PLC控制仿形液压铣床.doc

辽宁工程技术大学课程设计28XXXXXX大学课 程 设 计题 目：PLC控制仿形液压铣床 班级： 姓名： 指导教师： 完成日期： 一、设计题目PLC控制仿形液压铣床二、设计要求1 应用PLC为核心，对仿形液压铣床进行控制2 此设计用PLC控制三个异步电动机对铣床进行控制，一个液压泵电机对仿形指控制，达到仿形的目的。三、上交材料 1 开题报告1份 2 说明书1本四、进度安排 第一周：查阅并收集资料，确定设计题目。 第二周：确定整体设计方案并编写设计开题报告。 第三周：具体硬件、软件设计，实现控制要求。五、指导教师评语成 绩： 指导教师 日期 摘要介绍铣床的定义及自动化铣床的发展和现状，详细的介绍了液压仿形铣床的工作原理并且以一维仿形为例详细的介绍了仿形铣床的工作过程及过程分析；PLC的特点（体积小，重量轻，能耗低可靠性高，抗干扰能力强；配套齐全，功能完善，适用性强易学易用，深受工程技术人员欢迎；系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造）主要功能（步进顺序控制，数据处理，限时控制，条件控制，计数控制，模 /数和数 /模转换）以及PLC型号选择所要注意的事项（容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力）；根据仿形铣床的工作流程制作流程图，编写程序制作梯形图，绘制I/O地址分配图。关键词：仿形液压铣床；PLC；流程图；梯形图 AbstractDescribes the definition and automation of milling machine milling machine development and current situation, described in detail the working principle of hydraulic copy milling machine, and copying a one-dimensional case described in detail the process of copying the work of milling and process analysis; PLC characteristics (volume Small, light weight, low energy consumption, high reliability, strong anti-interference; fully furnished, perfect function, applicability and easy to use, welcomed by the engineering and technical personnel; system design, construction work is small, easy maintenance, easy transformation) the main function (step sequence control, data processing, limited control, conditional control, count controls, analog / digital and digital / analog conversion) and the PLC model to select the desired note (capacity, I / O module, power module special function modules, communication networking capabilities); copy milling machine according to the workflow flowcharts, programming production ladder, drawing I / O address assignment map. Key words: hydraulic copying milling machine; PLC; flow; Ladder 朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典详细内容朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典详细内容目 录1 引言12 发展现状2 2.1 铣床的介绍2 2.2 自动铣床的发展及现状33 整体设计44 硬件设计4 4.1 PLC的特点及主要功能4 4.2 PLC型号的选择 84.3 液压仿形铣床行程分析 124.4 PLC的I/O地址分配图194.5 PLC外部接线图205 PLC控制软件设215.1系统工作流程图 215.2梯形图 22参考文献241. 