万能铣床的电气控制.ppt

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1、2021/9/151X62万能铣床电气控制与维修天津机电职业技术学院 电工电子教研室编辑本课件X62万能铣床的作用：万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以用圆柱铣刀、锯片铣刀、成型铣刀及端面铣刀等刀具加工工件各种形式的表面，如平面、成形面及各种类型的沟槽等；装上分度头之后，可以加工直齿轮或螺旋面；如果装上回转圆工作台，还可以加工凸轮和弧形槽。2021/9/152X62万能铣床电气控制与维修天津机电职业技术学院 电工电子教研室编辑本课件X62万能铣床结构图2021/9/153铣床的结构(示意图)X62W万能卧式铣床结构示意图万能卧式铣床结构示意图1底座底座 2进给电动机进给电动机 3升降台升降台

2、 4进给变速手柄及变速盘进给变速手柄及变速盘 5溜板溜板 6转动部分转动部分 7工作台工作台 8刀架支杆刀架支杆 9悬梁悬梁 10主轴主轴 11主轴变速盘主轴变速盘 12主轴变速手柄主轴变速手柄 13床身床身 14主轴电动机主轴电动机2021/9/154铣床的结构(图片)说明:浙江永嘉桥下华科数控机床教仪厂生产的透明教具。型卧式万能铣床2021/9/155铣床的结构(图片)型万能升降台铣床说明:X6132型万能升降台铣床是X62W型万能铣床的改型产品，均属于通用机床，机床保持了原有铣床的传统优点，并增加了新的功能，X6132垂向采用滚珠丝杠，机床操纵方便、灵活可靠、精度稳定、耗能低、温升小，精

3、度符合国际标准，适用于各种企业的单件、小批、大批生产和修理部门。2021/9/156铣床的结构(图片)型万能升降台铣床说明:X6132B是X6132万能升降台铣床的改进型产品，均属于通用机床，机床保持了原有铣床的传统优点，并增加了新的功能，X6132B三向均采用滚珠丝杠。机床可用各种棒状铣刀、圆柱铣刀、圆片铣刀、角度铣刀、成形铣刀、端面铣刀、加工各种平面、斜面、沟槽、齿轮，如在机床上安装使用万能铣头、分度头、或圆工作台，则还能铣削螺旋面、凸轮及弧形槽等。X6132B型万能升降台铣床，三个运动方向还可以装光栅数字显示装置，提高机床的使用性能和零件的加工精度。2021/9/157X62万能铣床电气

4、控制与维修天津机电职业技术学院 电工电子教研室编辑本课件X62万能铣床的运动方式：主运动进给运动辅助运动铣床的主运动是指主轴带动铣刀的旋转运动。铣床的进给运动是指工作台带动工件在相互垂直的三个方向上的直线运动。铣刀的辅助运动是指工作台带动工件在相互垂直的三个方向上的快速移动。2021/9/158X62万能铣床电气控制与维修天津机电职业技术学院 电工电子教研室编辑本课件X62W型卧式万能铣床电气控制线路特点及控制要求主轴电动机工作台进给电动机冷却泵电动机铣削加工有顺铣和逆铣两种方式，要求主轴电动机能正、反转，但方向的改变并不频繁。为使主轴迅速停车，采用电气反接制动。主轴要求调速范围广，采用变速孔

5、盘机构选择转速。工作台进给分机动和手动两种方式。手动进给是通过操作手轮或手柄实现的，机动进给是由工作台进给电动机配合有关手柄实现的。工作台的进给运动有六个方向的运动，即上下、左右和前后运动，要求工作台进给电动机能正、反转。为了缩短辅助工时，由工作台进给电动机拖动，用牵引电磁铁使摩擦离合器合上，使工作台在六个方向上都能实现空行程的快速移动。冷却泵电动机拖动冷却泵提供冷却液，对工件、刀具进行冷却、润滑，只需正向旋转。两地控制为了能及时实现控制，机床设置了两套操纵系统，在机床正面及左侧面，都安装了相同的按钮、手柄和手轮，使操作方便。联锁为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

