XA6132型万能卧式铣床

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题目：

XA6132型万能卧式铣床电气控制系统改进设计

摘要：

目前，大部分工业铣床存在自动化水平落后、加工精密度低、各种安全警报控制不够完善等问题。该设计针对XA6132型万能卧式铣床存在的上述一些问题，用PLC进行改造，设计出了主轴系统、进给系统、冷却系统、润滑系统以及一些安全警报控制等系统。

关键词：

XA6132万能卧式铣床可编程控制 PLC

正文：

一、铣床简介

在金属切削机床中，铣床在数量上占第二位，仅次于车床。铣床可以用来加工平面、斜面、沟槽等。装上分度头，可以铣切直齿轮和螺旋面。若装上圆工作台，还可以铣切凸轮和弧形槽。

铣床主要特点包括：

（1）工作台沿床鞍移动实现纵向运动、床鞍沿升降台移动实现横向运动、其垂向运动由升降台沿床身导轨移动实现。

（2）机床具有基础铸件钢性好，能承受重负荷切割的特点。

（3）主轴传动和进给传动均采用18级齿轮变速，具有较宽的变速范围和很宽的加工范围。

（4）机床电气控制贯彻了国家GB5226.1-2002标准，提高了安全性和可靠性。

（5）机床通用性强、互换性好，可以配置分度头、圆工作台、镗刀架、铣夹头等附件，进一步扩大机床加工范围。

（6）容易磨损的部分都有消除间隙的调整装置，保证机床的精度和工作平稳。

二、XA6132型卧式铣床介绍

XA6132型万能卧式铣床是对工件进行特定加工的一种高效率、自动化的专用加工设备。严格来说，应该是X6132A，X代表铣床，6代表卧铣，1代表回转工作台，32代表工作台宽320mm,A代表滚珠丝杠。

结构：

XA6132型万能卧式铣床的结构如图1所示，它主要由底座、溜板、刀架支杆、悬梁、工作台、床身、升降台等几部分组成。

运动形式：

XA6132型万能卧式铣床的主运动为主轴带动刀具做顺铣、逆铣，进给运动，为进给电动机驱动升降式工作台进给运动，实现工作台带动工件做快进、工进运动。其主轴传动系统在床身内部，进给系统在升降台内，而且主运动与进给运动之间没有速度比例协调的要求。故采用单独传动，即主轴和工作台分别由主轴电动机、进给电动机拖动。而工作台工作进给与快速移动由进给电动机经快速传动链来获得。

控制要求：

XA6132型万能卧式铣床采用电磁离合器控制主轴停车制动和主轴上刀制动。

XA6132型万能卧式铣床工作台运行方式有手动、进给运动和快速移动三种方式。

电气控制电路：

如图2为XA6132型卧式万能铣床的电气原理图。

其电气线路可分为主电路、控制电路、直流电路、照明电路等部分。

1、主电路

中间继电器KA3控制冷却泵电动机M1。

接触器KM1、KM2控制主轴电动机M2正、反转。

接触器KM3、KM4控制主轴电动机M3正、反转。

其他，还有短路、过载保护器件。

2、主轴电动机M2的控制

加工前，由选择开关SA4选择主轴电动机M2的转动方向，即确定是进行顺

铣或逆铣加工。

1）主轴的起动

由停止按钮SB1、SB2，起动停止按钮SB3、SB4和接触器KM1或KM2实现主轴电动机M2的两地起停控制，两套起停控制按钮分别装在铣床正面和侧面操作板上。

起动前，QF闭合将电源引入，再把换向器开关SA4扳倒主轴所需的旋转方向，然后按下起动按钮SB3（或SB4），中间继电器KA1线圈经过（7-9-11-13-15-19-21-2）得电并自锁，触头KA1（25-17）闭合，使接触器KM1或KM2线圈得电吸合，其主触头接通主轴电动机，电动机M2实现直接起动。而KM1或KM2的一对辅助常闭触头KM1（101-103）或KM2（103-105）断开，主轴电动机制动电磁摩擦离合器线圈YB电路切断。中间继电器的另一触头KA1（39-25）闭合，为工作台的进给与快速移动电路的工作做好准备。

