卧式万能铣床.doc

目录一、引言2二、万能铣床的主要结构及运动形式 2（1）主要结构 2（2）运动形式 2三、万能铣床电路的设计任任务要求2四、万能铣床电路设计2（1）主轴电动机的电路设计及控制 2（2）进给电动机的电路设计及控制 3（3）冷却泵电动机的电路设计及控制3（4）照明电路的设计3（5）原理图5五、原理图电气控制线路分析5（1）操作运行5（2）操作注意事项6六、附录7元件清单8机床分析一、引言铣床的种类很多，按照结构形式和加工性能的不同，可以分为立式铣床、卧式铣床、龙门铣床、仿真铣床和专用铣床等。 万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以用圆柱铣刀、圆片铣刀、角度铣刀、成型铣刀及端面铣刀等刀具对各种零件进行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，还可以加装万能铣头分度头和圆工作台等机床附件来扩大加工范围。常用的万能铣床有两种，一种是X62W型卧式万能铣床，铣床水平方向放置；另一种是X52K型立式万能铣床，铣头垂直方向放置。这两种铣床的工作原理等都一样，电气控制线路经过系列化以后也基本一样。二、万能铣床的主要结构及运动形式（1）主要结构 由床身、主轴、刀杆、横梁、工作台、回转盘、横溜板和升降台等几部分组成。 （2）运动形式 1）主轴转动是由主轴电动机通过弹性联轴器来驱动传动机构，当机构中的一个双联滑动齿轮块啮合时，主轴即可旋 转。 2) 作台面的移动是由进给电动机驱动，它通过机械机构使工作台能进行三种形式六个方向的移动，即：工作台面能直接在溜板上部可转动部分的导轨上作纵向（左、右）移动；工作台面借助横溜板作横向（前、后）移动；工作台面还能借助升降台作垂直（上、下）移动。 三、万能铣床电路的设计任任务要求 万能铣床是一种通用的多用途高效率加工的机床，它可以对工件进行平面、斜面、沟槽、齿轮等加工。万能铣床只要由床身、主轴、刀杆、横梁、工作台、回转盘、横转盘和升降台等组成。 铣床的运动形式有主运动、进给运动机辅助运动。铣刀的旋转运动为主要运动，工作台的上下、左右、前后运动都是进给运动，其他的运动（如工作台的旋转运动）则是辅助运动。铣床有三台电动机。主轴电动机带动主轴转动；进给电动机带动工作台的上下、左右。前后运动；冷却泵电动机驱动冷却泵输送冷却液。 控制要求如下：1)主电路：铣床对主轴电动机要求双向运转，主轴旋转惯性很大，需采用制动停车方式；进给电动机要求双向运转；冷却泵电动机只要求单线运行。 1)主电路： 铣床对主轴电动机要求双向运转，主轴旋转惯性很大，需采用制动停车方式；进给电动机要求双向运转；冷却泵电动机只要求单线运行。2)控制电路：1.为了保证安全生产，对于铣床的主运动与进给运动，要求进给运动一定要在铣刀旋转之后才能运行，铣刀停止旋转前，进给运动就应该停止，否则将损坏道具和车床，因此，主轴电动机和进给电动机间应该有电气连锁装置。2.冷却液泵电动机只有在主轴电动机工作时才能够启动，并且工作状态可选。3.只是电路应该正确显示电源和主轴、进给、冷却液泵三台电动机的情况。4.电路应该设有必要的短路保护、过载保护和电气连锁保护。5电路应设有局部照明装置。四、万能铣床电路设计万能铣床电气控制线路电气原理图是由主电路 、控制电路和照明电路三部分组成。 （1）主轴电动机的电路设计及控制 主电路有三台电动机。M1是主轴电动机；M2是进给电动机；M3是冷却泵电动机。 因为主轴电动机要求双向运转，所以采用换相开关SA5与接触器KM1配合实现主轴正反转控制。 因为主轴旋转惯性很大，所以采用换相开关SA5与接触器KM2制动电阻器R及速度继电器的配合,实现串电阻瞬时冲动和正反转反接制动控制,并通过机械进行变速。 主轴电机控制电气原理图 因为主轴电动机要求长期运行，所以采用熔断器短路保护和热继电器过载保护。 SB1、SB2与SB3、SB4是分别装在机床两边的启动和停止（制动）按钮，实现两地控制，方便操作。 因为主电路与控制电路所使用电压不同，所以使用变压器进行变压。2）进给电动机的电路设计及控制 因为进给电动机要求双向运转，所以采用接触器KM3与接触器KM4配合实现主轴正反转控制。 因为为了保证安全生产，对于铣床的主运动与进给运动，要求进给运动一定要在铣刀旋转之后才能运行，铣刀停止旋转前，进给运动就应该停止，否则将损坏道具和车床，因此，主轴电动机和进给电动机间应该有电气连锁装置，所以15区域采用接触器KM1辅助触点进行电气连锁，即进给电动机在主轴电机起动后才能进行工作。进给电机控制电气原理图 因为进给电动机要带动工作台的上下、左右、前后运动，所以采用接触器KM3、KM4与纵向行程开关SQ1、SQ2和横向及垂直行程开关SQ3、SQ4组成的复合联锁控制及接触器KM5、牵引电磁铁YA配合，以实现进给变速时的瞬时冲动、六个方向的常速进给和快速进给控制。