引言随着机电一体化技术的迅猛发展 , 数控机床的应用已日趋普及 , 机械制造业正在越来越多地采用数控技术来改善其生产加工方式 , 用以解决现代机械制造中结构复杂、紧密、批量小、多变零件的加工问题。然而 , 从目前企业面临的情况看 , 因数控机床价格昂贵 , 一次性投资较大 , 使有些企业难以承担。因此 , 对普通机床的数控化改造就显得非常必要 , 这种必要性主要体现在:数控机床可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件;可以实现加工的自动化 , 而且是柔性自动化 , 从而效率可比传统机床提高37倍；加工零件的精度高 , 尺寸分散度小 , 使装配容易 , 不再需要 “修配 ”；可实现多工序的集中 , 减少零件在机床间的频繁搬运；拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能 , 因而可实现长时间无人看管加工 。在我国的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大多数是传统的机床 , 而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床 。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长 , 从而在国际、国内市场缺乏竞争力 , 直接影响一个企业的产品、市场、效益 , 影响企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率 。我国自改革开放以来 , 很多企业从国外引进技术、设备和生产线进行技术改造 。据不完全统计 , 从19791988年间 , 全国引进技术改造项目就有18446项 , 大约165.8亿美元 。这些项目中 , 大部分项目为我国的经济建设发挥了应有的作用 。但是有的引进项目由于种种原因 , 设备或生产线不能正常运转 , 甚至瘫痪 , 使企业的效益受到影响 , 严重的使企业陷入困境 。一些设备 、生产线从国外引进后 , 有的消化吸收不好 , 备件不全 , 维护不当 , 结果运转不良 ；有的引进时只注意引进设备、仪器、生产线 , 忽视软件 、工艺、管理等 , 造成项目不完整 , 设备潜力不能发挥 , 有的甚至不能启动运行 , 没有发挥应有的作用 。种种原因使有的设备不仅没有创造财富 , 反而消耗着财富。这些不能使用的设备 、生产线是个包袱 , 也是一批很大的存量资产 , 修好了就是财富。只要找出主要的技术难点 , 解决关键技术问题 , 就可以最小的投资盘活最大的存量资产 , 争取到最大的经济效益和社会效益 。在美国、日本和德国等发达国家 , 他们的机床改造作为新的经济增长行业 , 生意盎然 ,正处在黄金时代 。由于机床以及技术的不断进步 , 机床改造是个“永恒”的课题 。我国的机床改造业 , 也从老的行业进入到以数控技术为新的行业 。在美国、日本 、德国 , 用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场 , 已形成了机床和生产数控改造的新的行业 。在美国 , 机床改造业称为机床再生 （Remanufacturing）业。从事再生业的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton机床公司、Devlieg-Bullavd(得宝)服务集团、US设备公司等。美国得宝公司己在中国开办公司。我们提出的对普通铣床的数控改造是一个典型的铣床数控改造实例 , 对于改善生产环境 , 降低劳动强度 , 提高零件加工精度及自动化程度具有重要的意义 , 可以创造一定的经济效益和社会效益 。