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毕业设计（论文）X62W万能铣床电气控制线路PLC改造下达日期：2015 年7 月10 日开始日期：2015 年7 月11 日完成日期：2015 年10 月11 日指导教师：学生专业：电气自动化班级：1305学生姓名：教研室主任：电气工程学院目录摘要 (1)Abstract (2)第一章铣床特点及电气控制线路分析 (3)1.1 铣床简介 (3)1.2 X62W万能铣床 (4)1.3 电器元件设备 (6)1.4 电力拖动特点及控制要求 (7)1.5 电气控制线路 (7)1.6 电气控制线路分析 (10)第二章可编程控制器的概述 (15)2.1 PLC的发展历史 (15)2.2 PLC的构成 (16)2.3 PLC的基本特点 (16)2.4 PLC的功能 (17)2.5 PLC的应用领域 (17)2.6 PLC的分类 (18)2.7 PLC的发展方向 (21)第三章 X62W万能铣床电气控制线路的PLC改造的硬件设计 (22)3.1 X62W铣床PLC控制系统的分析 (22)3.2 PLC的选型及校验 (22)3.3 PLC的I/O端口的分配 (22)3.4 系统控制的安装设计 (23)第四章 X62W万能铣床电气控制线路的PLC改造的软件设计 (25)4.1 梯形图控制分析 (25)4.2 主轴控制电路分析 (26)4.3 进给控制电路分析 (27)4.4 PLC控制指令语句表 (28)X62W万能铣床PLC控制指令语句表 (29)第五章 X62W万能铣床PLC改造后的运行调试 (31)5.1 PLC的模拟实验 (31)5.2 改进后的X62W万能铣床空载实验 (31)5.3 改进后的X62W万能铣床的负载实验 (32)第六章 PLC控制与电气控制的区别 (32)6.1 PLC控制系统与电气控制系统的不同之处 (32)第七章致谢 (33)参考文献 (36)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。
湖南省技工学校
理论教学教案
教师姓名：
注：教案首页，教案用纸由学校另行准备湖南省劳动厅编制
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2013-2014学年上学期第周第课时
益阳高级技工学校
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[归纳小结]
1.铣床的主要结构和运动形式;
2.铣床主电路的构成.
[布置作业]
复习本次课内容
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精心整理编号：03任课教师：时永贵教研室主任签字：课题名称：课题三X62万能铣床电气控制线路 教学目的：1.掌握X62万能铣床电气工作原理2.掌握X62万能铣床电气控制线路故障分析方法3.正确进行X62万能铣床电气控制线路故障维修操作。
德育目标：由学生独立完成线路的装配，发挥学生的创造力，树立学生的自信心。
一、 1、型号含义：X62W 万能铣机床X---铣床W---万能6---卧式车床2---2号工作台 2、X62W 万能铣床主要结构：结构：主轴、刀杆、悬梁、工作台、回转盘、横溜板、升降台、床身、底座等。
床身固定在底座上，在床身的顶部有水平导轨；悬梁装有一个或两个刀杆支架。
刀杆支架用来支撑铣刀心轴的一端，另一端则固定在主轴上，由主轴带动铣刀铣削。
由于回转盘相对于溜板可绕中心轴线左右转过一个角度，可以加工螺旋槽，故称万能铣床。
3、机床主要运动方式：主运动：主轴带动铣刀的旋转运动。
进给运动：矩形工作台：上下：随升降台沿床身的导轨垂直移动前后：随溜板沿升降台上导轨横向移动左右：沿回转盘的导轨作纵向移动圆形工作台：单方向旋转运动。
（矩形工作台不能同时工作）辅助运动：工作台在行进方向上的快移。
工作台用T形槽来固定工件。
4、主电路拖动特点：X62W万能铣电机由主轴电机拖动。
