机械制造技术传动电路(装调与维修X62W型万能铣床电气 的控制线路)

（一）相关理论知识

X62W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，此电路采用三台电动机拖动工作。

1、主要结构及运动形式

（1）主要结构

由床身、主轴、刀杆、悬、工作台，回转盘、横溜板、升降台、底座等几部分组成。

（2）型号意义

2、X62W万能铣床电力拖动要求与控制特点

（1）主轴电动机需要正反转，但方向的改变不频繁，根据加工工艺的要求，有的工件需要顺铣（电机正转），有的工件需要逆铣（电机反转），大多数情况下是一批或多批工件只用一种方向铣削，并不需要经常改变电动机转向。

（2）铣刀的切削是一种不连续切削，容易使机械传动系统发生振动，为了避免这种现象，在主轴传动系统中装有惯性轮，但在高速切削后，停车很费进间，故采用电磁离合制动。

（3）工作台可做六个方向的进给运动，又可以在六个方向上快速移动。

（4）为了防止刀具和机床的损坏，要求只有主轴旋转后，才允许有进给运动。为了减小加工件表面的粗糙度，只有进给停止后主轴才能停止或同进停止。

（5）主轴运动和进给运动采用变速盘来进行还度选择，保证变速齿轮进入良好啮合状态，两种运动都要求变速后作瞬时点动。

3、X62W万能铣床的电气控制线路图

4、电气控制线路的分析

（1）主电路分析

1）主电动机M1拖动主轴带动铣刀进行铣削加工。

2）工作台进给电动机M2拖动升降中及工作台进给。

3）冷却泵电动机M3提供冷却液。

以上每台电动机均有热继电器作过载保护。

（2）控制电路分析

1）工作台的运动方向有上、下、左、右、前、后六个方向。

2）工作台的运动，由操纵手柄来控制，此手柄有五个位置，此五个位置是联锁的，各方向的进给不能同时接通。床身导轨旁的挡铁和工作台底座上的挡铁撞动十字手柄，使其回到中间位置，行程开关动作，从而实现直运终端保护。

（3）主轴电动机的控制

启动：按下SB3或SB4两地控制分别装在机床两处，方便操纵。SB1和SB2是停止按钮（制动）。SA4是主轴电动机M1的电源换相开关。

1）正向主轴启动的控制回路：

FU3—FR1—FR2—FR3—SQ7-2—SB1—SB2—SB3—或SB4—KM2—KM1线圈—0

2)反向主轴电动机M1控制：

控制回路同正向启动控制相同，只是主电路需将SA4极到“反向转动”位置，使U13接W14，W13接U14。

3）主轴电动机M1，正向转动时的反接制动。

当主轴电动机正向启动转速上升到120r/min时，正向速度继电器的动合触点KS2闭合，为M1的反接制动作好准备。

主轴电动机M，反向转动时的反接制动控制，控制回路与正向转动时的反接制动控制回路相同，不同的是将KS2换成反向速度继电器KS1。

主轴变速时，为了使齿轮在变速过程中易于啮合，须使主轴电动机M1瞬时转动一下。

主轴变速时，拉出变速手柄，使原来啮合好的齿轮脱开转动变速转孔盘（实质是改变齿轮传动比），选择好所需转速，再把变速手柄推回原为位置，使改变了传动比的齿轮组重新啮合。由于齿轮之间位置不能刚好对上，造成啮合上的困难。

在推回的过程中，联动机构压下主轴变速瞬动限位开关SQ7

SQ7-2常闭分断切断KM1和KM2自锁供电电路。

SQ7-1常开闭合→KM2线圈得电（瞬时通电）但不自锁→KM2主触头闭合

M1反接制动电路接通，经限流电阻R瞬时接通电源作瞬时转动一下，带齿轮系统抖动，使变速齿轮顺利啮合。当变速手柄推回到原位时，SQ7复位，切断了瞬时冲动线路，SQ7-2复位闭合，为M1下次得电做准备。

注意：不论是开车还是停车时变速，都应较快的速度把变速手柄推回原位，以免通电时间过长，引起M1转速过高而打坏齿轮。

（5）工作台进给电动机M2控制

1）工作台向右进给运动控制：

将手柄扳向“右”位置，在机械上接通了纵向进给离合器，在电气上压动限位开关SQ1，SQ1-2常闭分断，SQ1-1常开闭合。这时通过KM1辅助常开闭合→SQ6-2—SQ4-2—SQ3-2—SA1-1闭合→KM4线圈得电→KM4→主触头闭合→电动机M2得电正转，拖动工作台向右进给。

