1、项目4 X62W型铣床控制线路,铣床是用铣刀进行铣削加工的机床。可以用来加工机械零件的平面、斜面、沟槽等型面，在装上分度头以后，可以加工直齿轮和螺旋面；装上回转圆工作台，则可以加工凸轮和弧形槽等回转体。按结构形式的不同，可分为立式铣床、卧式铣床、龙门铣床、仿型铣床以及各种专用铣床。,4.1 项目描述,X62W卧式万能铣床的结构,一、X62W型卧式万能铣床主要结构及运动形式,X62W卧式万能铣床由床身、悬梁、刀杆支架、工作台、溜板和升降台等部件组成。,该铣床可以实现七个方向的运动：,升降台的上下移动，一般称为垂直运动。,溜板沿水平导轨作平行于主轴轴线方向的前后运动，一般称横向进给。,工作台沿回转
2、台上的导轨作垂直于轴线方向的左右移动，一般称为纵向移动, 倾斜方向进给，以加工螺旋槽。,X62W型铣床有三种运动，即主运动、进给运动和辅助运动。主运动：主轴带动铣刀的旋转运动；进给运动：加工过程中工作台带动工件在三个相互垂直方向上的直线运动；辅助运动：工作台在三个互相垂直方向上的快速直线运动，以及工作台的旋转运动。,二、X62W型卧式万能铣床的电力拖动及控制要求,1X62W型万能铣床的主轴与工作台各自采用单独的笼型异步电动机拖动。2主轴电动机空载起动，采用直接起动。为完成顺铣和逆铣，要求有正反转。3主轴电动机有停车制动控制。,4工作台的纵向、横向和垂直三个方向的进给运动由同一台进给电动机拖动，
3、三个方向的选择由操纵手柄改变传动链来实现，同一时间只允许工作台向一个方向移动，故三个方向的运动之间应有完善的联锁保护。,5X62W型万能铣床通过吸合一个快速电磁铁的方法来改变传动链的传动比从而实现快速移动。6要求圆工作台旋转运动与工作台的上下、左右、前后三个方向的直线运动之间有联锁保护控制。,7X62W型铣床采用机械方式变速。要求主轴或进给变速时电动机进行冲动（短时转动）控制。8主轴旋转与工作台进给之间应有起停顺序联锁控制，9冷却泵由一台电动机拖动，供给铣削时的冷却液。10为操作方便，机床的起、停要求两处控制。,4.2 三相异步电动机的制动控制,电动机制动，迅速停车或准确定位。 机械制动：用机
4、械装置产生机械力来强迫电动机迅速停车。主要有：机械抱闸、液压或气压制动 电气制动：使电动机的磁场转矩方向与电动机旋转方向相反，从而达到制动目的，实质是产生反向制动转矩。主要有： 反接制动、能耗制动、再生制动、电容制动等。,1.反接制动控制,反接制动：利用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的一种制动方法。 特点：制动转矩大、制动迅速、冲击大，常用于10KW以下的电机，当电动机转速接近零时，必须及时切断反相序电源，以防止电机反向再起动，常用速度继电器来检测电动机转速并控制电动机反相序电源的断开。,主电路：接触器KM1控制电机M正常运转，接触器KM2改变电机M的
5、电源相序.在制动电路中串接了降压电阻R， 控制电路：由两条控制回路组成。一条控制M正常运转的回路，另一条是控制M反接制动的回路。,电路的工作过程： 起动：按下SB2KM1线圈得电M开始转动，同时 KM1辅助常开触点闭合自锁，KM1辅助常闭触点断开，进行互锁.M处于正常运转，KS的触点闭合,为反接制动作准备。,制动：按下复合按钮SBlKMl线圈失电，KM2线圈由于KS的动合触点在转子惯性转动下仍然闭合而得电并自锁，电动机进入反接制动；当电动机转速接近零时，KS的触点复位断开KM2线圈失电制动结束，停机。,电动机反接制动控制电路,2.能耗制动控制,三相笼型异步电动机切断三相电源的同时，定子绕组接通
