X62萬能銑床參考教案

1、l 參觀導(dǎo)入新課 到銑工車間參觀 X62W 萬能銑床。1、重點演示觀察工作臺的縱向、橫向及上下六個方向的運動，能手動也能自動；了解操作手柄的作用，了解銑床的運動形式有哪幾種？2、在生產(chǎn)車間演示講解圓形工作臺和非圓形工作臺的工作流程。3、主軸沖動和變速沖動。4、在生產(chǎn)車間演示講解主軸的制動。5、在生產(chǎn)車間演示講解聯(lián)鎖控制。講授新課X62W萬能銑床機電氣控制原理分析,故障分析與排除（一）X62W萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)及運動形式1X62W萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)見圖1 2X62W萬能銑床的運動形式 主運動：主軸帶動銑刀的旋轉(zhuǎn)運動。進(jìn)給運動：加工中工作臺帶動工件縱向、橫向和垂直 3 個方向的移動以及圓形工作臺的

2、旋轉(zhuǎn)運動。輔助運動：工作臺帶動工件在三個方向的快速移動。（二）X62W萬能銑床電力拖動要求與控制特點 1主運動的控制：X62W 萬能銑床的主運動由籠型異步電動機M1拖動， M1是在空載時直接起動，為完成順銑和逆銑，要求電動機能正反轉(zhuǎn)，可在加工之前根據(jù)銑刀的種類預(yù)先選擇轉(zhuǎn)向，在加工過程中不必變換轉(zhuǎn)向。為了能實現(xiàn)快速停車的目的，主軸電動機采用停車制動控制。2進(jìn)給運動的控制：工作臺的進(jìn)給運動由一臺進(jìn)給電動機 M2 拖動。進(jìn)給 運動的方向是通過操作選擇運動方向的手柄與開關(guān)，配合進(jìn)給電動機 M2的正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，為減小齒輪端面的沖擊，要求變速時有電動機瞬時沖動(短時間歇轉(zhuǎn)動)控制3輔助運動的控制：通過

3、方向控制手柄接通快速移動電磁鐵 YA，銜鐵吸合，經(jīng)絲杠將進(jìn)給傳動鏈中的摩擦離合器合上，減少中 間傳動裝置，工作臺按原進(jìn)給運動方向?qū)崿F(xiàn)快速移動。 4冷卻泵控制：銑削加工中，一般需要切削液對工件和刀具進(jìn)行冷卻潤滑。由電動機 M3 拖動冷卻 泵，供給銑削加工時的切削液5其他控制(1) 根據(jù)工藝要求，主軸旋轉(zhuǎn)與工作臺進(jìn)給之間應(yīng)有可靠的聯(lián)鎖控制，即進(jìn)給運動要 在銑刀旋轉(zhuǎn)之后才能進(jìn)行，加工結(jié)束必須在銑刀停轉(zhuǎn)前停止進(jìn)給運動,以避免工件與銑刀碰撞而造成事故。 (2) 為了保證機床、刀具的安全，在銑削加工時同一時間只允許工作臺向一個方向移 動，故三個垂直方向的運動之間應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)。使用圓形工作臺時，不允許工件作

4、縱向、 橫向和垂直方向的進(jìn)給運動。為此，要求圓形工作臺的旋轉(zhuǎn)運動與工作臺的上下、左右、 前后三個方向的運動之間有聯(lián)鎖控制。 圖1 X62W萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)1底座 2主軸變速手柄 3主軸變速數(shù)字盤 4床身(立柱) 5懸梁 6刀桿支架 7主軸 8工作臺 9工作臺縱向操作手柄 10回轉(zhuǎn)臺 11床鞍 12工作臺升降及橫向操作手柄 13進(jìn)給變速手輪及數(shù)字盤 14升降臺 （三）X62W萬能銑床的電氣控制線路的分析 X62W萬能銑床的電氣控制原理見圖 1主電路的分析圖 所示的主電路中有三臺電動機的驅(qū)動電路。隔離開關(guān) QS 將三相電源引入，從主電路看出，主軸電動機M1的轉(zhuǎn)向由轉(zhuǎn)換開關(guān) SA5預(yù)選確定。主軸電

5、動機的起動、停止由接觸器 KM1 控制，接觸器 KM2 及電阻R 和速度繼電器 KS 組成 停機反接制動控制。進(jìn)給電機M2由KM3、KM4控制正反轉(zhuǎn)，KM5控制快速移動電磁鐵YA。 冷卻泵電機M3由KM6控制。 2控制電路的分析(1)主軸電動機控制 1)主軸電動機的起動控制。接通電源開關(guān)QS1，由操作轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5選擇主軸電動機轉(zhuǎn)向。分別由裝于工作臺上與床身上的控制按鈕SB3、SB4和SB1、SB2實現(xiàn)兩地控制主軸電動機起動與停止。按下按鈕SB3或SB4，接觸器KM1得電，其觸點閉合并自鎖，主軸電動機按預(yù)選方向直接起動，帶動主軸、銑刀旋轉(zhuǎn)，同時速度繼電器KS 常開觸點閉合，為停機反接制動做準(zhǔn)備