其中M1是主轴电机，拖动铣刀进行切削加工。
M2是工作台移动拖动电机。
其操作是通过手柄机械离合器配合工作台做“左移”“右移”“前移”“后移”“上移”“下移”或快速移动控制，其正反向由KM3，KM4实现。
M3是冷却泵电机。
注：当KM1启动后工作台电机才能工作，因为主轴不旋转工件是不可以移动的，那样将二、→→→电机停。
→SQ2产生此类现象有，电源电压不稳，熔断器断，接触器线圈接触不良好。
2、主轴启动后，工作台不能启动：由于万能床是工作台移动加工形式，故主轴在没有启动前，工作台是不允许移动的其故障点可能就在KM2常开触头接触不良，使连锁通路不通。
X62W万能铣床电气控制分析摘要：本设计针对X62W万能铣床的电气控制线路，介绍了电气控制技术的基础知识，万能铣床的结构、运动特点、控制原理和电气线路作了详细的分析以及对万能铣床电气线路的故障我维修关键词：X62W万能铣床、电气控制线路目录第一章X62W万能铣床分析§1-1、机床的主要结构及运动形式§1-2、机床对电气线路的主要要求第二章X62W万能铣床电气控制对象第三章X62W万能铣床电气元件符号及其功能第四章X62W万能铣床电气控制原理图第五章X62W万能铣床电路的识读§5-1、动力电路的识读§5-2、控制电路的识读第六章X62W万能铣床电气线路的故障与维修一、X62W万能铣床分析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。
2、机床对电气线路的主要要求（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。
（3）工作台的三种运动形式、六个方向的移动是依靠机械的方法来达到的，对进给电动机要求能正反转，且要求纵向、横向、垂直三种运动形式相互间应有联锁，以确保操作安全。
同时要求工作台进给变速时，电动机也能瞬间冲动、快速进给及两地控制等要求。
（4）冷却泵电动机只要求正转。
（5）进给电动机与主轴电动机需实现两台电动的联锁控制，即主轴工作后才能进行进给。
TOC \o "1-3" \h \z \u1 X62W万能铣床的结构和电气控制对象 (2)1.1 X62W型万能铣床组成 (2)1.2 电气控制对象 (2)X62W型卧式万能铣床电气控制原理图 (3)2 动力电路识读 (3)2.1主轴转动电路 (3)2.2进给运动电路 (4)2.3冷却泵电路 (4)3 控制线路识读 (4)3.1主轴电动机控制 (4)3.1.1主轴电动机全压起动 (4)3.1.2主轴电动机制动控制 (5)3.1.3主轴变速制动控制 (5)3.2进给电动机M2控制 (6)3.2.1水平工作台纵向进给控制 (6)3.2.2水平工作台横向进给控制 (7)3.2.3水平工作台升降进给控制 (7)3.2.5 水平工作台进给联锁控制 (8)3.2.6 水平工作台进给变速控制 (8)3.2.7 圆形工作台运动控制 (9)3.3冷却泵电动机M3控制 (9)4 心得体会 (10)1 X62W万能铣床的结构和电气控制对象1.1 X62W型万能铣床组成主要有床身、悬梁、刀杆支架、工作台、上下溜板和升降台等几部分。
1.2 电气控制对象图1是X62W型卧式万能铣床电气控制原理图。
该机床共有三台电动机：M1是主轴电动机，在电气上需要实现起动控制与制动快速停转控制，为了完成顺铣与逆铣，还需要正反转控制，此外还需主轴临时制动以完成变速操作过程。
M2是工作台进给电动机，X62W万能铣床有水平工作台和圆形工作台，其中水平工作台可以实现纵向进给（有左右两个进给方向）、横向进给（有前后两个进给方向）和升降进给（有上下两个进给方向），圆工作台转动等四个运动，铣床当前只能进行一个进给运动（普通铣床上不能实现二个或以上多个进给运动的联动），通过水平工作台操作手柄、圆工作台转换开关、纵向进给操作手柄、十字复式操作手柄等选定，选定后M2的正反转就是所选定进给运动的两个进给方向。
YA是快速牵引电磁铁。
当快速牵引电磁铁线圈通电后，牵引电磁铁通过牵引快速离合器中的连接控制部件，使水平工作台与快速离合器连接实现快速移动，当YA断电时，水平工作台脱开快速离合器，恢复慢速移动。
