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铣床的电气控制

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铣床的电气控制的内容简介:

铣床的电气控制线路
一、万能铣床概述
铣床是一种高效率的铣削加工机床,可用来加工各种表面、沟槽和成形面等。在装上分度头后,它可以加工直齿轮和螺旋面,装上回转圆工作台,则可以加工凸轮和弧形槽。铣床的用途广泛,在金属切削机床使用数量上仅次于车床。铣床的类型很多,有立铣、卧铣、龙门铣、仿型铣以及各种专用铣床。各种铣床在结构、传动形式、控制方式等方面有许多相似之处。

1.卧式万能铣床的主要结构及运动情况
卧式万能铣床的外形结构如图5-3所示,它由床身和工作台两大部分组成。
 固定在底座上的箱型床身4是机床的主体部分,床身固定在底座1上,用来安装和连接机床的其他部件,在床身内装有主轴的传动机构和变速操纵机构。在床身上部有水平导轨,其上装有带有导杆支架(一个或两个)的悬梁5,悬梁可沿水平导轨移动来调整铣刀的位置。铣刀装在由主轴带动旋转的刀杆上。刀杆支架6装在悬梁的下面用以支承刀杆,以提高其刚性,刀杆支架也可沿悬梁作水平移动。床身的前面装有垂直导轨,升降台14装在床身前侧面的垂直导轨上,可沿垂直导轨上下移动。在升降台上部有水平导轨,其上装有可在平行于主轴轴线方向横向移动(前后移动)的溜板,溜板上部装有可以转动的回转台10。
工作台8装在回转台的导轨上,并能在导轨上作垂直于主轴轴线方向的移动。由此可见,通过燕尾槽固定于工作台上的工件,通过工作台、溜板、升降台,可以在上下、左右及前后3个相互垂直方向实现任一方向的调整和进给。也可通过回转台绕垂直轴线左右旋转45o,实现工作台在倾斜方向的进给,以加工螺旋槽。另外,工作台上还可以安装圆形工作台以打一大铣削加工范围,因此称为万能铣床。
 卧式万能铣床有3种运动,主轴带动铣刀的旋转运动为主运动,加工过程中工作台带动工件在3个相互垂直方向上的直线运动为进给运动,工作台在3个相互垂直方向的快速直线运动,以及工作台的旋转运动为辅助运动

2.万能卧式铣尿的电力施动特点与控制要求
(1)由于铣削加工有顺铣和逆铣两种形式,分别使用顺铣刀和逆铣刀,顺铣和逆铣对主轴转向的要求不同,因而要求主轴电动机能正、反向运转。为减轻负载的波动对铣刀转速的影响,消除铣削加工时的振动,以保证加工质量,在主轴上装有飞轮。主轴由主轴电动机经主轴变速箱驱动,可获得18种转速,调速范围为50。
(2)由于主轴装有飞轮,旋转惯性大,要求主轴电动机有停车制动控制。
(3)工作台3个方向的移动用同一台电动机拖动,由于每个方向的移动都是双向的,所以要求工作台拖动电动机(进给电动机)能正反两方向运转,并在同一时间里只允许在一个坐标轴向上移动,3个坐标轴向之间应有相互联锁作用。
(4)工作台的运动有进给运动与调整运动,进给电动机与进给箱装在升降台上。工作台在3个方向上的进给运动,是由进给电动机经进给变速箱获得18种不同转速,再经不同传动路线传递给3个进给丝杠后实现的。同一方向有慢速进给与快速移动两种控制方式,X62W铣床的快速移动是采用快速电磁铁的吸合来改变该方向传动链的传动比实现的。
(5)在使用圆台时,要求圆台的旋转运动与工作台的上下、左右、前后方向的运动之间有联锁作用。
(6)根据工艺要求,进给运动要在铣刀旋转后才能进行,而加工结束后,必须在铣刀停转前先停进给运动。即在主轴电动机没有转动时,不允许启动进给电动机。
(7)应有冷却泵电动机拖动冷却泵,供给冷却液。
(8)工作台上下、左右、前后6个方向的运动应具有限位保护。
(9)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启动与停止,并设置有局部照明电路。