6、。2) 主軸電動機停機控制。按下停機按鈕SB1或SB2，接觸器KM1失電，切斷正序電源，同時接觸器KM2得電，電動機串電阻實現(xiàn)反接制動。當(dāng)主軸電動機轉(zhuǎn)速低于100r/min，KS觸點斷開，KM2斷電，電動機反接制動結(jié)束。停機操作時應(yīng)注意在按下SB1或SB2時要按到底，否則反接制動電路未接入，電動機只能實現(xiàn)自然停機。3) 主軸的變速沖動控制。主軸的變速裝置采用圓孔盤式結(jié)構(gòu)，變速時操作變速手柄在拉出或推回過程中短時觸動沖動開關(guān)SQ7，電動機瞬動一下而實現(xiàn)。主軸處于停車狀態(tài)時，操作變速手柄，凸輪轉(zhuǎn)動壓動彈簧桿，觸動沖動開關(guān)SQ7，使接觸器KM2瞬時得電，電動機定子串電阻沖動一下，帶動齒輪轉(zhuǎn)動一下，便

7、于齒輪嚙合，完成變速。主軸已起動工作時，如要變速同樣操作變速手柄。操作時也觸動沖動開關(guān)SQ7，使接觸器KM1失電，KM2得電進(jìn)行反接制動，主軸轉(zhuǎn)速迅速下降，以便于在低速下齒輪嚙合。完成變速后，推回變速手柄，主軸電動機重新起動，繼續(xù)工作。主軸在變速操作時，應(yīng)以較快速度將手柄推入嚙合位置。因為SQ7的瞬動只靠手柄上凸輪的一次接觸達(dá)到，如果推入動作緩慢，凸輪與SQ7接觸時間延長，會使主軸電動機轉(zhuǎn)速過高，齒輪嚙合不上，甚至損壞齒輪。（2）工作臺進(jìn)給運動控制工作臺的進(jìn)給運動需在主軸起動之后進(jìn)行。接觸器KM1常開觸點閉合，接通進(jìn)給控制電源。工作臺的左、右、前、后和上、下方向的進(jìn)給運動均由進(jìn)給拖動電動機M2

8、驅(qū)動，通過M2的正反轉(zhuǎn)及機械結(jié)構(gòu)的聯(lián)合動作，來實現(xiàn)六個方向的進(jìn)給運動?？刂乒ぷ髋_運動的電路是與縱向機械操作手柄聯(lián)動的行程開關(guān)SQ1、SQ2及與橫向、升降操作手柄聯(lián)動的行程開關(guān)SQ3、SQ4組成復(fù)合控制。這時圓形工作臺控制轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3在斷開位置，即SA31和SA33 接通，SA32 斷開，進(jìn)給電動機通過工作臺方向操作手柄進(jìn)行控制。圓形工作臺控制SA3動作表見表1。表1圓形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)工作狀態(tài)位置觸點接通圓形工作臺斷開圓形工作臺SA11SA12SA131)工作臺的左、右(縱向)進(jìn)給運動 工作臺的左、右進(jìn)給運動由工作臺前面的縱向操作手柄進(jìn)行控制。當(dāng)將操作手柄扳到向右位置時，一方面合上縱向進(jìn)給的機

9、械離合器，同時壓下行程開關(guān)SQ1(見表2)，其常閉觸點SQ12 斷開，使KM4線圈不能得電；常開觸點SQ11接通，此時，控制電源經(jīng)(12111516181920)接通接觸器KM3 線圈，KM3吸合，主觸點接通M2 正序電源，M2正向旋轉(zhuǎn)，工作臺作向右進(jìn)給運動。同理，將操作手柄扳到向左位置時，SQ2壓合，工作臺作向左進(jìn)給運動，電路工作過程由讀者自行分析。表2工作臺縱向行程開關(guān)工作狀態(tài)縱向操作手柄觸點向 左 中 間(停)向 右SQ11SQ12SQ21SQ222) 工作臺前后(橫向)進(jìn)給運動和上、下(垂直)進(jìn)給運動工作臺的前后及上下進(jìn)給運動，共用一套操作手柄進(jìn)行控制，手柄有5 個控制位置，處于中間位

