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摘 要 本文介绍了X62W型万能铣床的工作原理和PLC控制系统。在分析X62W型万能铣床自动加工流程的基础上，给出了PLC控制系统的硬件结构和软件设计。提高了设备的自动化程度。取得了较好的使用效果。
关键词 X62W型万能铣床 可编程序控制器 控制系统
一、前言
X62W型万能升降台铣床，可用于平面、斜面和沟槽等加工，安装分度头后可铣 切直齿轮、螺旋面，使用圆工作台可以铣切凸轮和弧形槽，是一种常用的通用机床。但在应用过程中其自动化程度不高，为此，我们采用PLC对其进行了改造，使之更适合于加工的需求。
二、机床的主要机构和运动形式
X62W型铣床的结构简图如图1a所示，由床身1、悬梁2、刀杆支架3、工作台5和升降台6组成，刀杆支架3上安装与主轴相连的刀杆及铣刀，以进去切削加工，顺铣时刀具为一转动方向，逆铣时为加一转动方向；床身前面有垂直导轨，升降台6带动工作台5可沿垂直导轨上下移动，完成垂直方向进给；升降台6上的水平工作台还可在左右（纵向）方向向上移动进给以及在横向移动进给；回转工作台可单向转动，驱动电动机经机械传动链传动，通过机械离合器在选定的进给方向盘驱动工作台移动进给，进给运动的传递示意见图1b。
图1 铣床结构及运动简图
a）铣床结构简图 b）运动传传递简图
1、床身，2、悬梁，3、刀杆支架，4、工作台，6、升降台
三、电力拖动和控制要求
原机床采用的是常规的继电器—接触器控制台控制电路。机床的主轴运动和工作台进给运动分别由单独的电动机拖动，并有不同的控制要求。
1、主轴电动机M1（功率 为7.5KW），空载时直接启动，为满足顺铣和逆铣工作方式的要求，能够正转和反转。
2、工作台进给电动机M2，直接启动，为满足纵向、横向、垂直方向的往返运动，要求电动机能正反转，为提高生产率，要求空行程时可快速移动，从设备使用安全考虑，各进给运动之间必须联锁。
3、电动机M3拖动冷却油泵，在铣削时提供切削液。
4、主轴与工作台的变速由机械变速系统完成，变速过程中，当选定啮合的齿轮没能进入正常啮合时，要求电动机能点动至合适的位置，保证能正常啮合。
加工零件时，为保证设备安全，要求主轴电动机起动以后，工作台电动方能动工作。
四、PLC控制硬件结构
由于X62W型万能铣床采用继电器设计，整套控制部分为完成控制要求，各控制部件间要进行复杂的联锁或互锁，所以线路接点多，控制联线多。由于普通继电器损坏频率高，且生产条件恶劣等原因，给铣床的使用和维修带来许多不便。为了提高生产效率，尤其是减少维修工作量，采用工业可编程控制器（PLC）对该设备进行改造。收到了明显的使用效果。
1、硬件配置
我们根据实际情况，在机床的改造过程中，基本上保留原有的操作方式不变，将原有控制线路取消，用一套PLC控制系统取代，PLC控制系统我们采用的是三菱公司FX2N—32—001作为控制器，它输入点数为16点，输出点数为16点。FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型 可编程序控制器。它的基本指令执行时高达0.08€%es每条指令，用户存储器容量可扩展到16K步，各点状态均有指示灯显示，便于用户不带负载调试程序。单片机具有片内ROM256B、RAM8KB，定时/计数器3个，并行I/O接口4个，5个中断源。用户程序容量32KB。满足机床7点输出，15点输入的要求。PLC的供电电源为220V，由～38V/～220V的隔离变压器提供，这样可以减少电网波动或噪声对PLC的干扰。进入PLC的输入、输出地址如图2。
图2 输入输出地址分配图
2、系统的软件设计
我们根据X62W型万能铣床原电器器线路原理，设计了PLC的控制系统。由于该控制系统采用“自动”、“手动”二种控制方式，选用模块化程序结构，因而具有结构简单清楚，编写方便等优点。系统的程序总体结构框图如图3所示。
铣床的自动控制功能子程序是整个控制软件中较为复杂的一部分，也是整个程序设计的重点，图4给出了自动功能子程序流程图。程序开始后首先判断工件是否夹紧定位，夹紧定位准确后，移动工作台至刀具位置，由光电检测触头和行程开关控制工作台的移动方向和位置。工作台到位，同时进行零件加工参数的设置和检测。准备状态完成，启动油泵，然后进行铣削加工。
参考文献：
[1]廖常初.可编程序控制器应用技术（第三版）[M]：重庆.重庆大学出版社，1998.
[2]MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION，FX2N微型可编程序控制器编程手册[J]，1997.
[3]顾维邦.金属切削机床概论[M]：北京.机械工业出版社，1991.
[4]陈万利.机械设备改装[M]：北京.机械工业出版社，1997.