湖南省技工学校理论教学教案教师姓名［复习导入］1.铳床的制动控制是由什么加工特点决定的2.铳床主电路一共有几台电机，主轴电机的正反转由谁来实现［讲授新课］2控制电路分析(1)主轴电动机的控制①主轴的起动为了操作方便，主轴电动机的起动停止在两处中的任何一处可进行操作，一处设在工作台的前面，另一处设在床身的侧面。
起动前，先将主轴换向开关SAI旋转到所需要的旋转方向。
图2—3示岀主轴电动机的控制线路。
然后按下：起动按钮SB5或SB6,接触器KMI因线圈通电而吸合，其常开辅助触点(6 — 7)闭合进行自锁，常开主触点闭合，电动机Ml便拖动主轴旋转。
在主轴起动的控制电路中串联有热继电器FRI和FR2的常闭触点(22 — 23)和(23 — 24)。
这样，当电动机Ml和M2中有任一台电动机过载，热继电器常闭触点的动作将使两台电动机都停止。
主轴起动的控制回路为： 1 — SA2- 1 — SQ6-2 — SBI — 1 — SB2- 1—SB5(或 SB6)T KMI 线圈一KT— 22—FR2— 23—FRI — 24。
②主轴的停车制动按下停止按钮SBI或SB2,其常闭触点(3 — 4)或(4 一 6)断开，接触器KMI因断电而释放，但主轴电动机等因惯性仍然在旋转。
按停止按钮时应按到底，这时其常开触点(109 -110)闭合，主轴制动离合器YCI因线圈通电而吸合，使主轴制动，迅速停止旋转。
③主轴的变速冲动主轴变速时，当把变速手柄推回原来位置的过程中，通过机械装置使冲动开关SQ6—1闭合一次，SQ6-2断开。
SQ6-2(2 — 3)断开，切断了 KMI接触器自锁回路，SQ6-1瞬时闭合，时间继电器KT通电，其常开触点(5 - 7)瞬时闭合，使接触器KMI瞬时通电，则主轴电动机作瞬时转动，以利于变速齿轮进入啮合位置；同时，延时继电器KT线圈通电，其常闭触点(25 — 22)延时断开，又断开KMI接触器线圈电路，以防止由于操作者延长推回手柄的时间而导致电动机冲动时间过长、变速齿轮转速髙而发生打坏轮齿的现象。
万能铣床电气控制线路 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA编号： 03 任课教师：时永贵教研室主任签字：课题名称：课题三 X62万能铣床电气控制线路教学目的：1.掌握X62万能铣床电气工作原理2.掌握X62万能铣床电气控制线路故障分析方法3.正确进行X62万能铣床电气控制线路故障维修操作。
德育目标：由学生独立完成线路的装配，发挥学生的创造力，树立学生的自信心。
教学重点：掌握X62万能铣床电气工作原理。
教学难点：正确进行X62万能铣床电气控制线路故障维修操作。
教学方法：讲解法、演示法、现场实习法课的类型：实习课教学过程：课前准备：1.准备实习设备、材料及教学用具；2.检查学生出勤情况，工具及劳动保护穿戴情况；3.集中学生注意力，准备讲授教学内容。
安全教育: 1.集体背诵安全操作规程；2.正确使用电工工具及仪表；3.按操作规程要求正确操作电器设备的运行。
讲授新课：课题三 X62万能铣床电气控制线路一、X62W万能铣床的介绍铣床：金属平面、斜面、沟槽的铣削加工；装上分度头可以铣切直齿齿轮和螺旋面；装上圆工作台还可铣切凸轮和弧形槽。
铣床的种类：分为卧式铣床、龙门铣床、立式铣床、仿形铣床和专用铣床等。
常用的万能铣床有两种：X52K型立式，铣头垂直放置；X62W型卧式，铣头水平放置。
这两种铣床在结构上大体相似，差别在于铣头的放置方向不同。
1、型号含义：X62W万能铣机床X---铣床 W---万能 6---卧式车床 2---2号工作台2、X62W万能铣床主要结构：结构：主轴、刀杆、悬梁、工作台、回转盘、横溜板、升降台、床身、底座等。
床身固定在底座上，在床身的顶部有水平导轨；悬梁装有一个或两个刀杆支架。
刀杆支架用来支撑铣刀心轴的一端，另一端则固定在主轴上，由主轴带动铣刀铣削。
由于回转盘相对于溜板可绕中心轴线左右转过一个角度，可以加工螺旋槽，故称万能铣床。
3、机床主要运动方式：主运动：主轴带动铣刀的旋转运动。
