任务9.2 X6132型万能卧式铣床电气控制线路分析与故障检修

任务9.2X6132型万能卧式铣床

电气控制线路分析与故障检修主讲人：韩晓冬项目9典型机床电气控制线路分析与故障检修

CONTENTS目录任务描述01任务实施05学习目标02任务分析03知识链接04拓展知识06自我检测07任务描述

X6132型万能卧式铣床（见图9-11）是一种在机械加工领域应用广泛的机床设备，具有功能多、精度高、适应性好等特点。它的加工范围广泛，能进行平面铣削，包括水平面与垂直面；可开展轮廓铣削，加工复杂外轮廓与内轮廓；也能完成钻孔、镗孔加工，满足不同孔径及精度要求；还可铣槽，无论是直槽还是螺旋槽都不在话下，在众多行业中发挥着重要作用。本任务主要学习X6132型万能卧式铣床电气控制系统的原理分析、安装调试、故障诊断与检修等实践技能，使学生具备对典型机床电气控制系统进行综合分析和处理实际问题的能力，为学生今后从事机电设备的维护、管理和技术改造等工作奠定坚实的基础。任务描述

X6132型万能卧式铣床的型号含义：X：代表铣床类型。6：表示卧式结构，即机床的主轴为水平安装。1：代表万能升降台铣床，具有可调节工作台高度和角度的功能。32：表示工作台最大宽度为320毫米（即32×10毫米）。学习目标（1）了解X6132型万能铣床的基本结构、工作原理与工艺特点；（2）掌握X6132型万能铣床电气控制线路的组成和各元件作用；（3）理解X6132型万能铣床电气线路（主电路、控制电路等）的逻辑关系与控制流程。知识目标01（1）能正确识读X6132型万能铣床的电气原理图、接线图和布置图；（2）掌握X6132型万能铣床常见电气故障的诊断方法与检修技巧，能使用工具准确判断并修复故障。能力目标02（1）养成严谨细致、实事求是的工作作风，注重工作质量；（2）增强团队协作与沟通能力，学会合作解决问题；（3）培养创新意识与自主学习能力，在实践中探索提升专业技能。素养目标03任务分析

X6132型万能卧式铣床是一种功能全面、适应性强的机械加工设备，能完成平面、轮廓、沟槽、钻孔和镗孔等多种铣削作业。要了解其电气控制系统的安装、调试与维修，需理解其机械结构、运动特点及相应的电气控制要求。能够识读并分析电气原理图，准确判断并排除常见电气故障。通过本任务的系统学习，将为从事机电设备维护与技术改进工作奠定坚实的实践基础。知识链接

9.2.1铣床的主要结构与运动形式1.铣床的主要结构X6132型万能卧式铣床主要由床身、悬梁、刀杆支架、工作台、溜板和升降台等部件组成。床身为箱形结构，内部安装主轴传动及变速机构。悬梁位于床身顶部导轨上，装有刀杆支架，用于支撑铣刀心轴。工作台通过溜板安装在升降台上，可实现纵向、横向和垂直三个方向的移动。工作台还可偏转±45°，用于铣削螺旋槽。图9-11X6132型万能卧式铣床外形结构及运动形式知识链接

2.铣床的运动形式铣床的运动形式有主运动、进给运动和辅助运动。（1）主运动铣刀主轴的旋转运动，由主轴电动机驱动，是铣床进行切削加工的主要运动。（2）进给运动直线进给运动：工作台在纵向（左右）、横向（前后）和垂直（上下）三个方向的移动；旋转进给运动：安装圆工作台附件后，可实现旋转进给运动；工作台通过横向溜板实现左右移动，通过升降台实现前后移动，升降台带动工作台整体作升降运动。图9-11X6132型万能卧式铣床外形结构及运动形式知识链接

