铣床电气控制

万能铣床电气控制系统铣床是一种用途十分广泛的金属切削机床，其使用范围仅次于车床。铣床可用于加工平面、斜面和沟槽；如果装上分度头，可以铣削直齿齿轮和螺旋面；如果装上圆工作台，还可以加工凸轮和弧形槽等常用的万能铣床有X62W型卧式万能铣床和X52K型立式万能铣床卧式铣床立式铣床龙门铣床仿形铣床分类专用铣床等型号含义2号铣床卧式铣床万能X62W1.铣床的主要结构和运动形式加工运动示意图X62W万能铣床的运动形式主运动：主轴带动铣刀的旋转运动。进给运动：加工中工作台带动工件纵向、横向和垂直3个方向的移动以及圆形工作台的旋转运动。辅助运动：工作台带动工件在六个方向的快速移动。X62W万能铣床电力拖动要求与控制特点1．主运动的控制：X62W万能铣床的主运动由笼型异步电动机M1拖动，M1是在空载时直接起动，为完成顺铣和逆铣，要求电动机能正反转，可在加工之前根据铣刀的种类预先选择转向，在加工过程中不必变换转向。为了能实现快速停车的目的，主轴电动机采用停车制动控制。2．进给运动的控制：工作台的进给运动由一台进给电动机M2拖动。进给运动的方向是通过操作选择运动方向的手柄与开关，配合进给电动机M2的正、反转来实现的，为减小齿轮端面的冲击，要求变速时有电动机瞬时冲动(短时间歇转动)控制。3．辅助运动的控制：通过方向控制手柄接通快速移动电磁铁，衔铁吸合，经丝杠将进给传动链中的摩擦离合器合上，减少中间传动装置，工作台按原进给运动方向实现快速移动。4．冷却泵控制：铣削加工中，一般需要切削液对工件和刀具进行冷却润滑。由电动机M3拖动冷却泵，供给铣削加工时的切削液.5．其他控制(1)根据工艺要求，主轴旋转与工作台进给之间应有可靠的联锁控制，即进给运动要在铣刀旋转之后才能进行，加工结束必须在铣刀停转前停止进给运动,以避免工件与铣刀碰撞而造成事故。(2)为了保证机床、刀具的安全，在铣削加工时同一时间只允许工作台向一个方向移动，故三个垂直方向的运动之间应有联锁保护。使用圆形工作台时，不允许工件作纵向、横向和垂直方向的进给运动。为此，要求圆形工作台的旋转运动与工作台的上下、左右、前后三个方向的运动之间有联锁控制。(3)为使操作者能在铣床的正面、侧面方便地操作，应能在两处控制各部件的起动与停止，并配有安全照明装置X62W万能铣床的电气控制线路的分析全电路的短路保护预选主电动机方向主电动机冷却泵电动机，M1起动之后才能运行进给电动机1）主电路分析2）控制电路380/110V主轴制动电磁离合器工作台常速进给电磁离合器工作台快速移动电磁离合器降压、整流2）控制电路A.主电动机的控制两处控制起动停止为KM3、KM4接通做准备起动2）控制电路A.主电动机的控制停车与制动按下SB5或SB6,KM1失电YC1通电，对主轴制动2）控制电路A.主电动机的控制主轴变速冲动控制变速手柄推回时瞬间压动的行程开关。实现M1瞬间冲动2）控制电路A.主电动机的控制主轴换刀控制换刀制动开关，使主轴处于制动状态2）控制电路B.进给运动控制工作台纵向进给(向右)主电动机已起动垂直与横向进给手柄在原位常速进给断开2）控制电路B.进给运动控制工作台垂直与横向进给由一个十字形手柄操纵，有上、下、前、后和中间五个位置，将手柄扳至向“下”或“向上”位置时，分别压动行程开关SQ3或SQ4，控制M2正转或反转，并通过机械传动机构使工作台分别向下和向上运动；而当手柄扳至“向前”或“向后”位置时，虽然同样是压动行程开关SQ3和SQ4，但此时机械传动机构则使工作台分别向前和向后运动。手柄在中间位置时，SQ3和SQ4均不动作2）控制电路B.进给运动控制工作台垂直与横向进给以向上为例断开2）控制电路B.进给运动控制进给变速冲动手柄处于原位断开2）控制电路B.进给运动控制工作台快速移动两地控制YC2换成YC3,其他与正常进给相同通电接通2）控制电路C．圆工作台的控制手柄处于原位X25K型铣床电气控制电气控制原理主轴电动机的控制过程工作台横向进给及升降控制过程工作台纵向进给控制过程工作台快速移动控制过程知识点三Z35型摇臂钻床电气控制原理分析、接线、故障分析与排除。