转速的合理传动方案，主要包括选择变速组及传动副数，确定各变速组中的齿轮传动比，以及计算齿轮齿数。
Workingout a design plan , ascertain rotation rate picture by moving a parameter, work out tradition system picture, under premise moving and being put into use demanding inguarantee machine tool, motionchain is as short but simple as possible , drive is efficient, design reverse turn and arrester, after finishing drawing assembling picture, checking calculation carrying out checking calculation on main part if gear wheel intensity checking calculation composes in reply a chief axis's, the generally average machine tool chief axis carries out stiffness only checking calculation, carries out the queen who examines according to calculation result and to assembling draft , revises and perfects assembling picture, Compile and compose part code name and work out the entire component.
x62w万能铣床说明书
X62W万能铣床说明书目录1.摘要2. x62w万能铣床简介3. x62w万能铣床的基本组成4. x62w万能铣床工作原理5. x62w万能铣床原理图6. x62w机床分析7. X62W万能铣床电气线路的故障与维修8.X62W万能铣床模拟装置的安装与试运行操作9. X62W万能铣床电气控制线路故障排除训练指导10.教学演示、故障图及设置说明一.摘要铣床是用铣刀对工件进行铣床前加工的机床。
铣床除了能铣前平面、沟槽、齿轮、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的平面；效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。
最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创造的卧式铣床，为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1862年创立了第一台万能铣床，这是升降的邹形；1884年又出现了龙门铣床；二十世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换，1950年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提升了铣床的自动化程度。
尤其是70年代后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到了应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度和效率。
二、x62w万能铣床简介卧式万能升降台铣床简称万能铣床，它是铣床中应用最多的一种。
图8-55所示为X6132型卧式万能铣床。
其主要组成部分：1．床身床身用来固定和支承铣床各部件。
顶面上有供横梁移动用的水平导轨。
前壁有燕尾形的垂直导轨，供升降台上下移动。
内部装有主电动机，主轴变速机构，主轴，电器设备及润滑油泵等部件。
2．横梁横梁一端装有吊架，用以支承刀杆,以减少刀杆的弯曲与振动。
横梁可沿床身的水平导轨移动，其伸出长度由刀杆长度来进行调整。
3．主轴是用来安装刀杆并带动铣刀旋转的。
主轴是一空心轴，前端有7:24的精密锥孔，其作用是安装铣刀刀杆锥柄。
4．纵向工作台纵向工作台由纵向丝杠带动在转台的导轨上作纵向移动, 以带动台面上的工件作纵向进给。
台面上的T形槽用以安装夹具或工件。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录
第1章运动设计......................................... 第2章传动零件的初步计算............................... 第3章零件的验算....................................... 第4章结构设计的说明................................... 第5章参考文献.........................................
第1章 运动设计
1.1 机床的主要技术参数
电动机额定功率P=7.5KW ，级数Z=18,公比 1.26ϕ=，=1500r/min n 电,极限转速min 26.5r/min n =。
1.2 计算出各级转速
由 1.26ϕ=、min 26.5r/min n =、Z=18，由参考文献[2]得18级转速为26.5，33.5，42.5，53，67，85，106，132，170，212，265，335，425，530，670，850，1060，1320（r/min)。
1.3 确定结构式
在设计简单变速系统时，变速级数应选为32m n z =⨯的形式，其中 m,n 为正整数。
故211832z ==⨯，即选用两对三联齿轮，一对两联齿轮进行变速。
根据传动机构的选择原则：传动副前多后少原则，传动顺序与扩大顺序相一致的原则，变速组降速要前慢后快。
确定其变速结构式去如下：
13918332=⨯⨯
其最末扩大组的调速范围
991.2688n r ϕ===≤，满足要求
由于其调整范围已达到极值，故其最大传动比与最小传动比均已确定，即最大传动比：min 2u =