6、直流电源转子旋转产生感应电流感应电流使转子产生反向的电磁转矩(即制动转矩)转速为零时再将其切除。,电路的构成： 主电路：变压器T和整流器UR提供制动直流电源，KM2为制动接触器。 控制电路： 由两条控制回路 组成，一条是控制M正常运转，另一条是控制M能耗制动。 根据电动机带负载制动过程时间长短设定时间继电器KT的定时值，实现制动过程的自动控制。,能耗制动控制电路特点： 制动作用强弱与通入直流电流的大小和电动机的转速有关，在同样的转速下电流越大制动作用越强，电流一定时转速越高制动力矩越大。 一般取直流电流为电动机空载电流的34倍，过大会使定子过热。 可调节整流器输出端的可变电阻R，得到合适的制动
7、电流。,电路的工作过程： 起动：按下SB2KMl线圈得电 M开始转动，同时KMl辅助动合触点闭合自锁，KMl辅助动断触点断开，进行互锁。处于正常运转。 制动：按下复合按钮SBlKMl线圈失电电动机M脱离三相交流电源，同时其动合触点使KM2、KT线圈得电KM2主触点闭合接入直流电源进行制动转速接近零时，KT延时时间到KT延时断开的动断触点断开KM2、KT线圈失电，制动过程结束。,能耗制动：制动准确、平稳、能量消耗小。制动力较弱，需要直流电源。 反接制动：制动显著，有冲击，能量消耗较大。,4.3 X62W型卧式万能铣床控制电路分析与故障诊断,X62W型万能铣床电气控制电路见下页。（一）主电路分析万
8、能铣床主电路共有三台电动机，其中M1为主轴拖动电动机，M2为工作台进给拖动电动机，M3为冷却泵电动机。,1控制电路电源 由控制变压器TC的110V副边供给。,（二）控制电路分析,X62W型万能铣床电气控制电路,2主轴电动机M1的控制,（1）主轴电动机M1的起动,起动：,图3-5,主轴变速时的冲动控制，是利用变速手柄、SQ7行程开关和变速数字盘的机电联合控制实现的。既可以停车变速，又可以运行时变速。,（2）主轴电动机M1的停车制动,停车：,（3）主轴变速时的冲动控制,当需要对主轴变速时，操作过程是：,总之，主轴变速冲动过程就是SQ7行程开关短时受压又恢复原状、主轴短时低速运转，与机械变速严密配合
9、的过程。当主轴重新起动后，就会按新的转速运行。,3工作台进给电动机M2的控制,转换开关SA1是用来控制圆工作台接通与停止的主令电器，当圆工作台使用或停用时SA1的状态 如表3-1所示（“+”表示触头接通，“-”表示触头断开）。,表3-1 圆工作台转换开关工作状态,注意：万能铣床要求在主轴电动机起动后，才能起动进给电动机。所以电路原理图设计为主轴电动机M1的控制接触器KM1动作后，由其辅助常开触头（从13号线）把工作台进给运动控制电路的电源接通，即KM1得电，工作台才能运动。,由工作台纵向操纵手柄来控制。手柄有三个位置：向右、向左、中间。工作台纵向操纵手柄在不同位置会压到SQ1、SQ2两个行程开
10、关，这些行程开关的工作状态见表3-2。,（1）工作台左右（纵向）运动的控制：,表3-2 工作台纵向行程开关工作状态,工作台移动的前提条件是“主轴已启动”，即13号线得电。,向右移动：,向左移动：,（2）工作台的上下（升降）和前后（横向）运动的控制：工作台的上下运动和前后运动由十字复式操纵手柄来控制。此手柄有五个位置，即上、下、前、后和中间位置。工作台横向、升降行程开关工作状态见下表3-3。,表3-3 工作台升降、横向行程开关工作状态,升降及横向操 纵手柄,触点,向上运动：,向下运动：,注意：对电路分析来说，工作台的“向前”与“向下”运动使用的是同一个电流通路；而“向后”与“向上”运动在控制电路