进给运动：矩形工作台：上下：随升降台沿床身的导轨垂直移动前后：随溜板沿升降台上导轨横向移动左右：沿回转盘的导轨作纵向移动圆形工作台：单方向旋转运动。
（矩形工作台不能同时工作）辅助运动：工作台在行进方向上的快移。
工作台用T形槽来固定工件。
4、主电路拖动特点：X62W万能铣电机由主轴电机拖动。
其中M1是主轴电机，拖动铣刀进行切削加工。
M2是工作台移动拖动电机。
其操作是通过手柄机械离合器配合工作台做“左移”“右移”“前移”“后移”“上移”“下移”或快速移动控制，其正反向由KM3，KM4实现。
M3是冷却泵电机。
注：当KM1启动后工作台电机才能工作，因为主轴不旋转工件是不可以移动的，那样将会损坏设备出线事故。
二、X62万能铣床的的工作原理电路图如图3-1所示1、主轴启动：合电源QS→按下SB3→KM2动作→KM2常开闭合自锁→为工作台做准备→KM2常闭断开联锁→KM2主触点闭合主轴转停止：按下SB1→KM2释放→KM1动作→KM1常闭断开联锁→KM1主触点闭合电机反接制动→释放SB1电机停。
2、工作台移动的控制：工作台左移：按下SQ1→KM3动作→KM3常闭点断开对MK4联锁→KM3主点闭合电机左移方向转将SQ搬回零位KM3释放，左移结束。
SQ1闭点开对SQ2右移连锁。
注：同理右移和左移相似。
控制手柄对应电机及移动机构SQ1→左移 SQ2→右移电源开关及保护主轴电机工作台电机快速电磁铁主轴电机控制快速控制工作台控制图3-1 X62万能铣床电气控制线路图SQ3→下移 SQ4→上移SQ5→前移 SQ6→后移三、X62万能铣床的故障检修1、接触器KM不吸合故障分析。
产生此类现象有，电源电压不稳，熔断器断，接触器线圈接触不良好。
2、主轴启动后，工作台不能启动：由于万能床是工作台移动加工形式，故主轴在没有启动前，工作台是不允许移动的其故障点可能就在KM2常开触头接触不良，使连锁通路不通。
3、主轴启动后，按停止按钮不能立即停车：当主轴启动后，其传动机构将做惯性运行，故本电路使用反接制动控制，不能立即停车说明反接制动不启动，电机没有反转，故主轴不能进行强力制动。
四、检修步骤及工艺：1、掌握机构操作方法，对实际机床进行现场参观，了解各种工作状态，控制机构。
2、掌握电气元件部位，走线路径，各位置开关及工件运动情况。
3、有故障或人为设置故障要有专人监护进行检查，不可独立一人进行操作，故障未排除不许送电。
4、估计故障现象，在配电盘上确定最小故障范围然后采用正确方法，在设置的故障点确定故障。
5、故障检修注意几项：（1）不得损坏电气设备（2）不得盲目检修，扩大故障范围（3）不可不审原理图就进行故障检修分配学生实习任务：1、任务名称：X62万能铣床电气控制线路2、控制要求：如图3-1所示，明确线路的构成及工作原理后，先对电路图中所用的元器件进行布置和固定，对线路图进行装配，调试。
3、考核要求：(1) 根据X62万能铣床电气控制线路的电路图，选用安装和检修所用的工具，仪表和器材；(2) 正确编写安装步骤和工艺要求；(3) 正确安装和调试X62万能铣床电气控制线路。
巡回指导：1、X62万能铣床电气控制线路的电路原理进行分析。
2、对于接线方法、接线技巧及工艺进行指导，要求能够正确完成控制要求。
总结指导：1、集中学生的接线工艺实际情况进行分类讲评。
2、比较每个人装配的优缺点，分析接线技巧，总结出好的接线经验。
课后回顾：课日一：X62万能铣床的介绍课日教学过程：一、组织教学1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况；2、调动学生参与教学的积极性；3、随时注意实习课堂动向，控制好教学秩序。
二、讲授新课1、讲解X62万能铣床型号含义；2、讲解X62W万能铣床主要结构；3、讲解机床主要运动方式；4、介绍主电路拖动特点；三、实操训练安排1、安排第一组学生进行实操训练（约90～100分钟）讲评第一组学生的实习完成情况（约10～15分钟）2、安排第二组学生进行实操训练（约90～100分钟）讲评第二组学生的实习完成情况（约10～15分钟）讲评全班学生的实习情况并进行巩固练习（约20～30分钟）四、安全注意事项1、集体背诵安全操作规程；2、强调常用低压电器使用时的安全注意事项。