（3）辅助运动变速冲动：主轴变速或进给变速时，电动机瞬时转动，便于齿轮顺利啮合；快速移动：工作台各方向的快速移动，由电动机驱动；手动调整：包括工作台手动移动、回转盘±45°转动、悬梁及刀杆支架水平移动等；速度控制：进给速度与快速移动通过电磁离合器切换传动链实现，进给速度较低，快速移动速度较高。图9-11X6132型万能卧式铣床外形结构及运动形式知识链接9.2.2铣床加工对电气控制线路的要求1.铣刀的旋转运动正反转控制：主轴电动机需能正反转，以适应顺铣和逆铣加工，但加工过程中方向不变，仅在加工前预选方向（如X6132型铣床采用倒顺开关切换电源相序）。制动要求：因铣削负载波动大，主轴传动系统常加飞轮增大惯量，但需电磁离合器实现快速停车制动和上刀制动。变速与冲动控制：主轴转速需宽范围调节（机械变速），变速时电动机需冲动控制以减小齿轮冲击。知识链接

9.2.2铣床加工对电气控制线路的要求2.工件相对于铣刀的进给驱动控制（1）多方向与正反转：一台进给电动机驱动工作台的三个（纵向、横向、垂直）运动，因此要求电机能正反转。（2）联锁与保护：1）进给与主轴的联锁：必须先启动主轴旋转，才能开始进给；停止加工时，必须先进给停止，主轴才能停止。这是为了防止损坏刀具和工件。2）方向进给的互锁：同一时间内只允许工作台在一个方向上进行进给运动，避免机构干涉。3）行程限位保护：工作台在各运动方向上都必须安装限位开关，以防止超程引发事故。知识链接

9.2.2铣床加工对电气控制线路的要求3.辅助控制（1）冷却泵控制：根据加工需要，通过转换开关独立控制冷却泵电动机的启停。（2）多地操作：为方便操作，机床应在不同位置（如正面、侧面）设置操作按钮，控制主轴启停和工作台快速移动。（3）安全照明：必须配备独立的照明电路，确保工作区域有良好的视野。知识链接

9.2.3X6132型万能卧式铣床控制线路电气原理图X6132型万能卧式铣床电气控制系统中配置了三台三相异步电动机，如图9-12所示，主轴电动机M1采用直接起动方式，通过转换开关预选正/转向，驱动主轴旋转；冷却泵电动机M2需在主轴电动机M1启动后，通过独立开关Q2控制启停，为切削加工提供冷却液；进给电动机M3：由接触器KM2和KM3实现正反转控制，驱动工作台进给运动。其主要电器元件及功能可参考表9-6。图9-12

X6132型万能卧式铣床电气控制线路原理图知识链接表9-6X6132型万能铣床的主要电器元件表任务实施

1.X6132型铣床电气控制线路的工作原理分析（1）主轴电动机控制X6132型铣床主轴电动机(M1)的控制电路（如图9-13所示）可在工作台前方或床身侧面两处进行操作，实现启、停和变速。1）主轴起动操作：先将换向开关SA1设定所需旋转方向，然后按下启动按钮SB5或SB6。过程：接触器KM1线圈通电吸合。KM1的常开辅助触点(6-7)闭合，实现自锁。KM1的主触点闭合，M1电动机开始旋转。保护：

热继电器FR1和FR2的常闭触点(22-23)和(23-24)串联于控制回路。任一电动机过载，热继电器动作，将切断KM1电源，使两台电动机停止。图9-13

主轴电动机控制线路的电气原理图任务实施

2）主轴停车制动操作：

按下停止按钮SB1或SB2。过程：SB1或SB2的常闭触点(3-4)或(4-6)断开，KM1断电释放。关键：

需将停止按钮按到底。此时，其常开触点(109-110)闭合。制动电磁离合器YC1线圈通电吸合，实现主轴制动，迅速停车。图9-13

主轴电动机控制线路的电气原理图任务实施

3）主轴的变速冲动操作：拉出变速操纵盘上的变速手柄，转动变速盘选定速度，然后将手柄推回。过程：手柄推回过程中，机械装置使冲动开关SQ6-2(2-3)断开，KM1断电释放，M1停止；同时，SQ6-1瞬时闭合，时间继电器KT线圈通电；KT的常开触点(5-7)瞬时闭合，使KM1瞬时通电，M1电动机短暂转动，帮助变速齿轮啮合；KT的延时常闭触点(25-22)延时断开，切断KM1线圈电路，防止因推手柄时间过长导致变速齿轮损坏。特点：