6、了减小加工工件表面的粗糙度，只有进给运动停止后主轴才能停止或同时停止。工作台的六个方向的进给也需要连锁，即在任何时候工作台只能有一个方向的运动，是采用机械和电气的共同连锁实现的。如将圆工作台装在工作台上，其传动机构与纵向进给机构耦合，经机械和电气的连锁，在六个方向的进给和快速移动都停止的情况下，可使圆工作台由工作台进给电动机拖动，只能沿一个方向做回转运动。保护环节（1）三台电动机均设有过载保护。（2）主电路和控制电路设有短路保护。（3）工作台的六个方向运动，都设有终端保护。2021/9/159铣床的电力拖动及控制要求主运动（主电动机）主运动（主电动机）主轴的旋转运动：正反转（顺铣和逆铣）、变速

7、冲动（齿轮啮合）、主轴的旋转运动：正反转（顺铣和逆铣）、变速冲动（齿轮啮合）、调速（变速箱）、制动（主轴装有飞轮）、两地控制等。调速（变速箱）、制动（主轴装有飞轮）、两地控制等。进给运动（进给电动机）进给运动（进给电动机）工作台在三个相互垂直方向上的直线运动（手动或机动）：正反转工作台在三个相互垂直方向上的直线运动（手动或机动）：正反转（左右、前后、上下六方向运动）、联锁（纵向、横向、垂直三种运动（左右、前后、上下六方向运动）、联锁（纵向、横向、垂直三种运动相互间的互锁）、变速冲动（齿轮啮合）、调速（变速箱）、两地控制相互间的互锁）、变速冲动（齿轮啮合）、调速（变速箱）、两地控制等等 ；圆工作

8、台的回转运动等。圆工作台的回转运动等。辅助运动辅助运动 工作台在三个相互垂直方向上的快速直线移动等。工作台在三个相互垂直方向上的快速直线移动等。其它其它 冷却泵电动机只要求正转；进给电动机与主轴电动机需实现两台电冷却泵电动机只要求正转；进给电动机与主轴电动机需实现两台电动机的顺序控制，即主轴工作后才能进行进给。动机的顺序控制，即主轴工作后才能进行进给。2021/9/1510X62万能铣床电气控制与维修天津机电职业技术学院 电工电子教研室编辑本课件X62W型卧式万能铣床电气控制线路工作原理分析Z3050主电路图M1为主轴电动机M2为工作台进给电动机M3为冷却泵电动机2021/9/1511X62万

9、能铣床电气控制与维修天津机电职业技术学院 电工电子教研室编辑本课件X62W型卧式万能铣床电气控制线路工作原理分析Z3050主电路图转换开关SA4作为主轴的正反转换向开关接触器M2对电动机M1进行反接制动及瞬时冲动控制KM1控制主轴电动机M1的启动与停止，并通过机械机构进行变速2021/9/1512X62W型万能铣床电气控制原理图2021/9/1513X62万能铣床电气控制与维修天津机电职业技术学院 电工电子教研室编辑本课件Z3050控制电路图X62W型卧式万能铣床电气控制线路工作原理分析主轴电动机M1的控制 控制线路中的SB3和SB4是两地控制的启动按钮，SB1和SB2是两地控制的停止按钮，它

10、们分别装在机床两处，方便操作。KM1是主轴电动机M1的启动接触器，KM2是主轴电动机M1的反接制动接触器。SQ7是主轴变速冲动行程开关。主轴电动机是通过弹性联轴器和变速机构的齿轮传动链来传动的，可使主轴获得18级不同的转速。2021/9/1514X62万能铣床电气控制与维修天津机电职业技术学院 电工电子教研室编辑本课件Z3050控制电路图X62W型卧式万能铣床电气控制线路工作原理分析主轴电动机M1的启动 启动前先合上电源开关QS1，再把主轴换向转换开关SA4扳到主轴所需要的旋转方向，然后按下启动按钮SB3（或SB4），接触器KM1的线圈获电吸合，KM1主触头闭合，主轴电动机M1启动。当电动机M