停止：将操纵手柄返回中间位置，SQ1-1分断→KM4线圈失电→KM4主触头分断电动机M2失电停转→工作台停止向右进给运动

2）工作台向左进给运动控制,将操纵手柄扳向“左”位置：

压合SQ2→SQ2-2常闭触头分断，SQ2-1常开闭合这时通过KM1辅助常开闭合，SQ6-2，SQ4-2，SQ3-2，SA1-1的闭合→KM3线圈得电→KM3主触头闭合→电动机M2得电反转，拖动工作台向左进给。

停止：将操纵手柄扳回到中间位置。

SQ2-1分断→KM3线圈失电→KM3主触头分断→电动机M2停转，工作台停止向左进给运动。

3）工作台向上运动控制：

将操作手柄扳到向“上”位置，在机械上接通垂直离合器，在电气上压动限位开关SQ4，SQ4-2常闭分断，SQ4-1常开闭合，这时通过KM1辅助常开闭合，通过SA1-3，SA2-2，SQ2-2，SQ1-2，SA1-1闭合→KM3线圈得电→KM3主触头闭合→电动机M2得电反转，拖动工作台向上运动。

停止：将操作手柄扳回到中间位置：

SQ4-1分断→KM3线圈失电→KM3主触头分断→电动机M2停转，工作台停止向上运动。

4)工作台向下运动控制，将操纵手柄扳向“下”位置：

压合SQ3，SQ3-2常闭合分断，SQ3-1常开闭合，这时通过KM1辅助常开闭合，通过SA1-3，SA2-2，SQ2-2，SQ1-2，SA1-1的闭合→KM4线圈得电→KM4主触头闭合→电动机M2得电，拖动工作台向下运动。

停止：将操纵手柄扳到中间位置，

SQ3-1常开分断→KM4线圈失电→KM4主触头分断→电动机M2失电，工作台停止向下运动。

工作台上、下、左、右、前、后运动控制线路图：

5）工作台进给变速时的冲动控制：

在改变工作台进给速度时，为了使齿轮易于啮合，也需要电动机M2瞬时冲动一下。先将蘑茹手柄向外拉出并转动手柄，转盘跟着转动，把所需进给速度标尺数字对准箭头。再将蘑菇手柄用力向外拉到极限位置瞬间，连杆机构瞬时压合行程开关SQ6，SQ6-2常闭先分断，SQ6-1常开后闭合，这时通过，SA1-3，SA2-2，SQ2-2，SQ1-2，SQ3-2，SQ4-2闭合KM4线圈得电→KM4主触头闭合→进给电动机M2反转，因为是瞬时接通，进给电动机M2只是瞬时冲动一下，从而保证变速

齿轮易于啮合。只有当进给操纵手柄在中间（停止）位置时，才能实现进给变速冲动控制。当手柄推回原位后，SQ6复位；KM4线圈失电→KM4主触头分断→电动机M2瞬时冲动结速。

（6）工作台进给的快速移动控制

工作台向上、下、前、后、左、右六个方向快速移动，由垂直与横向进给手柄，纵向进给手柄和快速移动按钮SB5，SB6配合实现。

进给快速移动可分手动控制和自动控制两种，自动控制又可分为单程自动控制，半自动循环控制和全自动循环控制三种方式，目前都采用手动的快速行程控制。

先将主轴电动机起动，再将操纵手柄扳到所需位置，按下SB5或SB6（两地控制）→KM5线圈得电→KM5主触头闭合→接通牵引电磁铁YA，在电磁铁动作时，通过杠杆使摩擦离合器合上，使工作台按原运动方向快速移动，松开SB5或SB6→KM5线圈失电KM5主触头分断→电磁铁YA失电，摩擦磨合器分离快速移动停止，工作台按原进给速度继续运动。快速移动采用点动控制。

工作台进给变速冲动和快速移动控制线路图：

（7）工作台纵向（左右）自动控制

本机床只需在工作台前安装各种挡铁，依靠各种挡铁随工作台一起运动时与手柄星形轮碰撞而压合限位开关SQ1、SQ2、SQ5，并把SA2开关扳向“自动”位置，更可实现工作台，纵向“左右”运动时的各种自动控制。