（一）Z35摇臂钻床的主要结构及运动形式1．Z35摇臂钻床的主要结构见图9-32．Z35摇臂钻床的运动形式：主运动：主轴的旋转运动，称为主运动，能够正反转。进给运动：主轴的纵（上、下）向移动。辅助运动：a）摇臂沿外立柱的上、下移动。b）摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动。c）主轴箱在摇臂上沿导轨水平移动。（二）Z35摇臂钻床的拖动要求与控制特点1．主运动的控制：主轴的旋转运动，称为主运动，主运动由主轴电动机M2拖动，主轴要求能够正反转，摇臂钻床的正反转一般由机械方法获得，主轴电动机只需单向旋转。2．进给运动的控制：主轴的纵（上、下）向移动，由主轴电动机M2拖动3．辅助运动的控制：a）摇臂沿外立柱的上、下移动，由摇臂升降电动机M3，特殊的夹紧、放松装置及机械传动机构来实现，摇臂升降电动机M3要能正反转。b）摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动，由夹紧放松电机M4通过液压传动装置来完成内外立柱的夹紧放松，通过人用力推动摇臂连同外立柱绕内立柱转动，M4电动机要求能够正反转。c）主轴箱在摇臂上沿导轨水平移动，是通过操作手轮由机械传动装置来实现的。4．冷却泵电机的控制：在加工中，为防止刀具和工件的温度过高、延长刀具使用寿命、提高加工质量，有一台单方向旋转的冷却泵电动机M1，由开关SA2单独控制。5其他：有必要的保护环节、联锁环节、照明电路。171516141312111098765432111失压保护电源冷却泵电动机摇臂升降电动机立柱松紧电动机变压器照明指示旋转主轴电动机摇臂上升下降摇臂立柱松开立柱夹紧12345678910SQ1-2SA1-2SQ2-2SQ2-1SA1-4SQ1-1SA1-3SB1SB2KM4KM5KM2KM3KM5KM4KM3KM2KM1KAKAELSA3FU3SA1-1FRTCKM5KM4KM3KM2FRKM1SA2FU2AFU1QSL3L2L1M4~33~M3M2~33~M1主轴电动机1．主电路分析Z35摇臂钻床电气线路在主电路中，M1为冷却泵电动机，提供冷却液，由于容量较小，由转换开关SA2直接控制。M2为主轴电动机，由接触器KM1控制，热继电器FR作过载保护。M3为摇臂升降电动机，由接触器KM2和KM3控制其正反转的点动运行，不装过载保护。M4为立柱放松夹紧的电动机，由接触器KM4和KM5控制其正反转点动运行，不装过载保护。在主电路中，整个机床用FU1作短路保护，M3、M4及其控制回路共用FU2作短路保护。除了冷却泵以外，其他的电源都通过汇流排A引入。2．控制电路分析控制电路的电源是110V的交流电，由变压器TC将380V交流电降为110V得到。Z35摇臂钻床控制电路采用十字开关SA1操作，十字开关由十字手柄和四个微动开关组成，十字手柄有5个位置：“上”、“下”、“左”、“右”、“中”。如表所示。十字开关每次只能扳到一个方向，接通一个方向的电路。手柄位置实物位置接通微动开关的触点控制电路工作情况中都不通控制线路断电左SA1-1KA得电并自锁，零压保护右SA1-2KM1得电，主轴运转上SA1-3KM2得电，摇臂上升下SA1-4KM3得电，摇臂下降（1）零压保护合上电源首先将十字开关扳向左边，微动开关SA1-1接通，零压继电器KA线圈通电吸合并自锁。当机床工作时，再将十字手柄扳向需要的位置。若电源断电，零压继电器KA释放，其自锁触点断开；当电源恢复时，零压继电器不会自动吸合，控制电路不会自动通电，这样可防止电源中断又恢复时，机床自行启动的危险。（2）主轴电动机运转将十字开关扳向右边，微动开关SA1-2接通，接触器KM1线圈通电吸合，主轴电动机M2启动运转。主轴的正反转由主轴箱上的摩擦离合器手柄操作。摇臂钻床的钻头的旋转和上下移动都由主轴电动机拖动。