X62W万能铣床课程设计

课题名称 课题名称 X62WX62W 万能铣床设万能铣床设 计计 姓名 姓名 班级 班级 学号 学号 专业 专业 电气自动化技术电气自动化技术 指导老师 指导老师 制作日期 制作日期 20122012 年年 1 1 月月 3030 号号 2 前言前言 铣床在机床设备中占据很大的比重 在数量仅次于车 床 可用来加工平面 斜面 沟槽 装在分度头上可以铣 切直尺齿轮和螺旋面 装上工作台 可铣切凸轮和弧形槽 铣床的种类很多 有卧式铣床 立式铣床 龙门铣床 仿 形铣床和各种专用铣床等 最早的铣床是美国人惠特妮于 1818 年创制的卧式铣床 为了铣削麻花钻头的螺旋槽 美国人布朗于 1826 年创制了 第一台万能铣床 这是升降台铣床的雏形 1884 年前后出 现了龙门铣床 20 世纪 20 年代出现了半自动铣床 1950 以后 铣床在控制系统方面发展很快 数字控制的应用大 大提高了铣床的自动化程度 尤其 70 年代以后 微处理的 数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到了应用 扩大 了铣床的工作范围 提高了加工精度和效率 3 目录目录 1 X62W 万能铣床的简单介绍 2 X62W 万能铣床的电气控制要求 3 X62W 万能铣床的电气原理图 4 X62W 万能铣床的位置图 5 X62W 万能铣床的接线图 6 电气元器件一览表 7 体会小结 4 1 X62W 万能铣床的简单介绍 1 型号的含义 X 铣床 6 卧式 2 2 号铣床 W 万能 2 主要结构 X62W 万能铣床结构示意图 1 主轴变速手柄 2 主轴变速盘 3 电动机 4 床身 5 主轴 6 悬梁 7 刀杆支架 8 工作台 9 回旋盘 10 横向溜板 11 十字手柄 12 升降台 13 进给变速盘 14 机架 5 如图所示 X62W 万能铣床主要由底座 床身 悬梁 刀杆 支架 升降台 工作台等部分组成 床身固定在底座上 用来安装和联接其它部件 床身内部装有主轴的传动机构 和变速操纵机构 在床身前面有垂直导轨 升降台可沿导 轨上下移动 进给系统的电动机和变速机构装在升降台内 部 溜板可在升降台上面的水平导轨上横向移动 工作台 用来安装工件 可沿溜板上面的水平导轨作纵向移动 为 了加工螺旋槽 在溜板和工作台之间设有回旋盘 可使工 作台在水平面上左右移动 在床身的顶部有水平导轨 悬 梁可沿导轨水平移动 刀杆支架安装在悬梁上 铣刀心轴 一端装在主轴上 另一端装在刀杆支架 刀杆支架在悬梁 上 悬梁在床身顶部的水平导轨上均可水平移动 以便安 装各种长度的心轴 3 运动形式 1 主运动 主轴 铣刀的旋转 2 进给运动 工作台的上 下 左 右 前 后六个方向 的运动 3 辅助运动 工作台六个方向的快速移动 6 2 X62W 万能铣床的电气控制要求 主运动与进给运动由两台电动机拖动 铣床的主运动与进 给运动没有比例协调要求 通常采用两台电动机单独拖动 在操作顺序上 进给运动一定要在铣刀旋转后才能进行 在铣刀停止旋转之前停止进给 否则将损坏刀具或机床 1 主运动 1 直接起动 起动时因空载起动 时间较短 可直接起 动 2 电源反接制动 铣刀是一种多刀多刃刀具 因此铣削 加工是一种断续性加工 为了铣削时平稳些 速度不因多 刃不连续的铣削而波动 铣床轴上装有飞轮 停车时因飞 轮惯性较大导致停车时间较长 所以采用电气制动停车 3 可逆运行 铣削加工一般有顺铣和逆铣两种形式 为 了适应顺铣和逆铣两种铣削方式的需要 主轴电动机应能 正 反转 4 异地控制 方便员工对机器的操作 应设置多处按钮 实现机器的开与关 5 变速冲动 铣床在铣削加工时 铣刀直径 刀具进给 量 工件材料及加工工艺都不同 因此主轴的转速也不同 7 而为使变速时变速齿轮易于啮合 减小齿轮端面的冲击 因此变速时应有低速冲动 2 进给运动 一台电动机拖动工作台 从安全角度考虑 同一时间工作 台只有一个方向的进给运动 为此 工作台的移动由一台 电动机拖动 用运动方向选择手柄来选择方向 用进给电 动机的正反转来实现上或下 左或右 前或后的运动 1 可逆运行 进给运动工作台上下 左右 前后都能移 动 所以进给电动机也应能正 