2. 发展现状2.1 铣床的介绍铣床是以各类电动机为动力的传动装置与系统的对象以实现生产过程自动化的技术装置。电气系统是其中的主干部分，在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用。随着电子技术的发展，可编程序控制器日益广泛的应用于机械、电子加工与设备电气改造中。 铣床作为机械加工的通用设备在内燃机配件的生产中一直起着不可替代的作用。自动铣床具有工作平稳可靠，操作维护方便，运转费用低的特点，已成为现代生产中的主要设备。自动铣床控制系统的设计是一个很传统的课题，现在随着各种先进精确的诸多控制仪器的出现，铣床控制的设计方案也越来越先进，越来越趋于完美，各种参考文献也数不胜数。在我国7080年代大多数铣床中,大多数的开关量控制系统都是采用继电器控制,也有相当一部分辅机系统是采用继电控制。因此,继电器本身固有的缺陷,给铣床的安全和经济运行带来了不利影响,用PLC对铣床的继电器式控制系统进行改造已是大势所趋。2.2 自动铣床的发展及现状从上世纪80 年代起铣床制造业的发展虽有起伏但对自动控制技术和自动铣床床一直给予不是很大的关注。经过九五自动车床和加工中心包括自动铣床的产业化生产基地的形成，所生产的中档普及型自动铣床的功能性能和可靠性方面已具有较强的市场竞争力。但在中高档自动铣床方面与国外一些先进产品相比仍存在较大差距。这是由于欧美日等先进工业国家于80 年代先后完成了自动机床产业进程，其中一些著名机床公司致力于科技创新和新产品的研发引导着数控机床技术发展，如美国英格索尔公司和德国惠勒喜乐公司对用于汽车工业和航空工业高速数控铣床的发展日本牧野公司对高效精密加工中心所作的贡献，德国瓦德里希公司在重型龙门五面加工铣床方面的开发以及日本马扎克公司研发的车铣中心对高效复合加工的推进等等。相比之下，我国大部分数近代机床产品在技术处于跟踪阶段。表1以中挡铣床为例列出国内外先进产品主要技术指标，由此可以看到效率精度和可靠性等方面均有明显差。随着科学技术的不断发展，生产工艺的不断发展改进，特别是计算机技术的应用，新型控制策略的出现，不断改变着电气控制技术的面貌。在控制方法上，从手动控制发展到自动控制;在控制功能上，从简单控制发展到智能化控制；在操作上，从策重发展到信息化处理；在控制原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微型计算机为中心的网络化自动控制系统。X62W铣床综合了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。工业、农业、科学和国防现代化建设要求机械产业不断地提供各种先进的设备。如电力机床、内燃机车、工程机械等设备。利用刀具对金属毛坯进行切削，从而加工出机械零件的工作机械称为金属切削机床，简称机床。机床是现代机械制造业中最重要的加工设备，在一般机械制造厂中，机床所担负的加工工作量约占机械制造总工作量的40%60%。机床的性能直接影响机械产品的性能、质量和经济性。因此，它是国民经济中具有战略意义的基础工业，机床的拥有量及其先进程度将直接影响到国民经济各部门生产发展和技术进步的能力。仿形铣床是由普通机床发展而来。它集于机械、液压、气动、伺服驱动、精密测量、电气自动控制、现代控制理论、计算机控制等技术于一体，是一种高效率、高精度能保证加工质量、解决工艺难题，而且又具有一定柔性的生产设备。仿形铣床的广泛应用，给机械制造业的生产方式、产品机构和产业机构带来了深刻的变化，其技术水平高低和拥有量多少，是衡量一个国家和企业现代化水平的重要标志。3. 整体设计PLC控制液压泵电机、驱动主轴电机、驱动进给电机、驱动冷却泵电机。PLC控制液压泵电机启动带动仿形指接触要被仿形的工件，驱动主轴电机、驱动进给电机、驱动冷却泵电机根据仿形形式进行运动。4. 硬件设计4.1 PLC的特点及主要功能4.1.1 PLC的一般特点：1）编制程序简单PLC一般采用易于理解和掌握的梯形语言及面向工业控制的简单指令编制程序，非常形象直观。对于小型PLC而言，几乎不需要任何专门的计算机知识，特别适合现场工程技术人员使用。2）控制系统构成简单、通用性强虽然PLC种类繁多，但由于其产品的系列化和模块化，且软件包齐全，用户可灵活组成各种规模和要求不同的控制系统。