X62W卧式铣床
图5-4所示电路为X62W型卧式万能铣床电气控制电路图。
1.主电路分析
M1,M2,M3分别是主轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。M1的正反转由组合开关SA4预先选定。接触器KM1控制M1的起停,接触器KM2、电阻R和速度继电器KS实现串电阻瞬时冲动和正反转反接制动控制,并能通过机械进行变速。进给电动机M2能进行正反转控制,通过接触器KM3,KM4与行程开关及KM6,YA配合,能实现进给变速时的瞬时冲动、6个方向的常速进给和快速进给控制。YA为快速电磁铁,由接触器KM6控制,当YA得电时,工作台快速移动。M3只需要单向旋转,由KMS控制。

2.主施动控制电路分析
SB1,SB2与SB3,SB4是分别装在机床两边的停止(制动)和启动按钮,实现两地控制,方便操作。KM1是主轴电动机启动接触器,KM2是反接制动和主轴变速冲动接触器,SQ6是与主轴变速手柄联动的瞬时动作行程开关。
启动时,按下启动按钮SB1或SB2,KM1线圈通电并自锁,M1启动,由SA4选定旋转方向。M1启动后,速度继电器KS的一对常开触点闭合,为主轴电动机的停转制动做好准备。停车时,按下停止按钮SB3或SB4,接触器KM1断电,KM2通电,电动机M1串入电阻R进行反接制动,转速下降。当电动机转速下降到KS触点分断时,KM2断电,制动过程结束。

3.工作台进给运动控制电路分析
工作台的运动由进给运动、快速调整运动和手动调整运动组成。进给运动的方向有左、右的纵向运动,前、后的横向运动和上、下的垂直运动,3个坐标轴上的相反运动由电动机M2的正反转来实现,由接触器KM3和KM4使M2实现正反转。控制电路采用了与纵向运动机械操作手柄联动的行程开关SQ1,SQ2和横向及垂直运动机械操作手柄联动的行程开关狗3,SQ4组成复合联锁控制。即在选择3种运动形式的6个方向移动时,只能进行其中一个方向的移动,以确保操作安全,当这两个机械操作手柄都在中间位置时,各行程开关都处于未压的原始状态。
由于主轴运动与进给运动之间存在联锁关系,必须在主轴电动机启动后,才能启动进给电动机。也即在KM1触点闭合后,才能对进给控制进行操作。SA1为圆工作台选择开关,该开关有3对触点,设有“接通”和“断开”两个位置。将SA1扳到“断开”位置,使触点SA1一1和SA1-3闭合,而SA1-2断开,然后启动M1,这时接触器KM1吸合,使常开触点闭合,就可进行工作台的进给控制了。

X62W万能铣尿电气线路的故障与维修
(1)主轴电动机不能启动。故障的主要原因有:主轴换向开关打在停止位置,控制电路熔断器FU1熔丝烧断,控制按钮的触点接触不良或接线脱落,热继电器FR1已动作过而未能复位,主轴变速冲动开关SQ6的常闭触点不通,接触器KM1线圈及主触点损坏或接线脱落。
(2)主轴不能变速冲动。故障的原因是主轴变速冲动行程开关S06位置移动、撞坏或断线。
(3)主轴不能反接制动。故障的主要原因有:按钮SB3或SB4触点损坏,速度继电器KS损坏,接触器KM2线圈及主触点损坏或接线脱落,反接制动电阻R损坏或接线脱落。
(4)主轴停车后发生短时反向旋转。这是由于速度继电器触头复位弹簧调整过松,使触头复位分断过迟造成的,以致在反接的惯性作用下,电动机停止后,又会短时反向旋转出现这种现象时,只需将触头弹簧调节适当即可消除此故障。
(5)按停止按钮后主轴不停。这是由于主轴电动机启动、制动频繁,造成接触器KM1的主触头熔焊,以致无法分断电动机电源造成的。
(6)工作台不能进给。故障的原因主要有:接触器KM3,KM4线圈及主触点损坏或接线脱落,行程开关SQ1,SQ2,SQ3或SQ4的常闭触点接触不良或接线脱落,热继电器FR2已动作而未能复位,进给变速冲动行程开关SQs常闭触点断开,两个操作手柄都不在零位,电动机M2已损坏,选择开关SA1损坏或接线脱落。
(7)进给不能变速冲动。故障的原因是进给变速冲动行程开关SQs位置移动、撞坏或断线。
(8)工作台不能快速移动。故障的主要原因有:快速移动的按钮sBs或SB6的触点接触不良或接线脱落,接触器KM6线圈及触点损坏或接线脱落,快速移动电磁铁YA线圈烧坏,线圈松动,接触不良,或机械零件卡死。