反转 2 变速冲动 对工件的要求不同 所以工作台的移动有 快有慢 应有进给变速盘来改变进给速度 3 辅助运动 由进给电动机拖动 8 3 X62W 万能铣床的电气原理图 1 主电路 9 电路分析 三相交流电源由开关 QS 引入 熔断器 FU1 作短路保护 主轴电动机 M1 的起动由接触器 KM1 的动合主触点控制 组 合开关 SA5 预先选择 M1 的旋转方向 制动时 采用不对称 串电阻反接制动 由 KM2 控制 热继电器 FR1 作 M1 的长期 保护 进给电动机 M2 的正 反转由 KM2 和 KM3 控制 用热继 电器 FR2 作长期过载保护 工作台的快速移动也由进给电 动机 M2 拖动 用快速移动接触器 KM5 和快速移动电磁铁 YA 控制 冷却泵电动机 M3 单方向旋转 起动和停止由接触器 KM6 控制 热继电器 FR3 作长期过载保护 10 2 控制电路 11 电路分析 1 主轴电动机 M1 的控制 M1 正反转换开关说明 触头位置正转停止反转 SA5 1 SA5 2 SA5 3 SA5 4 1 主轴的起动 为了操作方便 主轴电动机 M1 的起动和停止可在两地操作 一 处在工作台的前面 一处在床身侧面 SB1 SB2 是起动按钮 SB3 SB4 是停止按钮 起动前 由换向开关 SA5 选择主轴的方 向 按下 SB1 或 SB2 接触器 KM1 线圈通电吸合并自保 主轴 电动机 M1 旋转 拖动主轴旋转 同时速度继电器 KS 触点闭合 为接触器 KM2 线圈通电做准备 2 主轴的反接制动 按下 SB3 或 SB4 KM1 线圈断电释放 KM2 线圈通电吸合 于是 主电动机 M1 串电阻反接制动 当转速降至较低时 速度继电器 12 触点断开 KM2 线圈断电释放 反接制动结束 M1 停车 3 主轴的变速冲动 主轴变速时 先将主轴变速手柄压下 转动主轴变速盘到所需 位置 然后迅速将主轴变速手柄推回原位 变速手柄推回过程 中 将按下行程开关 SQ7 KM2 线圈迅速通电吸合 电动机 M1 瞬间点动 使变速齿轮顺利滑入啮合位置 手柄复位后 SQ7 复位 变速完成 2 进给电动机 M2 的控制 工作台进给运动时 先工作台手动和自动转换开关 SA2 置 于手动位置 将圆工作台转换开关 SA1 置于断开位置 工作台手动 自动转换开关说明 手动自动 SA2 1一 SA2 2 一 进给移动时 工作台的进给方向有左右 前后 上下 从安全 角度考虑 同一时间只允许有一个方向的进给运动 由进给操 作手柄控制进给方向 同时为防止主轴未转动 工作台运动而 将工件送进 造成刀具或工件损坏 故要求设置主轴开动后方 可起动进给电动机的顺序连锁 位 置触 头 13 1 工作台纵向进给运动的控制 工作台纵向给进行程开关说明 位置 触头 向右中间位置向左 SQ1 1 一一 SQ1 2一 SQ2 1一一 SQ2 2 一 工作台纵向左右进给运动由操作手柄控制 操作手柄有三个位 置 向左 向右 中间 当操作手柄扳到向右 左 位置时 通 过机械传动将纵向晶机械离合器合上 同时压下向右 左 进 给的行程开关 SQ1 SQ2 触点 SQ1 1 SQ2 1 闭合 使接触器 KM3 KM4 线圈通电吸合 进给电动机 M2 正向 反向 旋转 推 动工作台向右 向左 运动 当向右 向左 进给到位时 将 操作手柄扳回零位 纵向进给离合器脱开 同时 SQ1 SQ2 不再 受压 触点 SQ1 1 SQ2 1 断开 使 KM3 KM4 断电释放 电动机 M2 停止转动 工作台停止运动 2 工作台横向及垂直进给运动的控制 14 工作台横向及升降进给行程开关说明 位置 触头 向前 向下中间位置向后 向上 SQ3 1 一一 SQ3 2一 SQ4 1一一 SQ4 2 一 由工作台横向及升降操作十字手柄控制 十字操作手柄有五个 位置 上 下 前 后 中间 行程开关 SQ3 控制向下和向前 移动 SQ4 实现向上和向后移动 将操作手柄扳到向上 向下 位置时 通过手柄的联动机构将垂直运动的继续离合器挂上 同时压下向上 向下 运动 上升 下降 到预定位置后 将 手柄扳到中间位置 行程开关 SQ4 SQ3 复位 接触器 KM4 KM3 断电释放 使电动机停止转动 