用户在硬件设计方面，只需确定PLC的硬件配置和I/O的外部接线，不需要诸如继电器之类的固体电子器件和大量繁杂的硬接线电路。当控制要求改变，需要变更控制系统的功能时，只要改变存贮器中的控制程序即可。PLC的输入、输出可直接与交流220V、直流24V等强电相连，并有较强的带载能力。3）抗干扰能力强、可靠性高PLC是专为工业控制设计的。能适应工业现场的恶劣环境。在PLC的设计和制造过程中，采取了多层次抗干扰及精选元器件等措施，使PLC的平均无故障时间通常在2000小时以上，这是一般的其他电气设备做不到的。绝大多数用户都将可靠性作为选取控制装置的首要条件，因此PLC在硬件和软件方面均采取了一系列的抗干扰措施。在硬件方面，PLC采取的抗干扰措施主要是隔离和滤波技术。PLC的输入和输出电路一般都用光电耦合器传递信号，使CPU与外部电路完全切断电的联系，有效地抑制外部干扰源对CPU的影响。在PLC的电源电路和I/O接口中，还设置了多种滤波电路，以抑制高频干扰信号。在软件方面，PLC设置了故障检测及自诊断程序、用来检测系统硬件是否正常，用户程序是否正确，便于自动地做出相应的处理，如报警、封锁输出、保护数据等。4）易于操作及维护PLC的控制程序可通过其专用的编程器输入到PLC的用户程序存贮器中。编程器不仅能对PLC控制程序进行写入、读出、检测、修改等操作，还能对PLC的工作进行监控。使得PLC的操作及维护都很方便。PLC还具有很强的自诊断能力，能随时检查出自身的故障，并显示给操作人员，使操作人员能迅速检查、判断故障原因。由于PLC的故障率很低，并且有完善的诊断和显示能力，当PLC或外部的输入装置及执行机构发生故障时，如果是PLC本身的原因，在维修时只需要更换插入式模块及其它易损件即可，既方便又减少影响生产的时间。5）设计、技工、调试周期短。用PLC完成一项控制工程时，由于其硬、软件齐全，设计和施工可同时进行。由于用软件编程取代了继电器硬接线，实现控制功能，使得 控制柜的设计及安装接线工作量大为减少，缩短了施工周期。同时，由于用户程序大都可以在实验室模拟调试，调好后再将PLC控制系统在生产现场进行联机调试，使得调试方便、快捷、安全，因此大大缩短了设计和投运周期。4.1.2 PLC的主要功能PLC是采用微电子技术来完成顺序控制功能的自动化设备，可以在现场的输入信号作用下，按照预先输入的程序。控制现场的执行机构按照一定规律进行动作。其主要功能如下：1）开关量控制。这是PLC最基本最广泛的应用领域，用来取代继电器控制系统、实现逻辑控制和顺序控制。它既可用于单机控制或多机控制，又可用于自动化生产线的控制。PLC可根据操作按钮、限位开关及其他现场给出的指令信号或检测信号，控制机械运动部件进行相应的动作。2）限时控制PLC为用户提供了一定数量的定时器，并设置了计时指令，一般可实现0.1-999.9s及0.001-99.99s的定时控制，也可按一定方式进行定时时间的扩展。PLC的限时控制精度高、定时时间设定方便、灵活，同时，PLC还提供了高精度的时钟脉冲，用于精确的定时控制。3）计数控制PLC为用户提供的计数器分为普通计数器、可逆计数器、高速计数器等、以完成不同用途的技术控制。当计数器的当前计数值变为0（或设定值）或在某一数值范围时，发出控制指令。计数器的计数值可以在运行中被读出，也可以在运行中进行修改。4）步进控制PLC能通过移位寄存器方便地完成步进控制功能。有些PLC专门设有步进控制指令，使得编程更为方便。此功能在进行顺序控制时非常有效。5）数据处理大部分PLC都具有不同程度的数据处理功能，如F2系列、C系列、S5系列等均能完成数据运算，如加、减、乘、除、乘方、开方等，逻辑运算如与、或、异或、求反等，以及数据的移位、比较、传递等操作。6）模拟量处理。目前很多PLC甚至小型机都具有模拟量处理功能，而且编程和使用都很方便。这里，模拟量一般为4-20mA的电流，或1-5V的电压；数字量为8位或12位二进制数。用PLC进行模拟量控制的优点是：在进行模拟量控制的同时，开关量也可以控制。这个优点是别的控制器所不具备的，或实现起来不如PLC方便。4.2 PLC型号的选择随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、系统、编程方式、价格等也各有不同，使用的场合也各有不同，适用的场合也各有侧重。