将十字开关扳到中间位置，SA1-2断开，主轴电动机M2停止。（3）摇臂的升降将十字手柄扳向上边，微动开关SA1-3闭合，接触器KM2因线圈通电而吸合，电动机M3正转，带动升降丝杠正转。摇臂松紧机构如图所示，升降丝杠开始正转时，升降螺母也跟着旋转，所以摇臂不会上升。下面的辅助螺母因不能旋转而向上移动，通过拨叉使传动松紧装置的轴逆时针方向转动，结果松紧装置将摇臂松开。在辅助螺母向上移动时，带动传动条向上移动。当传动条压上升降螺母后，升降螺母就不能再转动了，而只能带动摇臂上升。在辅助螺母上升而转动拨叉时，拨叉又转动开关SQ2的轴，使触点SQ2-2闭合，为夹紧作准备。这时KM2的常闭触点断开，接触器KM3线圈不会通电。丝杠传动条辅助螺母装置的轴传动松紧传动SQ2齿轮升降螺母轴承摇臂拨叉当摇臂上升到所需的位置时，将十字开关扳回到中间位置，这时接触器KM2因线圈断电而释放，其常闭触点KM2（9-10）闭合，因触点SQ2-2已闭合，接触器KM3线圈通电而吸合，电动机M3反转使辅助螺母向下移动，一方面带动传动条下移而与升降螺母脱离接触，升降螺母又随丝杠空转，摇臂停止上升；另一方面辅助螺母下移时，通过拨叉又使传动松紧装置的轴顺时针方向转动，结果松紧装置将摇臂夹紧；同时，拨叉通过齿轮转动开关SQ2的轴，使摇臂夹紧时触点SQ2-2断开，接触器KM3释放，电动机M3停止。将十字开关扳到下边，微动开关触点SA1-4闭合，接触器KM3因线圈通电而吸合，电动机M3反转，带动升降丝杠反转。开始时，升降螺母也跟着旋转，所以摇臂不会下降。下面的辅助螺母向下移动，通过拨叉使传动松紧装置的轴顺时针方向转动，结果松紧装置也是先将摇臂松开。在辅助螺母向下移动时，带动传动条向下移动。当传动条压住上升螺母后，升降螺母也不转了，带动摇臂下降。辅助螺母下降而转动拨叉时，拨叉又转动组合开关SQ2的轴，使触点SQ2-1闭合，为夹紧作准备。这时KM3的常闭触点KM3（6-7）是断开的。当摇臂下降到所需要的位置时，将十字开关扳回到中间位置，这时SA1-4断开，接触器KM3因线圈断电而释放，其常闭触点闭合，又因触点SQ2-1已闭合，接触器KM2因线圈通电而吸合，电动机M3正转使辅助螺母向上移动，带动传动条上移而与升降螺母脱离接触，升降螺母又随丝杠空转，摇臂停止下降；辅助螺母上移时，通过拨叉使传动松紧装置的轴逆时针方向转动，结果松紧装置将摇臂夹紧；同时，拨叉通过齿轮转动组合开关SQ2的轴，使摇臂夹紧时触点SQ2-1断开，接触器KM2释放，电动机M3停止。限位开关SQ1是用来限制摇臂升降的极限位置。当摇臂上升到极限位置时，SQ1-1断开，接触器KM2因线圈断电而释放，电动机M3停转，摇臂停止上升。当摇臂下降到极限位置，触点SQ1-2断开，接触器KM3因线圈断电而释放，电动机M3停转，摇臂停止下降。（4）立柱和主轴箱的松开与夹紧立柱的松开与夹紧是靠电动机M4的正反转通过液压装置来完成的。当需要立柱松开时，可按下按钮SB1，接触器KM4因线圈通电而吸合，电动机M4正转，通过齿轮离合器，M4带动齿轮式油泵旋转，从一定的方向送出高压油，经一定的油路系统和传动机构将外立柱松开。松开后可放开按钮SB1，电动机停转，即可用手推动摇臂连同外立柱绕内立柱转动。当转动到所需位置时，可按下SB2，接触器KM5因线圈通电而吸合，电动机M4反转，通过齿轮式离合器，M4带动齿轮式离合器反向旋转，从另一方送出高压油，在液压推动下将立柱夹紧。夹紧后可放开按钮SB2，接触器KM5因线圈断电而释放，电动机M4停转。Z35摇臂钻床的主轴箱在摇臂上的松开与夹紧和立柱的松开与夹紧由同一台电动机M4和同一液压机构进行。3．照明电路分析照明电路的电压是36V安全电压，由变压器TC提供。照明灯一端接地，保证安全。照明灯由开关SA3控制，由熔断器FU3作短路保护。Z35摇臂钻床电气元件明细表如表所示符号元件名称型号规格件数作用M1冷却泵电动机JCB-22-20.125KW2790r/min1供给冷却液M2主轴电动机JO2-42-45.5KW14