11、1的转速高于100 r/min时，速度继电器SR的动合（常开）触头SR1（或SR2）闭合，为主轴电动机M1的停车制动做好准备。2021/9/1515X62万能铣床电气控制与维修天津机电职业技术学院 电工电子教研室编辑本课件Z3050控制电路图X62W型卧式万能铣床电气控制线路工作原理分析主轴电动机M1的停车制动 当需要主轴电动机M1停转时，按停止按钮SB1（或SB2），接触器KM1线圈断电释放，同时接触器KM2线圈获电吸合，KM2主触头闭合，使主轴电动机M1的电源相序改变，进行反接制动。当主轴电动机转速低于100r/min时，速度继电器SR的动合（常开）触头自动断开，使电动机M1的反向电源切断

12、，制动过程结束，电动机M1停转。2021/9/1516X62W型卧式万能铣床电气控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修原因之一是由于主轴电动机启动和制动频繁，往往造成接触器KM1的主触头发生熔焊，以致无法分断主轴电动机电源造成的；另一个原因是制动接触器KM2的主触头中有一相接触不良，当按下停止按钮SB1（或SB2）时，启动接触器KM1释放，制动接触器KM2吸合，但由于制动接触器KM2的三副主触头只有两相接通，因此电动机不会产生反向转矩，仍按原方向旋转，速度继电器SR仍然接通，在这种情况下，只有切断进线电源才能使电动机停转。检查这种故障时，可按下SB1（或SB2），若KM1能释放、KM

13、2能吸合，就说明控制线路是正常的，但无反接制动，即可断定接触器KM2的主触头中有一相接触不良。2021/9/1517X62W型卧式万能铣床电气控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修 主要原因是速度继电器SR发生故障，速度继电器的动合（常开）触头SR1或SR2在速度继电器的转子达到一定转速时不能正常闭合，就会产生停车时没制动作用；当速度继电器SR中推动触头的胶木摆杆有时会断裂，这时速度继电器的转子虽随电动机转动，但不能推动使SR1或SR2闭合，也就不会有制动作用。此外，速度继电器转子的旋转是通过联轴器与电动机轴同时旋转的，当弹性连接件损坏螺钉松动或打滑，都会使速度继电器的转子不能正常旋

14、转，动合（常开）触头SR1或SR2也不能正常闭合，在停车时主轴电动机就没有制动作用。速度继电器动触头调节得过紧时，制动过程中反接制动电路会过早被切断，强制停车的作用随之结束，这样自由停车的时间必然延长，表现为虽有制动但制动的效果不显著。速度继电器的永久磁铁转子磁性消失，也会造成制动作用不明显。2021/9/1518X62W型卧式万能铣床电气控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修 这是由于速度继电器SR的动触头弹簧调整得过松，使触头分断过迟，以致在反接制动的惯性作用下，电动机M1停止后仍会反向短时旋转。这只要将触头弹簧调节适当就可以消除。2021/9/1519X62W型卧式万能铣床电气

15、控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修 多数原因是行程开关SQ7的动合（常开）触头SQ7-1闭合接触不好，这只要将行程开关的动合（常开）触头SQ7-l修复好即可。其次是下压主轴变速手柄时，机械顶销未碰上主轴冲动行程开关SQ7所致。2021/9/1520工作台进给电动机M2的控制 根据连锁要求，工作台的进给运动需在主轴电动机M1启动之后才能进行。主轴电动机M1正向启动后，接触器KM1线圈通电并自锁，并接通工作台进给控制电路，为工作台的进给电动机启动做好准备。进给电动机M2由KM3和KM4控制，实现正反转。2021/9/1521 工作台设有终端限位保护，在工作台的两端各有一块挡铁。当工作