隐刺，合格选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要的意义。PLC的选择主要应用于PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。4.2.1 根据PLC机型选择PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑一下几点：1）合理的结构型式PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小，一般用于系统工艺过程比较固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便，在I/O点数、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般与不交复杂的控制系统。2）安装方式的选择PLC系统的安装方式分为集中式，远程式I/O式以及多天PLC联网的分布式。集中式不需要设置驱动远程I/O硬件，系统反应快、成本低；远程I/O式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程I/O可以分散安装在现场装置附近，连线短，单需要增设驱动器和远程I/O电源；多天PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要互相联系的场合，可以选用小型PLC，但必须要附加通讯模块。3）相应的功能要求一般小型（抵档）PLC具有逻辑运算、定时、计数功能，对于只需要开关量控制的设备都可以满足。对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带A/D和D/A转换单元，具有加减算数运算、数据传送功能的增强型低档PLC。对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制。通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或者高档PLC。但是中、高档PLC价格较贵，一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。4）响应速度要求PLC是为永夜自动化设计的通用遥控器，不同档次PLC的响应速度一般都能满足去应用范围内的需要。遇过跨范围使用PLC，或者某些功能或者信号有特殊的速度要求时，则应该慎重考虑PLC的响应速度，课选用具有高速I/O处理功能的PLC，或者选用具有快速响应模块和终端输入模块的PLC等。5）系统可靠性的要求对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对于可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或者热备用系统。6）机型尽量统一一个企业，赢精良做到PLC的机型统一。主要考虑到以下问题：机型统一，其模块可互为备用，便于备品件的采购和管理；机型统一，其功能和使用方法类似，有利于技术力量的培训和技术水平的提高；机型统一，其外部设备通用，资源可共享，易于联网通信，配上为计算机后易于形成一个多级分布式控制系统。在控制系统逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等）、工艺流程和产品改型比较频繁、需要进行数据处理和信息管理（有数据运算、模拟量的控制、PID调节等）、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下，使用PLC控制是很必要的。4.2.2 根据I/O模块选择目前，国内众多的生产厂家提供了很多系列功能各异的PLC产品，使用户眼花缭乱、无所适从。所以全面衡量利弊、合理地选择机型残能达到经济实用的目的。一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目的贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可以从以下几个方面考虑。盲目的选择点数多的机型会造成一定的浪费。