11、上也没有区别。与十字手柄联动的机械机构会相应切换垂直运动和横向运动传动链，区分两种不同的运动。,（3）工作台进给运动时的变速冲动控制：,工作台在以上六个方向的运动均可以实现多个速度的运行。其变速过程与主轴变速过程相类似。变速必须在进给电动机停止时进行。,（4）工作台的快速移动控制：在纵向、横向和垂直六个方向上工作台均可以快速移动，快速移动是由快速移动电磁铁YA控制的。,（5）工作台各运动方向的联锁：由于工作台在同一时间内，只允许向一个方向运动，这种连锁是利用机械和电气的方法来实现的。例如工作台向左、向右控制，是同一手柄操作的，手柄本身起到左右运动的机械联锁作用。而工作台的纵向与横向、升降运动的
12、联锁，则是利用电气方法来实现的。,其旋转速度也可通过蘑菇状变速手轮进行调节。,（6）圆工作台控制：,工作台纵向及十字操作手柄都应置于中间位置！,SA1扳到“接通圆工作台”位置,按下SB3或SB4,M1起动,圆工作台单向运转,电流路径为：13SQ62SQ42SQ32SQ12SQ22SA12KM4线圈KM3常闭触头19,4冷却泵电动机M3的控制 将转换开关SA2合上，接触器KM6线圈得电吸合，冷却泵电动机M3起动，通过机械机构将冷却液输送到机床切削部分。5照明电路 机床照明电路由变压器TC供给36V安全电压，并由开关SA3控制。6保护环节 由FU1、FU2实现主电路的短路保护，FU3作为照明电路的
13、短路保护，FU4实现控制电路的短路保护。,1电气控制电路与机械配合相当密切，因此分析中要详细了解机械机构与电气控制的关系。2运动速度的调整主要是通过机械方法，因此简化了电气控制系统中的调速控制电路，但机械结构就相对比较复杂。3控制电路中设置了变速冲动控制，从而使变速顺利进行。4采用两地控制，操作方便。5具有完整的电气联锁，并具有短路、零压、过载及行程限位保护环节，工作可靠。,四、X62W卧式万能铣床电气控制电路的特点,五、部分故障检修步骤1.主轴电动机M1不能启动的检修步骤如下：,2.主轴停车没有制动作用主轴停车无制动作用，常见的故障点有：交流回路中FU3、T2，整流桥，直流回路中的FU4、Y
14、C1、SB5-2(SB6-2)等。故障检查时可先将主轴换向转换开关SA3扳到停止位置，然后按下SB5(或SB6)，仔细听有无YC1得电离合器动作的声音，具体检测流程如下：,3.主电动机启动，进给电动机就转动，但扳动任一进给手柄，都不能进给故障是圆工作台转换开关SA2拨到了“接通”位置造成的。进给手柄在中间位置时，启动主轴，进给电动机M2工作，扳动任一进给手柄，都会切断KM3的通电回路，使进给电动机停转。只要将SA2拨到“断开”位，就可正常进给。,4.工作台各个方向都不能进给主轴工作正常，而进给方向均不能进给，故障多出现在公共点上，可通过试车现象，判断故障位置，再进行测量。检测流程如下：,5.工
15、作台能上下进给，但不能左右进给运行工作台上下进给正常，而左右进给均不工作，表明故障多出现在左右进给的公共通道17区(10SQ2-213SQ3-214SQ4-215)之间。首先检查垂直与横向进给十字手柄是否位于中间位置，是否压触SQ3或SQ4；在两个进给手柄在中间位置时试进给变速冲动是否正常，正常表明故障在变速冲动位置开关SQ2-2接触不良或其连接线松脱，否则故障多在SQ3-2、SQ4-2触点及其连接线上。,6.工作台能右进给但不能左进给由于工作台的左进给和工作台的上(后)进给都是KM4吸合，M2反转，因此，可通过试向上进给来缩小故障区域。故障检测流程如下：,7.圆工作台不工作圆工作台不工作时，应将圆工作台转换开关SA2重新转置断开位置，检查纵向和横向进给工作是否正常，排除四个位置开关(SQ3SQ6)常闭触点之间联锁的故障。当纵向和横向进给正常后，圆工作台不工作故障只在SA2-2触点或其连接线上。,