10、置為原始狀態(tài)，進(jìn)給離合器處于斷開狀態(tài)，行程開關(guān)SQ3、SQ4均復(fù)位，工作臺不運動。當(dāng)操作向前、向后手柄時，通過機械裝置連接前、后進(jìn)給方向的機械離合器。當(dāng)操作向上、向下手柄時，連接上、下進(jìn)給方向的機械離合器。同時，SQ3或SQ4壓合接通(見表3)，電動機M3正向或反向旋轉(zhuǎn)，帶動工作臺作相應(yīng)方向的進(jìn)給運動。表 3工作臺升降、橫向行程開關(guān)工作狀態(tài)升降、橫操作手柄觸點向 前向 下中 間(停)向后向 上SQ31SQ32SQ41SQ42 工作臺向前和向下進(jìn)給運動的電氣控制電路相同。當(dāng)將操作手柄扳到向前或向下位置時，壓合SQ3，使其常閉觸點SQ32斷開，常開觸點SQ31 閉合，控制電源經(jīng)1211212217

11、1819200 接通KM3線圈，KM3吸合，進(jìn)給電動機M2正向旋轉(zhuǎn)并通過機械聯(lián)動將前、后進(jìn)給離合器或上、下進(jìn)給離合器接入，使工作臺作向前或向下方向的進(jìn)給運動。工作臺向后和向上進(jìn)給運動也共用一套電氣控制裝置。當(dāng)操作手柄扳到向后或向上位置時，壓合SQ4，進(jìn)給電動機反向旋轉(zhuǎn)，使工作臺作向后或向上方向進(jìn)給運動。電路的工作過程讀者可自行進(jìn)行分析。3) 圓形工作臺的工作圓形工作臺的回轉(zhuǎn)運動由進(jìn)給電動機M2經(jīng)傳動機構(gòu)驅(qū)動。在使用時，首先必須將圓形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3扳至“接通”位置，即圓形工作臺的工作位置。SA2為工作臺手動與自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，SA3扳至“自動”位置時，SA31 斷開，SA32 閉合，此時，由于

12、SA31、SA33 斷開，SA32 接通，這樣就切斷了銑床工作臺的進(jìn)給運動控制回路，工作臺不可能作三個互相垂直方向的進(jìn)給運動。圓形工作臺的控制電路中，控制電源經(jīng)1211151617222119200 接通接觸器KM3線圈回路，使M2帶動圓形工作臺作回轉(zhuǎn)運動。由于KM4線圈回路被切斷，所以進(jìn)給電動機僅能正向旋轉(zhuǎn)。因此，圓形工作臺也只能按一個方向作回轉(zhuǎn)運動。4) 進(jìn)給變速沖動進(jìn)給變速沖動與主軸變速沖動一樣，為了便于變速時齒輪的嚙合，電氣控制上設(shè)有進(jìn)給變速沖動電路。但進(jìn)給變速時不允許工作臺作任何方向的運動。變速時，先將變速手柄拉出，使齒輪脫離嚙合，然后轉(zhuǎn)動變速盤至所選擇的進(jìn)給速度擋，最后推入變速手柄

13、。在推入變速手柄時，應(yīng)先將手柄向極端位置拉一下，使行程開關(guān)SQ6被壓合一次，其常閉觸點SQ62斷開，常開觸點SQ61 接通，控制電源經(jīng)1211212217161519200 瞬時接通接觸器KM3，進(jìn)給電動機M2作短時沖動，便于齒輪嚙合。5) 工作臺快速移動銑床工作臺除能實現(xiàn)進(jìn)給運動外，還可進(jìn)行快速移動。它可通過前述的方向控制手柄配合快速移動按鈕SB5或SB6進(jìn)行操作。當(dāng)工作臺已在某方向進(jìn)給時，此時按下快速進(jìn)給按鈕SB5或SB6，使接觸器KM5通電，接通快速移動電磁鐵YA，銜鐵吸合，經(jīng)絲杠將進(jìn)給傳動鏈中的摩擦離合器合上，減少中間傳動裝置，工作臺按原進(jìn)給運動方向?qū)崿F(xiàn)快速移動。當(dāng)松開SB5或SB6時

14、，KM5、YA線圈相繼斷電，銜鐵釋放，摩擦離合器脫開，快速移動結(jié)束，工作臺仍按原進(jìn)給運動速度和原進(jìn)給運動方向繼續(xù)進(jìn)給。因此，工作臺的快速移動是點動控制。工作臺的快速移動也可以在主軸電動機停轉(zhuǎn)情況下進(jìn)行。這時應(yīng)將主軸換向開關(guān)SA5扳向“停止”位置，然后按下SB3或SB4，使接觸器KM1通電并自鎖，操縱工作臺手柄，使進(jìn)給電動機M2起動旋轉(zhuǎn)，再按下SB5或SB6，工作臺便可在主軸不旋轉(zhuǎn)的情況下實現(xiàn)快速移動。（3） 冷卻泵電動機的控制與照明電路冷卻泵電動機M3通常在銑削加工時由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1操作。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)扳至“接通”位置時，觸點SA1閉合，接觸器KM6通電，電動機M3起動，拖動冷卻泵送出切削液。機床