16、台移动到极限位置时，挡铁会碰动纵向进给手柄，使纵向进给手柄回到中间位置，实现自动停车。工作台左右运动的行程可通过调整安装在工作台两端的挡铁位置来控制，当工作台纵向运动到极限位置时，挡铁撞动纵向操纵手柄，使它回到中间位置，工作台停止运动，从而实现纵向运动的终端保护。2021/9/1522工作台的上、下和前、后运动的控制。工作台的上下（升降）运动和前后（横向）运动完全是由“工作台升降与横向操纵手柄”来控制的。此操纵手柄有两个，分别装在工作台的左侧前方和后方，操纵手柄的联动机构与行程开关SQ3和SQ4相连接，行程开关装在工作台的左侧，前面一个是SQ4，控制工作台的向上及向后运动；后面一个是SQ3，控

17、制工作台的向下及向前运动，此手柄有五个位置。当主轴电动机M1的控制接触器KM1动作后，其KM1辅助动合（常开）触头（13区）把工作台进给运动控制电路的电源接通，所以只有在KM1闭合后，工作台才能运动。2021/9/1523工作台向下运动的控制 压合行程开关SQ3，使其动断（常闭）触头SQ3-2断开，动合（常开）触头SQ3-1闭合，接触器KM4线圈获电吸合，KM4主触头闭合，电动机M2正转，工作台向下运动。KM4通电的电流通路为1320212216171819KM4线圈。2021/9/1524工作台向前运动的控制 工作台向前运动也由行程开关SQ3及接触器KM4控制，其电气控制原理与工作台向下运动

18、相同。2021/9/1525 工作台向上运动的控制 将手柄扳至向上位置，使行程开关SQ4动作，其动断（常闭）触头SQ4-2断开，动合（常开）触头SQ4-1闭合，接触器KM3线圈获电吸合，KM3主触头闭合，电动机M2反转，工作台向上运动。KM3通电的电流通路为1320212216172627KM3线圈。2021/9/1526工作台向后运动的控制。工作台向后运动也由SQ4和KM3控制，其电气工作原理同向上运动。2021/9/1527工作台的快速移动控制。工作台的快速移动也是由进给电动机M2来拖动的，在纵向、横向和垂直六个方向上都可以实现快速移动控制。2021/9/1528工作台向后运动的控制。工作

19、台向后运动也由SQ4和KM3控制，其电气工作原理同向上运动。2021/9/1529圆工作台的控制。将圆工作台转换开关SA1置于接通位置，而且必须将左右手柄和十字操作手柄置于中间停止位置。按动主轴起动按钮SB3或SB4，主轴电动机M1起动，而进给电动机M2也因KM4的通电而旋转，由于圆工作台的机械传动已接上，故也跟着旋转。2021/9/1530X62W型卧式万能铣床电气控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修 用万用表先检查控制回路电压是否正常，若控制回路电压正常，可扳动操纵手柄至任一运动方向，观察其相关接触器是否吸合，若吸合则断定控制回路正常，这时着重检查电动机主回路，常见故障有接触器

20、主触头接触不良、电动机M2接线脱落或绕组断路等。2021/9/1531X62W型卧式万能铣床电气控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修 若发现接触器KM3没吸合，则故障原因必定在控制回路，可依次检查SA1-3、SA2-2、SQ2-2、SQ1-2、SA1-1、SQ4-1、KM4动断（常闭）及KM3线圈；若向下、向左和向右进给均正常，就是向上不能运动，故障原因必定在SQ4-1没闭合。2021/9/1532X62W型卧式万能铣床电气控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修 由于工作台向前、向后进给正常，则证明进给电动机M2主回路和接触器KM3或KM4及行程开关SQ1-2或SQ2-2

21、的工作都正常，而SQ1-1和SQ2-1同时发生故障的可能性也较小，这样，故障的范围就缩小到三个行程开关的三副触头SQ3-2、SQ4-2、SQ6-2上，这三副触头只要有一副接触不良或损坏，就会使工作台向左或向右不能进给。可用万用表分别测量这三副触头之间的电压来判断哪对触头损坏。这三副触头中，SQ6是变速冲动行程开关，变速时常因手柄扳动过猛而损坏。2021/9/1533X62W型卧式万能铣床电气控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修2021/9/1534X62W型卧式万能铣床电气控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修原因之一是由于主轴电动机启动和制动频繁，往往造成接触器KM1的

