基于PLC 的T68 镗床电气控制系统的技术改造——为天津造纸机械有限公司设备改造

2013-11-12 07:03夏春茂贾宝媛

天津造纸 2013年1期

夏春茂贾宝媛

(天津渤海职业技术学院，天津，300220)

1 T68 卧式镗床的主要结构与运动形式

T68 镗床主要用于孔的精加工，它可以进行钻孔、镗孔、扩孔、铰孔及加工端平面等，使用一些附件后，还可以车削圆柱表面、螺纹，装上铣刀可以进行铣削。T68 型卧式镗床主要由床身、前立柱、镗床架、后立柱、尾座、下溜板、上溜板、工作台等几部分组成。其结构如图1 所示。

图1 T68 卧式镗床结构图

1.1 主要结构

镗床在加工时，一般是将工件固定在工作台上，由镗杆或平旋盘（花盘）上固定的刀具进行加工。

1)前立柱：固定地安装在床身的右端，在它的垂直导轨上装有可上下移动的主轴箱。

2)主轴箱：其中装有主轴部件，主运动和进给运动变速传动机构以及操纵机构。

3)后立柱：可沿着床身导轨横向移动，调整位置，它上面的镗杆支架可与主轴箱同步垂直移动。如有需要，可将其从床身上卸下。

4)要作台：由下溜板，上溜板和回转工作台三层组成。下溜板可沿床身顶面上的水平导轨作纵向移动，上溜板可沿下溜板顶部的导轨作横向移动，回转工作台可以上溜板的环形导轨上绕垂直轴线转位，能使要件在水平面内调整至一定角度位置，以便在一次安装中对互相平等或成一角度的孔与平面进行加工。

1.2 卧式镗床加工时运动形式

1)主运动：主轴的旋转与平旋盘的旋转运动。

2)进给运动：主轴在主轴箱中的进出进给；平旋盘上刀具的径向进给；主轴箱的升降，即垂直进给；工作台的横向和纵向进给。这些进给运动都可以进行手动或机动。

3)辅助运动：回转工作台的转动；主轴箱、工作台等的进给运动上的快速调位移动；后立柱的纵向调位移动；尾座的垂直调位移动。

1.3 T68 型卧式镗床运动对电气控制电路的要求

1) 主运动与进给运动由一台双速电动机拖动，高低速可选择；

2)主电动机要求正反转以及点动控制；

3)主电动机应设有快速准确的停车环节；

4)主轴变速应有变速冲动环节；

5)快速移动电动机采用正反转点动控制方式；

6) 进给运动和工作台水平移动两者只能取一，必须要有互锁。

2 T68 卧式镗床的电气控制线路

T68 卧式镗床的运动情况比较复杂，控制电路中使用了较多的行程开关，电气控制电路所用电器元件如表1 所示：

表1 T68 卧式镗床电气控制电路电器元件

2.1 主电路工作原理

T68 卧式镗床接触器-继电器控制电路原理图如图2 所示。T68 卧式镗床主电动机M1采用双速电动机，由接触器KM3、KM4和KM5作三角形/双星形变换，得到主电动机M1的低速和高速。接触器KM1、KM2主触点控制主电动机M1的正反转。电磁铁YB用于主电动机M1断电抱闸制动。快速移动电动机M2的正反转由接触器KM6、KM7控制，由于M2是短时间工作，所以不设置过载保护。

2.2 控制电路工作原理

(1) 主轴电动机M1的正、反转控制12 区中的行程开关SQ3、SQ4在正常情况下是压合的。

①主轴电动机M1低速控制：将T68 卧式镗床高、低速手柄扳倒“低速”档位置，13 区中的行程开关ST9断开。按下主轴电动机M1正转启动按钮SB2，中间继电器K1通电闭合，继而接触器KM3通电闭合；18、19 区中K1和KM3的常开触点闭合，使接触器KM1通电闭合，22 区中KM1的常开触点接通接触器KM4线圈电源，主轴电动机M1接成Δ 形接法低速正转。按下主轴电动机M1的停止按钮SB1，主轴电动机M1反接制动停止。按下主轴电动机M1的反转启动按钮SB3，中间继电器K2通电闭合，继而接触器KM3通电闭合；19 区中K2和KM3的常开触点闭合，使接触器KM2通电闭合，23 区中KM2常开触点接通接触器KM4线圈电源，主轴电动机M1接成Δ 形接法低速反转。按下主轴电动机M1的停止按钮SB1，主轴电动机M1反接制动停止。

②主轴电动机M1高速控制：将T68 型卧式镗床高、低速手柄扳倒“高速”档位置，13 区中的行程开关SQ9被压合。按下主轴电动机M1正转启动按钮SB2，中间继电器K1通电闭合，继而接触器KM3、时间继电器KT、接触器KM1、KM4通电闭合，主轴电机M1接成Δ 形接法低速正转启动。经过一定时间，时间继电器KT 动作，接触器KM4失电释放，接触器KM5通电闭合，主轴电动机M1接成YY 形接法高速正转运行。按下主轴电动机M1的反转启动按钮SB3，中间继电器K2通电闭合，继而接触器KM3、时间继电器KT、接触器KM2、KM4通电闭合，主轴电动机M1接成Δ 形接法低速反转启动。经过一定时间，时间继电器KT 动作，接触器KM4失电释放，接触器KM5 通电闭合，主轴电动机M1接成YY 形接法高速反转运行。

③主轴电动机M1制动停止控制：正转制动控制：档主轴电动机M1高、低速正向启动运行，其转速达到120r/min 时，21 区中的速度继电器KS2正转动作常开触点闭合，为主轴电动机M1的制动做好了准备。按下主轴电动机M1停止按钮SB1，接触器KM1失电，接触器KM2及KM4得电闭合，主轴电动机M1串电阻R 反转反接制动。当转速下降至100r/min 时，KS2正转动作常开触点断开，接触器KM2、KM4断电释放，主轴电动机M1完成正转反接制动控制。反接制动控制：当主轴电动机M1高、低速反转启动运转，其转速达到120r/min 时，14 区中的速度继电器KS1反转动作常开触点闭合，为停车反接制动做好了准备。其他的过程同正转制动。

④主轴电动机M1点动、变速控制：分别按下按钮SB4或SB5，主轴电动机M1可正向或反向点动运转。当拉出主轴变速操作盘，想成开关SQ3复位，KM3失电释放，使得KM1或KM2及KM4或KM5失电释放，主轴电动机M1停转。转动主轴变速操作盘，调整转速后，将操作盘压回原位。若主轴变速齿轮不能很好的咬合，则将压下行程开关SQ6，主轴电动机M1作短时的冲动，使主轴变速齿轮能很好的咬合。

（2）进给电动机M2的控制

①机床工作台的纵向和横向进给：将快速手柄扳至快速正向移动位置，行程开关SQ8被压下，24区中的常开触点闭合，接触器KM6线圈得电闭合，进给电动机M2启动正转，带动各种进给正向快速移动。将快速手柄扳至反向位置时压下行程开关SQ7，接触器KM7线圈得电闭合，进给电动机M2反向启动运转，带动各种进给反向快速移动。

②进给速度控制：其控制过程与主轴变速过程基本相同，只不过拉出的变速手柄是进给变速手柄，将主轴变速控制中的行程开关SQ3换成SQ4，而进给变速冲动的行程开关变为SQ5。