3）冷却泵电动机的电路设计及控制 因为冷却泵电动机只要求单线运行，所以采用直接起动。 因为要求冷却液泵电动机只有在主轴电动机工作时才能够启动，并且工作状态可选，所以在第9区域采用接触器KM1的辅助触点和接触器KM2的辅助触点进行控制，采用旋钮开关进行工作状态的选择。4）照明电路的设计 电路要求设有局部照明装置，而且照明所使用电压很小，所以使用变压器进行变压处理。冷却泵电机控制电气原理图及照明电路 采用旋钮开关进行工作状态的选择。 采用FU4作为照明灯EL的短路保护。5）原理图如下：五、原理图分析（1）操作运行1）查看各电器元件上的接线是否紧固，各熔断器是否安装良好。2）独立安装好接地线，设备下方垫好绝缘垫，将各开关置分断位置。3）插上三相电源插上电源后，各开关均应置分断位置。参看电路原理图，按下列步骤进行机床电气模拟操作运行：4）先按下主控电源板的启动按钮，合上低压断路器开关QS。5）SA5置左位（或右位），电机M1“正转”或“反转”指示灯亮，说明主轴电机可能运转的转向。6）旋转SA4开关，“照明”灯亮。转动SA1开关，“冷却泵电机”工作，指示灯亮。7）按下SB3按钮（或SB1按钮），电机M1起动（或反接制动）；按下SB4按钮（或SB2按钮），M1起动（或反接制动）。注意：不要频繁操作“起动”与“停止”，以免电器过热而损坏。8）主轴电机M1变速冲动操作实际机床的变速是通过变速手柄的操作，瞬间压动SQ7行程开关，使电机产生微转，从而能使齿轮较好实现换档啮合。本设计要用手动操作SQ7，模仿机械的瞬间压动效果：采用迅速的“点动”操作，使电机M1通电后，立即停转，形成微动或抖动。操作要迅速，以免出现“连续”运转现象。当出现“连续”运转时间较长，会使R发烫。此时应拉下闸刀后，重新送电操作。9）主轴电机M1停转后，可转动SA5转换开关，按“起动”按钮SB3或SB4，使电机换向。10）进给电机控制操作（SA3开关状态：SA3-1、SA3-3闭合，SA3-2断开）实际机床中的进给电机M2用于驱动工作台横向（前、后）、升降和纵向（左、右）移动的动力源，均通过机械离合器来实现控制“状态”的选择，电机只作正、反转控制，机械“状态”手柄与电气开关的动作对应关系如下：工作台横向、升降控制（机床由“十字”复式操作手柄控制，既控制离合器又控制相应开关）。工作台向后、向上运动电机M2反转SQ4压下工作台向前、向下运动电机M2正转SQ3压下操作：按动SQ4，M2反转。按动SQ3，M2正转。11）工作台纵向（左、右）进给运动控制：（SA3开关状态同上）实际机床专用一“纵向”操作手柄，既控制相应离合器,又压动对应的开关SQ1和SQ2，使工作台实现了纵向的左和右运动。操作:按动SQ1, M2正转。按动SQ2, M2反转。12）工作台快速移动操作。在实际机床中，按动SB5或SB6按钮，电磁铁YA动作，改变机械传动链中中间传动装置，实现各方向的快速移动。操作：在按动SB5或SB6按钮，KM5吸合，相应指示灯亮。13）进给变速冲动(功能与主轴冲动相同，便于换档时，齿轮的啮合)实际机床中变速冲动的实现：在变速手柄操作中,通过联动机构瞬时带动“冲动行程开关SQ6”，使电机产生瞬动。模拟“冲动”操作，按SQ6，电机M2转动，操作此开关时应迅速压与放，以模仿瞬动压下效果。14）圆工作台回转运动控制：将圆工作台转换开关SA3扳到所需位置，此时，SA3-1、SA3-3触点分断，SA3-2触点接通。在起动主轴电机后，M2电机正转，实际中即为圆工作台转动（此时工作台全部操作手柄扳在零位，即SQ1SQ4均不压下）。（2）操作注意事项1) 设备应在指导教师指导下操作，安全第一。设备通电后，严禁在电器侧随意扳动电器件。进行排故训练，尽量采用不带电检修。若带电检修，则必须有指导教师在现场监护。2) 必须安装好各电机、支架接地线、设备下方垫好绝缘橡胶垫，厚度不小于8mm，操作前要仔细查看各接线端，有无松动或脱落，以免通电后发生意外或损坏电器。3) 在操作中若发出不正常声响，应立即断电，查明故障原因待修。故障噪声主要来自电机缺相运行，接触器、继电器吸合不正常等。4)发现熔芯熔断，应找出故障后，方可更换同规格熔芯。5)在维修设置故障中不要随便互换线端处号码管。6)操作时用力不要过大，速度不宜过快；操作频率不宜过于频繁。7)实习结束后，应拔出电源插头，将各开关置分断位。8)作好实习记录。六、附录元件清单代号名称数量用途M1主轴电动机1驱动主轴0M2进给电动机1驱动进给M3冷却泵电机1驱动冷却泵QS闸刀1电源总开关断路器1电源总开关SA2开关1圆工作台开关SA3开关1M1换向开关SA5开关1M3开关FU1熔断器3电源短路保护FU2熔断器3进给短路保护FU3熔断器1控制电路短路保护FU4熔断器1照明电路短路保护FR1热继电器1M1过载保护FR2热继电器1M2过载保护FR3热