22、主触头发生熔焊，以致无法分断主轴电动机电源造成的；另一个原因是制动接触器KM2的主触头中有一相接触不良，当按下停止按钮SB1（或SB2）时，启动接触器KM1释放，制动接触器KM2吸合，但由于制动接触器KM2的三副主触头只有两相接通，因此电动机不会产生反向转矩，仍按原方向旋转，速度继电器SR仍然接通，在这种情况下，只有切断进线电源才能使电动机停转。检查这种故障时，可按下SB1（或SB2），若KM1能释放、KM2能吸合，就说明控制线路是正常的，但无反接制动，即可断定接触器KM2的主触头中有一相接触不良。2021/9/1535X62W型卧式万能铣床电气控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修

23、 主要原因是速度继电器SR发生故障，速度继电器的动合（常开）触头SR1或SR2在速度继电器的转子达到一定转速时不能正常闭合，就会产生停车时没制动作用；当速度继电器SR中推动触头的胶木摆杆有时会断裂，这时速度继电器的转子虽随电动机转动，但不能推动使SR1或SR2闭合，也就不会有制动作用。此外，速度继电器转子的旋转是通过联轴器与电动机轴同时旋转的，当弹性连接件损坏螺钉松动或打滑，都会使速度继电器的转子不能正常旋转，动合（常开）触头SR1或SR2也不能正常闭合，在停车时主轴电动机就没有制动作用。速度继电器动触头调节得过紧时，制动过程中反接制动电路会过早被切断，强制停车的作用随之结束，这样自由停车的时

24、间必然延长，表现为虽有制动但制动的效果不显著。速度继电器的永久磁铁转子磁性消失，也会造成制动作用不明显。2021/9/1536X62W型卧式万能铣床电气控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修 这是由于速度继电器SR的动触头弹簧调整得过松，使触头分断过迟，以致在反接制动的惯性作用下，电动机M1停止后仍会反向短时旋转。这只要将触头弹簧调节适当就可以消除。2021/9/1537X62W型卧式万能铣床电气控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修 多数原因是行程开关SQ7的动合（常开）触头SQ7-1闭合接触不好，这只要将行程开关的动合（常开）触头SQ7-l修复好即可。其次是下压主轴变速

25、手柄时，机械顶销未碰上主轴冲动行程开关SQ7所致。2021/9/1538X62W型卧式万能铣床电气控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修 用万用表先检查控制回路电压是否正常，若控制回路电压正常，可扳动操纵手柄至任一运动方向，观察其相关接触器是否吸合，若吸合则断定控制回路正常，这时着重检查电动机主回路，常见故障有接触器主触头接触不良、电动机M2接线脱落或绕组断路等。2021/9/1539X62W型卧式万能铣床电气控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修 若发现接触器KM3没吸合，则故障原因必定在控制回路，可依次检查SA1-3、SA2-2、SQ2-2、SQ1-2、SA1-1、SQ

26、4-1、KM4动断（常闭）及KM3线圈；若向下、向左和向右进给均正常，就是向上不能运动，故障原因必定在SQ4-1没闭合。2021/9/1540X62W型卧式万能铣床电气控制线路常见故障分析X62万能铣床电气控制与维修 由于工作台向前、向后进给正常，则证明进给电动机M2主回路和接触器KM3或KM4及行程开关SQ1-2或SQ2-2的工作都正常，而SQ1-1和SQ2-1同时发生故障的可能性也较小，这样，故障的范围就缩小到三个行程开关的三副触头SQ3-2、SQ4-2、SQ6-2上，这三副触头只要有一副接触不良或损坏，就会使工作台向左或向右不能进给。可用万用表分别测量这三副触头之间的电压来判断哪对触头损