要先弄清楚控制系统的I/O点总数，在按实际所需要点数的15%-30%流出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需PLC点数。另外要注意，一些高密度输入点的模块对同事接通的输入点数有限制，一般同事接通的驶入点不得超过总输入点的60%；PLC每个输出点的驱动能力（A/点）也是悠闲地，有的PLC其每点输出电流的大小随所加负载电压的不同而异；一般PLC的允许输出电流随环境温度的升高而有所降低等。在选机型时要考虑这些问题。PLC的输出点可分为共点式、分组式和隔离式集中几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级。单这种PLC平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离，则应该选择前两种输出方式的PLC。4.2.3 根据存储容量选择对用户存储容量只能做粗略的估计。在仅对开关量进行控制的系统中，可以用输出总点数乘10字/点+输出总点数乘5字/点开估计；计数器/定时器(3-5)字/个估计；有运算处理时按（5-10）字/量估算；再有模拟量输入/输出的提供中，可以按每个/（或输出）一路模拟量约（80-100）字左右的存储容量估算；有通信处理时按每个接口200字以上的数量粗略估算。随后一般按估算容量的50-100%留有余量，对缺乏经验的设计者，选择容量时要有较大的富余4.2.4 根据I/O响应时间选择PLC的I/O响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟（一般在2-3个扫描周期）等。对于开关量控制的系统，PLC和I/O响应时间一般都能满足实际工程的要求，不必考虑I/O响应问题。单对于模拟量控制系统、特别是闭环系统就要考两次这个问题。4.2.5 根据输出负载的特点选型不同的负载对PLC的输出方式有响应的要求。例如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的PLC有许多优点，如导通压降下，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电电压和过电电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交。直流负载可以选择继电器输出型PLC.4.2.6 对在线和离线编程的选择离线编程是指主机和编程器共用一个CPU，通过编程器的方式选择开关来选择PLC的编程、控制和运行工作状态。编程状态时，CPU只为编程器服务，而不对现场进行控制。专用编程器编程属于这种情况。在线编程是指主机和编程器各有一个CPU，主机的CPU完成对现场的控制，在每一个扫描周期末尾与编程器通信，编程器把修改的程序发给主机，在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。计算机辅助编程技能实现离线编程，也能实现在线编程。在线编程需购置基选集，并配置编程软件。采用哪种编程方法赢根据需要决定。经过对仿形液压铣床的电路机电控制系统的分析可知，系统共需要开关量实属点数为18个，开关量输出点数为12个，考虑系统的经济性和技术指标，拟选用三菱公司的微型机FX2N-48MR机型，该机基本单元有24个输入点，24个输出点，完全能够满足控制要求。如图4-1图4-1FX2N-48MR4.3 液压仿形铣床行程分析4.3.1仿形系统工作原理基本原理是使用Renishaw差动变压器的传感放行头及伺服驱动电机，与X轴（工作台左右）、Y轴（前后）和Z轴（上下）的坐标系统响应的进行传感和驱动。通过仿形头传感的各轴的偏转，由差动变压器变换成电压量。然后经过模拟/数转换编程位移量。 最后根据所算的仿形方式分配各轴的速度。按照仿形时仿形头的退让方向，仿形可分为三种方式：一维仿形、二维仿形、三维仿形。下面加以介绍。1） 一维仿形一维仿形是指用三个轴的综合位移D-1（X轴、Y轴、Z轴）对进给轴和仿形轴进行平面等速控制的仿形方式。一维仿形时，仿形头只有一个退让方向。即沿着所选定的仿形轴（正或负）的方向退让。例如，制定Z轴为仿形轴，X轴为进给轴时的一维仿形的仿形动作是通过判定Z轴的进给位移D-Z的方向，来决定Z轴的运动方向（是上升还是下降），在根据综合位移D-1的大小来决定Z轴的速度。