銑床的種類很多，有立銑、臥銑、龍門銑和仿形銑等，它們的加工性能及使用范圍各不相同，但梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法基本一致。下面以X62W萬能升降臺(tái)銑床為例進(jìn)行示范設(shè)計(jì)。

  (1)控制要求

  X62W萬能升降臺(tái)銑床的結(jié)構(gòu)外形圖如圖5-12所示。其電氣原理圖如圖5-13所示。它采用三相籠形異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，并且主軸的主運(yùn)動(dòng)和工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分別由單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。銑床主軸的主運(yùn)動(dòng)為刀具的切削運(yùn)動(dòng)，有順銑和逆銑兩種加工方式。工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有水平工作臺(tái)前、后、左、右、上、下六個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以及圓工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其控制要求簡述如下。

  ①主軸電動(dòng)機(jī)M1(7.5kW、1450r/min)空載時(shí)直接啟動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)順銑和逆銑兩種加工方式，要求能夠正反轉(zhuǎn)。為提高生產(chǎn)率，要求采用電磁制動(dòng)器YB進(jìn)行停車制動(dòng)。同時(shí)從安全和操作方便的角度考慮，換刀時(shí)主軸應(yīng)處于制動(dòng)狀態(tài)，且主軸電動(dòng)機(jī)M1可在兩處實(shí)行啟/停等控制操作。

  ②工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2直接啟動(dòng)，而且要求能夠正反轉(zhuǎn)。為提高生產(chǎn)率，要求空行程時(shí)可快速移動(dòng)。工作臺(tái)的各進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間必須聯(lián)鎖，并由手柄操作機(jī)械離合器選擇進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向。

  ③電動(dòng)機(jī)M3拖動(dòng)冷卻泵，在銑削加工時(shí)提供切削液。

  ④主軸運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用變速孔盤來進(jìn)行速度選擇。為保證變速齒輪進(jìn)入良好的嚙合狀態(tài)，要求電動(dòng)機(jī)在變速后能夠瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)。

  ⑤加工工件時(shí)，為保證設(shè)備安全，要求主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)后，工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2 才能啟動(dòng)。

  (2)動(dòng)作分析

  ①主軸電動(dòng)機(jī)M1的啟動(dòng)。主軸換向開關(guān)選定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向后，閉合主軸上刀制動(dòng)開關(guān)SA2-1，然后按下啟動(dòng)按鈕SB3或SB4，主交流接觸器KM1的線圈得電，其主觸點(diǎn)閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1按給定方向啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。

  ②主軸電動(dòng)機(jī)M1的制動(dòng)。按下停止按鈕SB1或SB2，其常閉觸點(diǎn)使主交流接觸器KM1的線圈失電，主軸電動(dòng)機(jī)M1脫離電源，同時(shí)其常開觸點(diǎn)閉合，使電磁制動(dòng)器YB的線圈得電，對(duì)M1進(jìn)行制動(dòng)停車。當(dāng)進(jìn)行換刀和上刀操作時(shí)，閉合主軸上刀制動(dòng)開關(guān)SA2-2，在KM1線圈失電的同時(shí)YB線圈得電，使M1處于制動(dòng)狀態(tài)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，保證了換刀和上刀操作的順利進(jìn)行。

  ③主軸變速時(shí)的瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)。合上主軸上刀制動(dòng)開關(guān)SA2-1，通過變速手柄的復(fù)位壓動(dòng)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)行程開關(guān)SQ7，使交流接觸器KM1的線圈得電，主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。變速手柄復(fù)位后，松開行程開關(guān)SQ7，M1停車，完成一次瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)。

  ④水平工作臺(tái)的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。合上工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1-1和SA1-3，將縱向操作手柄扳到右(左)方，帶動(dòng)機(jī)械離合器接通縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)鏈，同時(shí)壓動(dòng)行程開關(guān)SQ1(SQ2)，使交流接觸器KM2(KM3)的線圈得電，其主觸點(diǎn)閉合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2正(反)轉(zhuǎn)，水平工作臺(tái)右(左)移。

  ⑤水平工作臺(tái)的橫向及升降進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。水平工作臺(tái)的橫向及升降進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由十字復(fù)合手柄和行程開關(guān)SQ3、SQ4組合控制。合上工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1-1和SA1-3，十字復(fù)合手柄扳到上(下)方，帶動(dòng)機(jī)械離合器接通垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)鏈，同時(shí)壓動(dòng)行程開關(guān)SQ3(SQ4)，使交流接觸器KM2(KM3)的線圈得電，其主觸點(diǎn)閉合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2正(反)轉(zhuǎn)，水平工作臺(tái)上(下)移。

  若十字復(fù)合手柄扳到前(后)方，則水平工作臺(tái)前(后)移。其工作過程與橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的工作過程類似，請(qǐng)讀者自行分析。

  ⑥水平工作臺(tái)的快速移動(dòng)。按下快速移動(dòng)按鈕SB5或SB6，交流接觸器KM4的線圈得電，使正常進(jìn)給電磁離合器YC2的線圈失電，同時(shí)快速進(jìn)給電磁離合器YC1的線圈得電，接通快速移動(dòng)傳動(dòng)鏈，水平工作臺(tái)沿給定方向快速移動(dòng)。松開按鈕SB5或SBG，則恢復(fù)水平工作臺(tái)的正常進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

  ⑦水平工作臺(tái)變速時(shí)的瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)。合上工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1-1和SA1-3，通過變速手柄的復(fù)位壓動(dòng)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)行程開關(guān)SQ6，使交流接觸器KM2的線圈得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。變速手柄復(fù)位后，松開行程開關(guān)SQ6，M2停車，完成一次瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)。

  ⑧圓工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)。把水平工作臺(tái)的操作手柄扳到中間不工作位，合上工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1-2，交流接觸器KM2的線圈得電，其主觸點(diǎn)閉合，使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)，拖動(dòng)圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。

  ⑨根據(jù)加工需要，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3通過轉(zhuǎn)換開關(guān)手動(dòng)直接控制切削液。

  (3)機(jī)型選擇

  根據(jù)控制要求，選擇松下FPl系列C40小型PLC控制。(4)PLC的I/O點(diǎn)分配PLC的I/O點(diǎn)分配見表5-3。