变速时无需先按停止按钮，因为SQ6-2的断开已自动使M1停止。图9-13

主轴电动机控制线路的电气原理图任务实施

4）主轴换刀时的制动目的：防止换刀时主轴随意转动，确保安全。操作：将转换开关SA2扳至换刀位置。过程：SA2的一个触点(1-2)断开控制电路电源，保障人身安全；SA2的另一个触点(109-110)接通主轴制动电磁离合器YC1，使主轴无法转动。换刀后：将SA2扳回工作位置，触点SA2-1(1-2)闭合恢复控制电源，触点SA2-2(109-110)断开YC1，解除制动。图9-13

主轴电动机控制线路的电气原理图任务实施

（2）进给电动机的控制1）进给电动机的控制原理。合上电源开关Q1，主轴电动机M1启动后，接触器KM1吸合并自锁，进给控制回路获得电源，此时可启动进给电动机M3。工作台的直线运动由三根互相垂直的传动丝杠带动，三个方向的运动（X、Y、Z轴）均由进给电动机M3通过三组离合器驱动。操作时，将对应方向的离合器挂上，电动机即可带动对应丝杠，实现工作台的指定方向移动。例如挂上垂直离合器，电动机带动垂直丝杠，实现工作台上下移动。电动机转向决定工作台实际运动的具体方向（如上/下、前/后、左/右）。机械离合器和电动机转向的联动，通过操纵手柄实现。操纵手柄确定离合器挂挡与电动机转向，最终决定工作台的移动方向。如图9-14进给电动机拖动工作台六个方向运动示意图所示。图9-14进给电动机拖动工作台六个方向运动示意图任务实施

2）进给运动控制

进给电动机通过正反转接触器KM2、KM3控制，受行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4及机械操纵手柄联动控制。纵向操纵手柄有左、中、右三位；垂直与横向操纵手柄有上、下、前、后、中五位。当操纵手柄处于中间位置时，所有行程开关均处于未动作状态。移动手柄时，相应的行程开关被按下，对应接触器得电，电动机工作，实现预设方向的进给。进给工作过程时，快速移动接触器KM4断电，进给移动电磁离合器YC2得到通电，保证了工作台的进给运动。图9-14进给电动机拖动工作台六个方向运动示意图任务实施

3）工作台纵向（左、右）进给运动的控制先将圆工作台的转换开关SA3扳在“断开”位置，并启动主轴电动机，并将个触点通断状态填入表9-7。表9-7

SA3各触点通断情况表任务实施

工作台的纵向、横向和垂直进给的控制线路的电气原理图如图9-15所示，SA3-1（13-16）闭合，SA3-2（10-14）断开，SA3-3（9-10）闭合。图9-15

工作台的纵向、横向和垂直进给的控制线路的电气原理图任务实施

①向右进给的控制回路手柄向右：机械传动链与纵向滑台相连，并压下SQ1，SQ1-1常开触点闭合，使KM2正转接触器吸合，进给电动机M3正转，工作台向右运动，工作台纵向进给操纵机构图如图9-16所示。②向左进给的控制回路手柄向左：机械传动链与纵向移动机构相联结，并压下SQ2，SQ2-1常开触点闭合，使KM3反转接触器吸合，进给电动机M3反转，工作台向左运动。当将纵向进给手柄扳回到中间位置（或称零位）时，一方面纵向运动的机械机构脱开，另一方面微动开关SQ1和SQ2都复位，其常开触点断开，接触器KM2和KM3释放，进给电动机M3停止，工作台也停止。手柄归中位时，SQ1、SQ2复位，接触器释放，电动机停，工作台停止进给。1一手柄