根据由无行进给，一维仿形可分为下面的两种a.X-Y平面上的一维仿形（无行进给），这种情况一般用于二维图形的加工；b.Z-X或Z-Y平面的一维仿形（带Y轴或X轴方向上的行进给），这种方式为铸造模具生产中实际使用的主要加工方式。2）二维仿形二维仿形是指仿形头沿着仿形头轨迹的法线方向进给退让的仿形形式。二维仿形根据仿形头在X轴或Y轴方向的偏置来对顶道具在这两个方向上的速度分配。根据有无层进给，二维仿形可分为下面两种形式：a.X-Y平面上的二维仿形（无层进给）。b.X-Y平面上的二维仿形加上Z轴方向上的层进给。3）三维仿形所谓三维仿形是指二维仿形加上一维仿形。在X-Y平面上进行二维仿形，而Z轴单独 通过判别D-Z的大小和方向来决定将要加到Z轴上的速度，为此进行Z轴上的一维仿形。其特征是仿形头与实体始终保持两点（一为测点，另一个为底点）接触，而不是通常的一点。一般挺狂下，三维仿形用于被测实体的母线与测杆轴线平行时的清跟切削加工（一般用球型测头进行三维仿形）。下面以一维仿形的动作过程为例，简述仿形工作过程。1）X-Y平面一维仿形X-Y平面的一维仿形一般用于对板类零件做二维图形（轮廓），在四个方向上分别作仿形加工，如图4-2所示。图4-2 X-Y 平面一维仿形示意图a.X仿Y进：图4-3-b中，若选择X轴为仿形轴，则图4-3-c所示的仿形进给坐标选择开关无效，此时隐含着Y轴为仿形进给轴，进给方向则由图4-3-d的仿形进给方向选择开关确定。如果选择“+”，则以当前点位基准点，沿Y轴的“+”方向仿形进给；如选择“-”，则沿Y轴“-”方向仿形进给。而接近轴默认为仿形轴，接近方向由点动JOG确定。“+JOG”意味着仿形头沿仿形轴的“+”方向接近实体；“+JOG”意味着仿形头沿仿形轴的“-”方向接近实体；此时JOG起作用的前提条件是：机床工作状态选择为“仿形加工”。工作方式选择为“自动”，且“循环启动”按钮已经按下。b.Y仿X进:图4-3-b中,若选择Y轴为仿形轴,则由图4-3-c所示的仿形进给坐标选择开关无效,此时隐含着X轴为仿形进给轴,进给方向由图4-3-d的仿形进给方向选择开关确定。其操作方法与“X仿Y进”相同。 图4-3 与仿形有关的几个开关 2）Z-X平面或Z-Y的一维仿形图4-3-b中,若选择Z轴为仿形轴,则图4-3-c所示的选择开关用于仿形进给坐标轴选择(可分别选择X轴或Y轴)。a.若选择X轴为仿形进给轴(即ZX平面一维仿形),则隐含着Y轴为仿形行进给轴。仿形进给方向则由图4-3-d的仿形进给方向选择开关确定;如选择“+”(见图4-4),则以当前点为基准点,沿X轴“+”方向仿形进给;如选择“-”,则沿X轴“-”方向仿形进给,此时仿形行进给方向由图4-3-d的仿形行进给方向选择开关确定;如选择“+”,则沿Y轴“+”方向作仿形行进给;如选择“-”,则沿Y轴“-”方向作仿形进给。b.Y(Z-Y平面一维仿形),则隐含着X轴为仿形行进给轴。仿形进给方向则由图4-3-d的仿形进给方向选择开关确定。其它功能与上述ZX平面一维仿形操作相同。注意:接近轴默认为仿形轴(即Z轴),接近方向总是Z轴的负方向。由点动开关JOG(无论正负)启动测头沿仿形轴Z轴的“-”方向接近实体。此时JOG起作用的前提条件是,工作状态选择为“仿形加工”,工作方式选择为“自动”,“循环启动”按钮已按下。在图4-4中,当仿形测头在X轴方向前进至仿形区域边界时,按下换向开关或压下所设置的换向行程开关,仿形测头停止前进,向Y轴方向(即行进给方向)移动规定的距离后,即作反向仿形动作。 图4-4Z-X平面一维仿形示意图4.3.2主轴电动机的控制(1)主轴电动机的启动启动前，先选择好主轴转速，并将主轴换向的转换开关扳到所需转向上。然后，按下启动按钮，接触器通电吸合并自锁，主电动机启动。接触器的辅助常开触点闭合，接通控制电路的进给线路电源，保证了只有先启动主轴电动机，才可启动进给电动机，避免损毁工件或刀具。(2)主轴电动机的制动为了使主轴停车准确，且减少电能损耗，主轴采用电磁离合器制动。该电磁离合器安装在主轴传动链中与电动机轴相连的第一根传动轴上。当按下停车按钮时，接触器断电释放，电动机失电。与此同时，停止按钮的常开触点接通电磁离合器，离合器吸合，将摩擦片压紧，对主轴电动机进行制动。