1）单程自动控制、向左或向右运动

启动—快速—进给（常速）—快速—停止

第一步，将转换开关SA2置于“自动”位置，SA2-2常闭分断，SA2-1常开闭合，然后启动，电动机M1。

第二步将纵向操纵手柄扳向“左”位置。压合限位开关SQ2，SQ2-2常闭分断，SQ2-1常开闭合→KM3线圈得电→

KM3联锁触头分断对KM4联锁

KM3常开触头闭合

KM3主触头闭合→电动机M2得电运转→工作台向左快速移动。

第三步，当工作台面快速向左移至工作接近铣刀进，1号挡铁碰撞星形轮，使它转过一个齿，使SQ5-2常闭分断，KM5线圈失电，SQ5-1常开闭。合KM3线圈双回路通电，工作台停止快移，已常速向左进给，切削工件。

第四步，当切削完毕；工作离开铣刀时，另一个1号挡铁又碰撞星形轮，使它转过一个齿，并使SQ5-2闭合→KM5线圈得电，工作台又转为快速向左移动。

第五步，向左移至4号挡铁，碰撞手柄推回停止位置，SQ2-1断开→KM3线圈失电KM3主触头分断→电动机M2停转。工作台在左端停止。

2）半自动循环控制：

启动→快速→常速进给→快速回程→停止

工作过程为五步，前三步与单程自动控制的前三步相同，第四步为，当切削完毕，工件离开铣刀时，手柄在2号挡铁作用下，由左移到中间（停止）位置，此时SQ2-1分断，KM3线圈通过KM3常开触头仍保持接通吸合，同时2号挡铁下面的斜面压住销子离合器保持接合状态，工作台仍以进给速度继续向左移动。直到2号挡铁将星形轮碰一个齿，手柄撞到“向右”位置，SQ1-1闭合，SQ5-1分断，SQ5-2闭合，KM3线圈失电，KM4线圈得电及电磁铁YA得电吸合，工作台向左快速移动返回。

当工作台向右快移至于5号挡铁碰撞手柄，将手柄推回中间（停止）位置，SQ1-1断开，电动机M2停转，工作台在右端停止。

（8）圆形工作台的控制

将操纵手柄扳到中间“停”位置，把圆形工作台组合开关SA2-2扳到“接通”位置，这时开关接点SA1-2闭合，SA1-1和SA1-3断开。

按下SB3或SB4→KM1线圈得电和KM4线圈得电，主轴电动机M1和进给电动机M2相继启动运转。M2仅以反转方向带动一根专用轴，使圆形工作台绕轴心作定向回转运动，铣刀铣出圆。圆形工作台不调速，不正转。

按下主轴停止按钮SB1或SB2，则主轴与圆形工作台同时停止。

（9）冷却泵电动机M3控制

主轴电动机启动后，冷却泵电动机M3才启动。

合上电开关SA3—KM6线圈得电—KM6主触头闭合—电动机M3启动运转—提供冷却液切削工件。

（10）照明及指示灯线路

由变压器TC降压为36V电压供照明，6.3伏供指示灯。

5、检修步骤及工艺要求

（1）熟悉X62W型万能铣床的结构及运动形式，了解万能铣床的各种工作状态及各元件的作用和控制原理。

（2）观察电器元件的位置及布线情况。

（3）先了解故障发生时的情况

1）在确定无危险的情况下，通电试验，学生要仔细观察故障现象。

2）确定分析故障范围。

3）通过检测，分析和判断，逐步缩小故障范围。

（4）以设备的动作顺序为排除故障时分析、检测的次序，先检查电源，再检查线路和负载；先检查公共回路再检查各分支路；先检查控制电路再检查主电路；先检查容易测量的部分，再检查不容易检测的部分。

（5）采用正确方法查找故障点，并排除故障。

（6）检修完毕后，经老师同意，有老师在场监护，通电试验，并做好维修记录。

6、故障检修方法

（1）检修前的调查研究：通过看。观察各电气元件有无烧过、断线、螺丝钉松动、有无异常气味。通过问。问机床操作工人，了解故障现象，分析故障原因。通过听。听它们的声音是否正常。将以上情况作详细记录，以便排除故障。

（2）根据机床电气原理图进行分析，为了迅速找到故障位置并排除故障，就必须熟悉机床的电气线路。

（3）通过试验控制电路的动作顺序，此方法要切断主电路电源，只有控制电路带电情况下进行工作。

（4）用仪表检查，利用万用表、摇表对电阻、电流、电压参数进行测量，从而发现故障点。