2一叉子

3一垂直轴

4一压块

5一微动开SQ1

7、8一可调螺钉

6、9一弹簧

10一微动开关SQ2图9-16工作台纵向进给操纵机构图任务实施

4）工作台横向（前、后）和垂直（上、下）进给运动的控制同样需将圆工作台转换开关SA3扳到“断开”位置。横向与垂直进给通过十字操纵手柄完成，联动机构可操控前/后/上/下/中五个位置。向前/下进给：扳动手柄，压下SQ3，SQ3-1常开触点闭合，KM2吸合，电动机M3正转。若同时压下SQ7，电磁离合器YC4动作，带动前进；若压下SQ8，YC5动作，带动下移。向后/上进给：扳动手柄，压下SQ4，SQ4-1常开触点闭合，KM3吸合，电动机反转。若同时压SQ7，YC4带动后移；压SQ8，YC5带动上移。横、纵、垂直移动均设有限位保护，防止超程。任务实施

5）工作台的快速移动在进行对刀时，为了缩短对刀时间，应快速调整工作台的位置，也就是将工作台快速移动，如图9-17工作台快速移动的控制线路所示。手柄选定方向后，按下SB3或SB4，KM4吸合，快速移动电磁离合器YC3通电，接通快速移动传动链，工作台以较高速度移动。松开按钮，回复正常进给模式。图9-17工作台快速移动的控制线路任务实施6）进给变速冲动进给变速时，为保证齿轮顺利啮合，可进行变速冲动：启动主轴电动机，KM1吸合；操作变速盘推到底、旋至档位、再推回，压下SQ5，KM2短时吸合驱动M3瞬间启动，使变速齿轮顺利结合后恢复原状，进给变速冲动控制线路如图9-18所示。变速冲动的控制回路是6→KM1→9→SA3-3→10→SQ2-2→15→SQ1-2→13→SQ3-2→12→SQ4-2→11-SQ5-1→14→KM2线圈→18→KM3→21。图9-18进给变速冲动控制线路任务实施7）圆工作台的旋转控制圆工作台用于铣削曲线等复杂工件。其由进给电动机M3通过纵向传动链带动，见图9-19圆工作台的控制线路。操作前，将SA3转到“接通”位置，使SA3-2、SA3-3转为闭合、断开等指定状态；操作手柄全部回中位，主轴起动KM1吸合后，KM2吸合，驱动M3正转，带动圆工作台单向旋转；因SA3接线特性，KM3不能吸合，保证圆工作台仅能按照设计方向旋转。圆工作台的控制回路是：6→KM1→9→SQ5-2→11→SQ4-2→12→SQ3-2→13→SQ1-2→15→SQ2-2→10→SA3-2→14→KM2线圈→18→KM3→21。图9-19圆工作台的控制线路任务实施（3）变压器及照明电路照明变压器T将380V交流电压降至36V安全电压，为照明电路供电。照明电路由开关SA4和SA5分别控制灯泡EL1和EL2，并通过熔断器FU3实现短路保护。整流变压器TC2输出低压交流电，经桥式整流后为五个电磁离合器提供36V直流电源。控制变压器TC1则提供127V交流控制电压。（4）联锁保护1）主轴与进给运动联锁只有主轴电动机M1启动后（KM1吸合，其常开辅助触点闭合），进给控制电路才得电，进给电动机M3方可启动。M1停止时，M3立即停止，防止工件与铣刀在主轴停转时发生碰撞。任务实施2）六个进给方向之间的联锁工作台的左右运动由纵向手柄控制，上下前后运动由十字手柄控制，同一时间仅允许一个方向进给。联锁电路通过将纵向手柄控制的的SQ1-2和SQ2-2常闭触点，以及十字手柄控制的SQ3-2和SQ4-2常闭触点两条支路串联，控制KM2和KM3线圈能否得电。若两个手柄均不在零位，相应微动开关常闭触点断开，将切断KM2和KM3电路，使其不能得电，进给电机M3无法启动。进给变速时要求两个手柄均置于零位。3）进给变速冲动保护变速时压下SQ5，其常闭触点（9-11）断开，常开触点（11-14）闭合。