直到主轴停止转动，才可松开停止按钮。主轴制动时间不超过0.5s。(3)主轴变速冲动主轴变速是通过改变齿轮的传动比进行的。当改变了传动比的齿轮组重新啮合时，因齿之间的位置不能刚好对上，若直接启动，有可能使齿轮打牙。为此，本机床设置了主轴变速瞬时电动控制线路。变速时，先将变速手柄拉出，再转动蘑菇形变速手轮，调到所需转速上，然后，将变速手柄复位。就在手柄复位的过程中，压动了行程开关，行程开关触点先断开，常开触点后闭合，接触器线圈瞬时通电，主轴电动机作瞬时点动，使齿轮系统抖动一下，达到良好啮合。当手柄复位后，限位开关复位，断开主轴瞬时点动线路。若瞬时点动一次没有实现齿轮良好啮合，可重复上述动作。(4)主轴换刀控制在主轴上刀或换刀时，为避免人身事故，应将主轴置于制动状态。为此，控制线路中设置了换刀制动开关。只要将换刀开关拨到“接通”位置，其常开触点断开接通电磁离合器，将电动机轴抱住，主轴处于制动状态。同时，常闭触点断开，切断控制回路电源。保证了上刀或换刀时，机床没有任何动作。当上刀、换刀结束后，应将换刀开关扳回“断开”位置。4.3.3进给运动的控制工作台的进给运动分为工作进给和快速进给。工作进给只有在主轴启动后才可进行，快速进给是点动控制，即使不启动主轴也可进行。工作台的左、右、前、后、上、下6个方向的运动都是通过操纵手柄和机械联动机构带动相应的行程开关使进给电动机正转或反转来实现的。两个行程开关控制工作台的向右和向左运动，两个行程开关控制工作台的向前、向下和向后、向上运动。 进给拖动系统用了两个电磁离合器，都安装在进给传动链中的第4根轴上。当左边的离合器吸合时，连接上工作台的进给传动链；当右边的离合器吸合时，连接上快速移动传动链。1)工作台的纵向(左、右)进给运动工作台的纵向运动由纵向进给手柄操纵。当手柄扳向右边时，联动机构将电动机的传动链拨向工作台下面的丝杠，使电动机的动力通过该丝杠作用于工作台。同时，压下行程开关，行程开关常开触点闭合，常闭触点断开，接触器线圈得电吸合，进给电动机正转，带动工作台向右运动。当纵向进给手柄扳向左边时，行程开关受压常开触点闭合，常闭触点断开，接触器通电吸合，进给电动机反转，带动工作台向左运动。2)工作台的垂直(上、下)与横向(前、后)进给运动工作台的垂直与横向进给手柄操纵。该手柄有5个位置；即上、下、前、后、中间。当手柄向上或向下时，机械机构将电动机传动链和升降台上下移动丝杠相连；向前或向后时，机械机构将电动机传动链与溜板下面的丝杠相连；手柄在中间位时，传动链脱开，电动机停转。 以工作台向下(或向前)运动为例，将垂直与横向进给手柄扳倒向下(或向前)位，手柄通过机械联动机构压下行程开关，常开触点闭合，常闭触点断开，接触器线圈得电吸合，进给电动机正转，带动工作台做向下(或向前)运动。若将手柄扳倒向上(或向后)位，行程开关被压下，常开触点闭合，常闭触点断开，接触器得电，进给电动机反转，带动工作台做向上(或向后)运动。3)进给快速冲动在改变工作台进给速度时，为使齿轮易于啮合，也需要使进给电动机瞬时点动一下。其操作顺序是：先将进给变速的蘑菇形手柄拉出，转动变速盘，选择好速度。然后，将手柄继续向外拉到极限位置，随即推回原位，变速结束。就在手柄拉到极限位置的瞬间，行程开关被压动，常开触点先断开，常闭触点闭合，接触器得电，进给电动机瞬时正转。在手柄推回原位时，限位开关复位，进给电动机只瞬动一下。由接触器的得电路径可知，进给变速只有各进给手柄均在零位时才可进行。4)工作台的快速移动工作台6个方向的快速移动也是由进给电动机拖动的。当工作台工作进给时，按下快移按钮，接触器得电吸合，其常闭触点断开电磁离合器，常开触点接通电磁离合器。另一个接触器的吸合，使进给传动系统跳过齿轮变速链，电动机直接拖动丝杠套，工作台快速进给，进给方向仍由进给操纵手柄决定。松开接触器的按钮，该接触器断电释放，快速进给过程结束，恢复原来的进给传动状态。由于在主轴启动接触器的常开触点上并联了快速进给接触器的一个常开触点，故在主轴电动机不启动的情况下，也可实现快速进给。4.3.4圆工作台的控制当需要加工螺旋槽、弧形槽和弧形面时，可在工作台上加装圆工作台。圆工作台的回转运动也是由进给电动机拖动的。使用圆工作台时，先将控制开关扳到“接通”位。再将工作台的进给操纵手柄全部扳到中间位，按下主轴启动按钮，主轴电动机启动，接触器线圈经得电吸合，进给电动机正转