三、XA6132型铣床
与X62W型铣床相比,XA6132型铣床主轴电动机采用电磁离合器制动,进给系统、进给拖动的快速移动采用电磁离合器来实现。此外,还加设了主轴上刀制动环节,也由电磁离合器控制。
1.电磁离合器
电磁离合器又称电磁联轴器。它是利用表面摩擦和电磁感应原理,在两个旋转运动的物体间传递转矩的执行电器。由于它便于远距离控制,控制能量小,动作迅速、可靠,结构简单,故广泛应用于机床的自动控制系统中。常用的有摩擦片式、粉末式、转差式等电磁离合器,铣床上多采用摩擦片式电磁离合器。

2.机床控制线路分析
图5-7所示电路为XA6132型铣床电气控制电路。图中YC1为主轴制动电磁摩擦离合器线圈,YC2为进给控制电磁摩擦离合器线圈,YC3为快速控制电磁摩擦离合器线圈。SA2为主轴上刀转换开关,其余电气控制元件与X62W型铣床相同。
(1)主轴停车制动控制。X62W型铣床主轴采用了反接制动的方法,而XA6132型铣床主轴则采用了电磁摩擦离合器来实现机械制动。离合器YC1安装在主轴传动链中与主轴相连的第一根传动轴上,当主轴电动机M1启动旋转时,KM1通电,其常闭触点断开,因此YC1处于断电状态。当主轴停车时,按下停止按钮SBS或SB6,KMl断电,主轴电动机脱离电源,同时YC1线圈得电,产生磁场,在电磁吸力作用下,将同主轴一起旋转的动摩擦片与静摩擦片压紧,靠摩擦力使动摩擦片与主轴不能旋转,实现了制动。

(2)主轴上刀制动控制。在主轴上刀或换刀时,为保证安全,并便于操作,要求主轴不能转动,换刀专用开关SA2就起到限制主轴的作用。换刀或上刀时,先将开关SA2扳到“接通”位置,这时触点SA2-1分断,将控制电路断开,主轴电动机停转,SA2-2闭合,YC1通电,实现主轴制动。YC1通电时,主轴不能转动,便于上刀或换刀,上好刀具后,再把开关SA2扳回“断开”位置,主轴才允许启动工作。

(3)工作台进给与快速移动的控制。进给变速箱里第四根轴上装有两个电磁离合器YC2与YC3,用来实现工作台纵向、横向与垂直3个坐标方向的运动。YC2实现工作台的进给运动,YC3实现工作台的快速移动。
需要快速移动工作台时,按下SB3或SB4,KM4线圈得电,其常闭触点断开,使YC2断电,进给运动结束。同时KM4常开触点闭合,使YC3线圈得电,工作台快速移动。

X62W型万能铣床电气线路的维修
一、训练目的
掌握X62W型万能铣床电气控制线路的故障分析和检修方法。
二、训练器材
(1)工具:电工绝缘鞋、低压验电笔、电工尖嘴钳、电工钢丝钳、平口及十字电工用螺钉旋具、剥线钳、电工刀。
(2)仪表:万用表、兆欧表、钳形电流表。
技能训练
三、检修步骤
(1)读懂原理图,熟悉铣床电气元件的安装位置、工作状态,熟悉铣床的操作方法。
(2)在有故障的铣床上或人为设置了故障点的机床上,用通电试验法观察故障现象。
(3)根据故障现象,依据电路图用逻辑分析法确定故障范围。
(4)采取正确的检查方法查找故障点,并排查故障。
(5)检修完毕进行通电试验,并做好维修记录。

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