最小传动比： min 1
4
u = 1.4 绘制结构网
图1-1 结构网13918332=⨯⨯
1.5 绘制转速图 1.5.1 选用电动机
由参考文献[4]，选用Y 系列封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，其级数P=4，同步转速为1440r/min ，电机型号Y132M-4。
1.5.2 确定传动轴的轴数
传动轴数 = 变速组数 + 定比传动副数 + 1 = 3 + 1 + 1 = 5
1.5.3 绘制转速图
图1-2 主传动系统转速图
1.6 齿轮齿数的确定
6701
=
1440 2.11
U ≈定 查表取81Z S = 126Z = 255Z = 11 1.26a U ϕ== 221.58a U ϕ== 332a U ϕ== 查表取72Z S =
则
332Z = 528Z = 724Z = 440Z = 644Z = 848Z =
11 1.26b U ϕ== 221.58b U ϕ== 533.175b U ϕ== 查表取104Z S =
则
958Z = 1140Z = 1325Z = 1046Z = 1260Z = 1479Z =
312c U ϕ== 624c U ϕ== 查表取95Z S =
则
1563Z = 1719Z =
1632
Z=
1876
Z=
1.7 校核主轴转速误差
齿轮齿数确定后，主轴的各级实际转速即确定，它与主轴的标准
转速总会产生一定误差，应满足：
-
101)/100 n n
n
ϕ
≤∙-
实标
标
（
结果见下表：
标
号
计算式n实n标误差允许值结论1 1440x26/55x32/40x58/46x63/32 1351.84
1320.0
-0.0241 ±0.026 合格2 1440x26/55x28/44x58/46x63/32 1075.32
1060.0
-0.0145 ±0.026 合格
3 1440x26/55x24/48x58/46x63/32 844.90 850.00 0.0060 ±0.026 合格
4 1440x26/55x32/40x40/64x63/32 670.09 670.00 -0.0001 ±0.026 合格
5 1440x26/55x28/44x40/64x63/32 533.03 530.00 -0.0057 ±0.02
6 合格
6 1440x26/55x24/48x40/64x63/32 418.81 425.00 0.0146 ±0.026 合格
7 1440x26/55x32/40x25/79x63/32 339.29 335.00 -0.0128 ±0.026 合格
8 1440x26/55x28/44x25/79x63/32 269.89 265.00 -0.0184 ±0.026 合格
9 1440x26/55x24/48x25/79x63/32 212.05 212.00 -0.0003 ±0.026 合格1
1440x26/55x32/40x58/46x19/76 171.66 170.00 -0.0098 ±0.026 合格1
1
1440x26/55x28/44x58/46x19/76 136.55 132.00 -0.0345 ±0.026 不合格11440x26/55x24/48x58/46x19/76 107.29 106.00 -0.0122 ±0.026 合格
2
1
1440x26/55x32/40x40/64x19/76 85.09 85.00 -0.0011 ±0.026 合格3
1
1440x26/55x28/44x40/64x19/76 67.69 67.00 -0.0102 ±0.026 合格4
1
1440x26/55x24/48x40/64x19/76 53.18 53.00 -0.0034 ±0.026 合格5
1
1440x26/55x32/40x25/79x19/76 43.08 42.50 -0.0137 ±0.026 合格6
1
1440x26/55x28/44x25/79x19/76 34.27 33.50 -0.0230 ±0.026 合格7
1
1440x26/55x24/48x25/79x19/76 26.93 26.50 -0.0161 ±0.026 合格8
可见，仅有设计转速为132的实际转速误差略超过允许值，但是考虑到差距不大，故选用本设计结果进行绘制。
1.8 绘制传动系统图
图1-3 传动系统图
第二章 传动零件的初步计算
2.1 传动轴直径初定
按扭转刚度估算轴的直径 []4
91i
j
N d n φ≥ i N ---该轴的传递功率 j n ---该轴的计算速度 []010.75/m φ-=（查表得） 2.1.1 各轴的计算转速
计算转速nj 是传动件传递全部功率时的最低转速，各个传动轴上
的计算转速可以从转速图是直接得出，如表2-1所示
轴
0 I II III IV 计算转速（r/min)
1440
670
335
106
85
2.1.2确定各轴最小轴径
由于本计算为初定，各轴传递功率等于电机功率乘以其中的效率，故各轴取电机功率可能造成传动轴直径较大，但是不会造成轴强度不够的情况。
故各轴以N=7.5代入：
得： 0轴 4
7.5
9126.2714400.75
d mm ≥=⨯
由于采用一个单键，26.27 1.0527.58d =⨯=，所以28d mm =
I 轴 4
7.5
9131.816700.75
d mm ≥=⨯
取36d =，花键轴尺寸取836407⨯⨯⨯
II 轴 4
7.5
91
37.833350.75
d mm ≥=⨯ 取42d =，花键轴尺寸取842468⨯⨯⨯
III 轴 4
7.5
91
50.431060.75
d mm ≥=⨯ 取52d =，花键轴尺寸取8525810⨯⨯⨯
IV 轴 4
7.5
9153.30850.75
d mm ≥=⨯
由于采用一个单键，53.30 1.0555.96d =⨯=，所以56d mm = 2.2 主轴轴颈直径的确定
由参考文献[3]，功率为7.5KW 的卧式铣床选用前端轴颈轴径为90mm,后端轴颈选用前轴颈的70%-85%,为了选用轴承的方便，主轴中部与圆锥滚子轴承后轴颈配合测轴径去70mm ，为使主轴缓慢过渡，主轴后部与深沟球轴承配合处的轴颈55mm 。