[5]余英良.机床数控改造设计与实例[M]：北京.机械工业出版社，1998.
（作者单位：湖南科技经贸职业技术学院）
关键词 X62W型万能铣床 可编程序控制器 控制系统
一、前言
X62W型万能升降台铣床，可用于平面、斜面和沟槽等加工，安装分度头后可铣 切直齿轮、螺旋面，使用圆工作台可以铣切凸轮和弧形槽，是一种常用的通用机床。但在应用过程中其自动化程度不高，为此，我们采用PLC对其进行了改造，使之更适合于加工的需求。
二、机床的主要机构和运动形式
X62W型铣床的结构简图如图1a所示，由床身1、悬梁2、刀杆支架3、工作台5和升降台6组成，刀杆支架3上安装与主轴相连的刀杆及铣刀，以进去切削加工，顺铣时刀具为一转动方向，逆铣时为加一转动方向；床身前面有垂直导轨，升降台6带动工作台5可沿垂直导轨上下移动，完成垂直方向进给；升降台6上的水平工作台还可在左右（纵向）方向向上移动进给以及在横向移动进给；回转工作台可单向转动，驱动电动机经机械传动链传动，通过机械离合器在选定的进给方向盘驱动工作台移动进给，进给运动的传递示意见图1b。
图1 铣床结构及运动简图
a）铣床结构简图 b）运动传传递简图
1、床身，2、悬梁，3、刀杆支架，4、工作台，6、升降台
三、电力拖动和控制要求
原机床采用的是常规的继电器—接触器控制台控制电路。机床的主轴运动和工作台进给运动分别由单独的电动机拖动，并有不同的控制要求。
1、主轴电动机M1（功率 为7.5KW），空载时直接启动，为满足顺铣和逆铣工作方式的要求，能够正转和反转。
2、工作台进给电动机M2，直接启动，为满足纵向、横向、垂直方向的往返运动，要求电动机能正反转，为提高生产率，要求空行程时可快速移动，从设备使用安全考虑，各进给运动之间必须联锁。
3、电动机M3拖动冷却油泵，在铣削时提供切削液。
4、主轴与工作台的变速由机械变速系统完成，变速过程中，当选定啮合的齿轮没能进入正常啮合时，要求电动机能点动至合适的位置，保证能正常啮合。
加工零件时，为保证设备安全，要求主轴电动机起动以后，工作台电动方能动工作。
四、PLC控制硬件结构
由于X62W型万能铣床采用继电器设计，整套控制部分为完成控制要求，各控制部件间要进行复杂的联锁或互锁，所以线路接点多，控制联线多。由于普通继电器损坏频率高，且生产条件恶劣等原因，给铣床的使用和维修带来许多不便。为了提高生产效率，尤其是减少维修工作量，采用工业可编程控制器（PLC）对该设备进行改造。收到了明显的使用效果。
1、硬件配置
我们根据实际情况，在机床的改造过程中，基本上保留原有的操作方式不变，将原有控制线路取消，用一套PLC控制系统取代，PLC控制系统我们采用的是三菱公司FX2N—32—001作为控制器，它输入点数为16点，输出点数为16点。FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型 可编程序控制器。它的基本指令执行时高达0.08€%es每条指令，用户存储器容量可扩展到16K步，各点状态均有指示灯显示，便于用户不带负载调试程序。单片机具有片内ROM256B、RAM8KB，定时/计数器3个，并行I/O接口4个，5个中断源。用户程序容量32KB。满足机床7点输出，15点输入的要求。PLC的供电电源为220V，由～38V/～220V的隔离变压器提供，这样可以减少电网波动或噪声对PLC的干扰。进入PLC的输入、输出地址如图2。
图2 输入输出地址分配图
2、系统的软件设计
我们根据X62W型万能铣床原电器器线路原理，设计了PLC的控制系统。由于该控制系统采用“自动”、“手动”二种控制方式，选用模块化程序结构，因而具有结构简单清楚，编写方便等优点。系统的程序总体结构框图如图3所示。
铣床的自动控制功能子程序是整个控制软件中较为复杂的一部分，也是整个程序设计的重点，图4给出了自动功能子程序流程图。程序开始后首先判断工件是否夹紧定位，夹紧定位准确后，移动工作台至刀具位置，由光电检测触头和行程开关控制工作台的移动方向和位置。工作台到位，同时进行零件加工参数的设置和检测。准备状态完成，启动油泵，然后进行铣削加工。
参考文献：
[1]廖常初.可编程序控制器应用技术（第三版）[M]：重庆.重庆大学出版社，1998.
[2]MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION，FX2N微型可编程序控制器编程手册[J]，1997.
[3]顾维邦.金属切削机床概论[M]：北京.机械工业出版社，1991.
[4]陈万利.机械设备改装[M]：北京.机械工业出版社，1997.
[5]余英良.机床数控改造设计与实例[M]：北京.机械工业出版社，1998.
（作者单位：湖南科技经贸职业技术学院）