27、坏。这三副触头中，SQ6是变速冲动行程开关，变速时常因手柄扳动过猛而损坏。2021/9/1541作业与思考?1、说说明明X62W型型万万能能铣铣床床工工作作台台各各方方向向运运动动，包包括括慢慢速速进进给给和和快快速速移移动动的的控控制制过过程程，说说明明主主轴轴变变速速及及制制动动控控制制过过程程，主主轴轴运运动动与工作台运动联锁关系是什么？与工作台运动联锁关系是什么？答：工作台在六个方向上运动都有连锁，任何时刻，工作台在六个方向上只能有一个方向的进给运动。电动机能够正反转从而适应六个方向上的运动要求。快速运动由进给电动机与快速电磁铁配合完成。圆工作台和工作台的进给运动不能同时运行。2021

28、/9/15422、X62W万万能能铣铣床床控控制制线线路路中中变变速速冲冲动动控控制制环环节节的的作作用用是是什什么么？说明控制过程。？说明控制过程。答：在进给变速时，为使齿轮易于啮合，电路中设有变速“冲动”控制环节。将蘑菇形进给变速手柄向外拉出，转动蘑菇手柄，速度转盘随之转动，将所需进给速度对准箭头；然后再把变速手柄继续向外拉至极限位置，随即推回原位，若能推回原位则变速完成。就在将蘑菇手柄拉到极限位置的瞬间，其联动杆压合行程开关SQ6，使触点SQ6-2先断开，而触点SQ6-1后闭合，使KM3通电，M2正转起动。由于在操作时只使SQ6瞬时压合，所以电动机只瞬动一下，拖动进给变速机构瞬动，利于变

29、速齿轮啮合（结合原理图理解）。2021/9/15433、说说明明X62W万万能能铣铣床床控控制制线线路路中中工工作作台台六六个个方方向向进进给给联联锁锁保保护护的工作原理。的工作原理。答答：在在同同一一时时间间内内，工工作作台台只只允允许许向向一一个个方方向向运运动动，这这种种联联锁锁是是利利用用机机械械和和电电气气的的方方法法来来实实现现的的。例例如如工工作作台台向向左左、向向右右控控制制，是是同同一一个个手手柄柄操操作作的的，手手柄柄本本身身起起到到左左右右运运动动的的联联锁锁作作用用；同同理理，工工作作台台横横向向和和升升降降运运动动四四个个方方向向的的联联锁锁，是是由由十十字字手手柄柄

30、本本身身来来实实现现的的。而而工工作作台台的的纵纵向向与与横横向向、升升降降运运动动的的联联锁锁，则则是是利利用用电电气气方方法法来来实实现现的的。由由纵纵向向进进给给操操作作手手柄柄控控制制的的SQ1-2SQ1-2、SQ2-2SQ2-2和和横横向向、升升降降进进给给操操作作手手柄柄控控制制的的SQ4-2SQ4-2、SQ3-2SQ3-2组组成成两两个个并并联联支支路路控控制制接接触触器器KM4KM4和和KM5KM5的的线线圈圈，若若两两个个手手柄柄都都扳扳动动，则则这这两两个个支支路路都都断断开开，使使KM4KM4或或KM5KM5都都不不能能工工作作，达达到到联联锁锁的的目目的的，防防止止两两

31、个个手手柄柄同同时时操操作而损坏机构。作而损坏机构。2021/9/15444 4、X62WX62W万万能能铣铣床床控控制制电电路路中中，若若发发生生下下列列故故障障，请请分分别别分分析析其其故故障障原原因因。（1 1）主主轴轴停停车车时时，正正、反反方方向向都都没没有有制制动动作作用用。（2 2）进进给给运运动动中中，不不能能向向前前右右，能能向向后后左左，也也不不能能实实现现圆圆工工作作台台运运动动。（3 3）进给运动中，能上下左右前，不能后。）进给运动中，能上下左右前，不能后。答：（1）速度继电器KS出现故障，其触点不能正常工作，导致主轴制动不起作用。（2）进给运动中之所以不能实现前右方向的运动是因为电动机M2的正向开关KM4不能闭合，从而不能正方向运转和带动圆工作台单向运转。（3）行程开关SQ4或者十字手柄出现问题。2021/9/1545