若任一进给手柄不在零位，相应微动开关常闭触点断开，使KM2无法吸合，M3不能转动，确保变速时工作台无进给运动。任务实施4）圆工作台与进给运动联锁圆工作台转换开关SA3置于“接通”时，四个进给微动开关的常闭触点（SQ1-2、SQ2-2、SQ3-2、SQ4-2）串联在控制电路中。若任一进给手柄不在零位，常闭触点断开，KM2无法吸合，M3和圆工作台均不能动作。只有所有手柄恢复零位，圆工作台才可转动。任务实施2.X6132型万能卧式铣床电气线路的常见故障分析（1）主轴电动机常见故障分析1）主轴电动机M1无法起动可能原因：转换开关SA2处于断开位置；SQ6、SB1、SB2、SB5或SB6、KT延时触点任何一个触点接触不良；热继电器FR1、FR2动作后未复位，使常闭触点无法导通。2）主轴电动机无法变速冲动或冲动时间过长可能原因：不能变速冲动：SQ5-1或KT的触点接触不良；冲动时间过长：KT时间继电器设定延时过长。任务实施（2）工作台进给部分常见故障分析1）工作台各方向无法进给可能原因：KM1的辅助触点KM1（5-9)接触不良；热继电器FR3动作后没有复位。2）进给不能变速冲动可能原因：若工作台各方向能进给，则SQ5-1常开触点损坏。3）特定方向不能运动①不能后、上运动：SQ4行程开关常开触点接触不良；②不能上、下运动：SQ8常开触点接触不良或YC5线圈损坏。4）工作台不能快速移动按钮SB3、SB4接触不良；KM4常开触点或YC3线圈损坏。任务实施3.X6132型万能卧式铣床电气控制线路的常见故障检修举例（1）故障现象主轴电动机不能起动，观察到控制主轴电动机的KM1线圈不吸合。（2）故障分析此故障现象表明，主轴电动机起动的主回路未被接通，其根本原因在于控制回路未能使KM1线圈得电。检修应遵循“先电源，后线路”的原则，逐级排查。任务实施（3）检修步骤与方法1）检测电源与变压器回路控制回路的所有电器均由变压器TC供电，必须首先确保其工作正常。检修时参照图9-20电源、变压器回路。用万用表检测变压器TC输入端（应为380V）。若无电压，故障区间：L2→Q1→FU1→V13→FU2→V32→TC和L3→Q1→FU1→W13→FU2→W32→TC。如有380V输入，检测TC输出127V。输出无电压，则变压器损坏；如有，则继续查控制回路。图9-20电源、变压器回路任务实施2）检测接触器KM1得电回路：检查1→SA2-1→2→SQ6-2→3→SB1-1→4→SB2-1→6→SB5或SB6或KM1（6-7)→KM1线圈→25→KT（25-22）→22→FR2→23→FR1→24→FU4→26，逐点测量查找断点。如图9-21接触器KM1线图的得电回路所示。（3）故障测量（假设SB1-1下端的4号连接线有断点）1)电阻测量法：断开FU4，按下SB5、SB6或KM1常开触点，一表笔接TC的1，另一表笔依次测2、3、4、6、7，正常应接近零电阻。测到3正常，至SB2-1的4时，若电阻为∞，说明4号线断路。2）电压测量法按下SB5、SB6或KM1常开触点，一表笔接TC的26，另一表笔依次测1、2、3、4、6、7、25、22、23。测到3正常为127V，测到SB2-1的4为0V，说明4号线断路。两种方法均能准确定位至SB1-1至SB2-1间4号连接线断路。图9-21

接触器KM1线图的得电回路任务实施2）检测接触器KM1得电回路：检查1→SA2-1→2→SQ6-2→3→SB1-1→4→SB2-1→6→SB5或SB6或KM1（6-7)→KM1线圈→25→KT（25-22）→22→FR2→23→FR1→24→FU4