垂直运动机械离合器脱开 工 作台向上 向下 运动结束 工作台横向向前 向后的控制同垂直运动 3 工作台快速运动的控制 工作台在三个方向上的快速运动也是由进给电动机 M2 拖动的 由快速移动按钮 SB5 SB6 两处控制 当工作台正在进行工作进 给时按下 SB5 SB6 接触器 KM5 线圈通电吸合 主电路中快速 15 移动电磁铁 YA 带电 通过机械传动装置将快速离合器接合 使 工作台按原方向作快速移动 松开 SB5 SB6 时 KM5 YA 相继 断电释放 快速移动结束 4 进给变速冲动 进给变速冲动是由进给变速手柄配合进给变速行程开关 ST6 实 现的 进给变速前应先起动主轴电动机 M1 使接触器 KM1 吸合 触点 KM1 闭合 为变速冲动做准备 进给变速工作原理同主轴 变速冲动 5 圆工作台的控制 圆工作台转换开关说明 圆工作台位置 触头 接通断开 SA1 1一 SA1 2 一 SA1 3一 开动圆工作台前 将转换开关 SA1 扳到接通位置 则触点 SA1 1 断开 SA 闭合 SA1 3 断开 16 四 X62W 万能铣床的位置图 M XT1 XT2 KM4 SQ6 SB1 SQ7SQ4 SQ1 FR1 FR3 KM6KM5 KM3 KM1 QS KM2 SA1 SA5 FU1 FU4 TS KS EL YA SQ5SQ3 SQ2 SB3 SB5 SB4 SB2 SB6 R M1 M2M3 17 5 X62W 万能铣床的接线图 18 19 20 六 电气元器件一览表 代号名称型号 规格数 量 用途备注 M1主轴电动机JO2 42 4 T2 5 5KW 1410r min1推动铣刀主运动立式 M2给进电动机JO2 22 4 T2 1 5KW 1410r min1拖动工作台给进立式 M3冷却泵电动机JCB 22 0 125KW 2790r min1拖动冷却泵 KM1 KM2交流接触器CJ10 20 线圈电压 110V2M1 启动及制动 KM3 KM4交流接触器CJ10 10 线圈电压 110V2M2 正转及反转 KM5交流接触器CJ10 10 线圈电压 110V1控制电磁铁 YA KM6交流接触器CJ10 10 线圈电压 110V1M3 启动 T1控制变压器BK 150 150VA 380V 110V1控制电路电源 T1照明变压器BK 50 50VA 380V 24V1照明电路电源 SQ1行程开关LX1 11K1向右给进开启式 SQ2行程开关LX1 11K1向左给进开启式 SQ3行程开关LX2 1311向前及向下给进自动复位 SQ4行程开关LX2 1311向后及向上给进开启式 SQ5行程开关LX3 11K1工作台自动循环开启式 SQ6行程开关LX3 11K1工作台变速冲动开启式 SQ7行程开关LX3 11K1主轴变速冲动开启式 QS1转换开关HZ1 10 E261电源总开关3 极 QS2钮子开关JC21照明开关与灯配套 SA1转换开关HZ1 10 E161圆工作台转换 21 SA2转换开关转换开关1工作台手动和自动转换 SA3转换开关HZ1 10 E161冷却泵开关 SA4转换开关HZ1 10 E261照明开关 SA5转换开关HZ3 1331M1 正反转转换开关 SB1 SB2按钮LA2 5A2主轴启动红色 SB3 SB4按钮LA2 5A2主轴停车制动绿色 SB5 SB6按钮LA2 5A2工作台快速移动黑色 R电阻 ZB2 1 45W 2 15 4A 2限制制动电流 FR1热继电器JR0 40 11 3A1M1 过载保护 FR2热继电器JR10 10 3 5A1M2 过载保护 FR3热继电器JR10 10 0 415A1M3 过载保护 FU1熔断器RL1 60 熔体 30A3电源总短路保护 FU2熔断器RL1 15 熔体 10A3M2 M3 短路保护 FU3熔断器PL1 15 熔体 6A1控制回路短路保护 FU4熔断器RL1 15 熔体 4A1照明回路短路保护 KS速度继电器JY1 2A1主轴反接制动 EL照明灯24V 40W1低压照明与开关配套 YA电磁铁MQ1 514 拉力 150N 线圈 110V1工作台快速移动 22 7 体会小结 经过一个星期的奋战 终于完成了此次课