此机床主轴的正反转控制除有选择开关SA4外，还有触头KM1'和KM2'作电气互锁。

2）主轴的制动

由主轴停止按钮SB1或SB2、正转接触器KM1或反转接触器KM2与主轴制动电磁离合器YB构成主轴制动停车控制环节。电磁离合器YB安装在主轴传动链与主轴电动机相关的第一根传动轴上。

主轴停车时，按下SB1（或SB2），KM1（或KM2）线圈断电释放，主轴电动机M2断开三相电源；同时YB线圈通电，产生磁场，在电磁吸力作用下将摩擦片压紧产生制动，使主轴迅速制动。当松开SB1（或SB2）时，YB线圈断电，摩擦片松开，制动结束。这种控制方式迅速、平稳，制动时间短。当按下SB1（或SB2）时，电磁线圈YC2也通电，接通工作台快速进给传送链，工作台快速停止。

3）主轴变速冲动

主轴变速操纵箱装在床身左侧窗口上，变换主轴转速由一个手柄和一个刻度盘来实现，如图1中11主轴变速盘和12主轴变速手柄。变速时，操作顺苏如下：（1）将主轴变速手柄向下压，使手柄的榫块自槽中滑出，然后拉动手柄，使榫块落到第二道槽内为止。

（2）转动刻度盘，把所需要的转数对准指针。

（3）把手柄推回原来位置，使榫块落入槽内。

变速是为了使齿轮容易啮合，扳动变速手柄再将变速手柄推回原来位置时，将瞬间压下主轴变速行程开关SQ5，使触头SQ5（15-17）闭合，触头SQ5（15-19）断开，使KM1或KM2线圈得电吸合，其主触头闭合，主轴电机做瞬时点动，利于齿轮啮合。当变速手柄榫块落入槽内时，触头SQ5不再受压，触头SQ5（15-17）断开，切断主轴电动机瞬时点动电路。

3、工作台进给控制

工作台矩形直线运动和圆形圆弧运动的机械传动链如图3所示。

矩形工作台的直线运动包括纵向（左右）、横向（前后）、升降（上下）六个方向的运动，是通过纵向操纵手柄和十字槽纵手柄进行控制的。纵向操纵手柄有左、0、右三个工位，控制矩形工作台的向左和向右运动，十字槽纵手柄（两个机械联动）有前、上、0、下、后五个工位，控制矩形工作台的前后、上下运动。

矩形工作台的纵向操纵手柄和十字槽纵手柄均在0位时，通过操作转换开关SA3控制圆形工作台的圆弧旋转运动。圆形工作台转换开关SA3的说明如表1所示，当SA3处于原始状态时，其三个触头的状态为：SA3（47-49）闭合，SA3（55-51）断开，SA3（41-55）闭合，矩形工作台处于操作状态；SA3处于受激状态时，其三个触头的状态为：SA3(47-49)断开，SA3（55-51）闭合，SA3（41-55）断开，则圆形工作台处于操作状态。

1）矩形工作台的纵向进给运动控制

矩形工作台的纵向进给运动由纵向操纵手柄操纵，纵向操纵手柄有左、0、右三个工位，分别控制离合器及行程开关SQ1、SQ2动作，其说明如表2所示，此时SA3处于原始状态。

（1）矩形工作台向左运动。纵向操纵手柄扳向“左”位置，则纵向进给离合器接上进给传动链，并压下行程开关SQ1，SQ1常开触头（49-51）闭合，常闭触头（57-47）断开，KM3线圈经（41-43-45-47-49-51-53-2）得电动作，工作台进给电动机M3正转，拖动工作台向左进给。

纵向操纵手柄扳回0位，SQ1常开触头（49-51）断开，KM3线圈断电，M3停转，向左进给停止。