15、的局部照明由變壓器T輸出12V 安全電壓，由開關(guān)SA4控制照明燈EL。（4）其它控制與保護(hù)銑床的運動較多，電氣控制電路較復(fù)雜。為了保證刀具、工件和機床能夠安全可靠地進(jìn)行工作，應(yīng)具有完善的聯(lián)鎖與保護(hù)。1) 主運動與進(jìn)給運動的順序聯(lián)鎖。進(jìn)給運動電氣控制電路接在主軸電動機接觸器KM3觸點之后。以保證在主電動機M1起動后，進(jìn)給電動機M2才可起動；主軸電動機M1停止時，進(jìn)給電動機M2應(yīng)立即停止。2) 工作臺六個進(jìn)給運動方向間的聯(lián)鎖。工作臺左、右、前、后及上、下六個方向進(jìn)給運動分別由兩套機械機構(gòu)操作，而銑削加工時只允許一個方向的進(jìn)給運動，為了避免誤操作，采用電氣聯(lián)鎖。當(dāng)工作臺實現(xiàn)左、右方向進(jìn)給運動時，控制

16、電源必須通過控制上、下與前、后進(jìn)給的行程開關(guān)的常閉觸點SQ32、SQ42 支路。當(dāng)工作臺作前、后和上、下方向進(jìn)給運動時，控制電源必須通過控制右、左進(jìn)給的行程開關(guān)的常閉觸點SQ12、SQ22 支路。這就實現(xiàn)了由電氣配合機械定位的六個進(jìn)給運動方向的聯(lián)鎖。3) 圓形工作臺工作與六個方向進(jìn)給運動間的聯(lián)鎖。圓形工作臺工作時不允許六個方向進(jìn)給運動作任一方向的進(jìn)給運動。電路中除了通過SA1定位聯(lián)鎖外，還必須使控制電路通過行程開關(guān)的常閉觸點SQ12、SQ22、SQ32、SQ42，從而實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。4) 進(jìn)給變速沖動不允許工作臺作任何方向的進(jìn)給運動聯(lián)鎖。變速沖動時，行程開關(guān)SQ6動作，其觸點SQ62 斷開，SQ

17、61 接通。因此，控制電源必須經(jīng)過SA13 觸點(即圓形工作臺不工作)和SQ12、SQ22、SQ32、SQ42四個常閉觸點(即工作臺六個方向均無進(jìn)給運動)，才能實現(xiàn)進(jìn)給變速沖動。5) 保護(hù)環(huán)節(jié)。主電路、控制電路和照明電路都具有短路保護(hù)。六個方向進(jìn)給運動的終端限位保護(hù)，是由各自的限位擋鐵來碰撞操作手柄，使其返回中間位置以切斷控制電路來實現(xiàn)。三臺電動機的過載保護(hù)，分別由熱繼電器FR1、FR2、FR3實現(xiàn)。為了確保刀具與工件的安全，要求主軸電動機、冷卻泵電動機過載時，除兩臺電動機停轉(zhuǎn)外，進(jìn)給運動也應(yīng)停止，否則將撞壞刀具與工件。因此，F(xiàn)R1、FR3應(yīng)串接在相應(yīng)位置的控制電路中。當(dāng)進(jìn)給電動機過載時，則要

18、求進(jìn)給運動先停止，允許刀具空轉(zhuǎn)一會兒，再由操作者總停機。因此，F(xiàn)R2的常閉觸點只串接在進(jìn)給運動控制支路中。l 示范操作常見故障分析1. 主軸電動機不能起動。故障的主要原因有：主軸換向開關(guān)打在停止位置；控制電路熔斷器FU1熔燒斷；按鈕SB1、SB2、SB3或SB4的觸點接觸不良或接線脫落；熱繼電器FR1已動作過，未能復(fù)位；主軸變速沖動開關(guān)SQ7的常閉觸點不通；接觸器KM3線圈及主觸點損壞或接線脫落。2. 主軸不能變速沖動。故障的原因是主軸變速沖動行程開關(guān)SQ7 位置移動、撞壞或斷線。3. 主軸不能反接制動。故障的主要原因有：按鈕SB1 或SB2 觸點損壞；速度繼電器KS 損壞；接觸器KM2線圈及主觸點損壞或接線脫落；反接制動電阻R 損壞或按線脫落。