五、巡回指导1、对学生安装设备的工艺进行指导；2、对学生检修设备的方法进行指导。
课日小结课日二：X62万能铣床的工作原理课日教学过程：一、组织教学1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况；2、调动学生参与教学的积极性；3、随时注意实习课堂动向，控制好教学秩序。
二、讲授新课1、由学生复述X62万能铣床的型号含义、主要结构；2、由学生复述X62万能铣床的运动方式、主电路拖动特点；3、讲解X62万能铣床的工作原理；三、实操训练安排1、安排第一组学生进行实操训练（约90～100分钟）讲评第一组学生的实习完成情况（约10～15分钟）2、安排第二组学生进行实操训练（约90～100分钟）讲评第二组学生的实习完成情况（约10～15分钟）讲评全班学生的实习情况并进行巩固练习（约20～30分钟）四、安全注意事项1、集体背诵安全操作规程；2、强调X62万能铣床通电试车的安全注意事项。
五、巡回指导1、对学生安装设备的工艺进行指导；2、对学生检修设备的方法进行指导。
课日小结课日三：X62万能铣床的故障检修方法1课日教学过程：一、组织教学1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况；2、调动学生参与教学的积极性；3、随时注意实习课堂动向，控制好教学秩序。
二、讲授新课1、由学生复述X62万能铣床的工作原理；2、讲解X62万能铣床的故障检修方法；3、讲解检修步骤及工艺；三、实操训练安排1、安排第一组学生进行实操训练（约90～100分钟）讲评第一组学生的实习完成情况（约10～15分钟）2、安排第二组学生进行实操训练（约90～100分钟）讲评第二组学生的实习完成情况（约10～15分钟）讲评全班学生的实习情况并进行巩固练习（约20～30分钟）四、安全注意事项1、集体背诵安全操作规程；2、强调X62万能铣床通电试车的安全注意事项。
五、巡回指导1、对学生故障分析方法进行指导；2、对学生故障检修方法进行指导；3、对学生通电试车的安全进行指导。
课日小结课日四：X62万能铣床的故障检修方法2课日教学过程：一、组织教学1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况；2、调动学生参与教学的积极性；3、随时注意实习课堂动向，控制好教学秩序。
二、讲授新课1、由学生复述X62万能铣床的工作原理；2、由学生复述X62万能铣床的故障检修方法；3、由学生复述检修步骤及工艺；三、实操训练安排1、安排第一组学生进行实操训练（约90～100分钟）讲评第一组学生的实习完成情况（约10～15分钟）2、安排第二组学生进行实操训练（约90～100分钟）讲评第二组学生的实习完成情况（约10～15分钟）讲评全班学生的实习情况并进行巩固练习（约20～30分钟）四、安全注意事项1、集体背诵安全操作规程；2、强调X62万能铣床通电试车的安全注意事项。
五、巡回指导1、对学生故障分析方法进行指导；2、对学生故障检修方法进行指导；3、对学生通电试车的安全进行指导。
课日小结课日五：X62万能铣床电气控制线路考试及成绩评定课日教学过程：一、组织教学1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况；2、调动学生参与教学的积极性；3、随时注意实习课堂动向，控制好教学秩序。
二、课题验收考试1、从本课题所学过的线路中抽出考试题进行考试。
2、考试安排：说明考试要求、安排考试工位、准备考试材料。
（约30分钟）安排第一组学生进行考试（约90分钟）按照评分标准对第一组学生进行成绩评定（约30分钟）安排第二组学生进行考试（约90分钟）按照评分标准对第二组学生进行成绩评定（约30分钟）注：附评分标准三、安全注意事项强调通电试车的安全注意事项。
课日小结X62万能铣床电气控制线路课题验收评分表工件编号：班级：姓名：。
