XA6132卧式万能铣床讲解.pdf

1 XA6132卧式万能铣床的主要结构

结构：箱形的床身固定在底座上，在床身内装有主轴传动机构和主轴变速机构。在床身的顶部有水平导

轨，其上装着带有一个或两个刀杆支架的悬梁。刀杆支架用来支承安装铣刀心轴的一端，而心轴的另一端固

定在主轴上。在床身的前方有垂直导轨，一端悬持的升降台可沿垂直导轨做上下移动，升降台上装有进给传

动机构和进给变速机构。在升降台上面的水平导轨上，装有溜板，溜板在其上做平行主轴轴线方向的运动(横向移动，又称前后运动)，溜板上方装有可转动部分，转动部分对溜板可绕垂直轴线转动一个角度。在转动部

分上又有导轨，导轨上安放有工作台，工作台在转动部分的导轨上做垂直于主轴轴线方向的运动(纵向移动，又称左右运动)。这样工作台可在上下、前后、左右三个相互垂直方向上均可运动，再加上转动部分可对溜板

垂直轴线方向转动一个角度，这样工作台还能在主轴轴线倾斜方向运动，从而完成铣螺旋槽的加工。为扩大

铣削能力还可在工作台上安装圆工作台。

图2-4-1 XA6132卧式万能铣床的主要结构

2 XA6132卧式万能铣床的运动形式

铣床的运动形式：主运动、进给运动及辅助运动。

主运动：铣刀的旋转运动即主轴的旋转运动；

进给运动：工件夹持在工作台上在垂直于铣刀轴线方向做的直线运动。包括工作台上下、前后、左右三个相

互垂直方向上的进给运动；

辅助运动：工件与铣刀相对位置的调整运动即工作台在上下、前后及左右三个相互垂直方向上的快速直线运

动及工作台的回转运动称为辅助运动。

3 XA6132卧式万能铣床电气控制要求

1）结构上主轴传动系统在床身内，进给系统在升降台内。主运动与进给运动之间没有速度比例协调的要求，

故采用单独传动。

2) 主轴电动机空载起动，能进行顺铣和逆铣，用正、反转来实现。在加工前需预选，在加工中方向不改变。

3) 铣削加工是多切削刃不连续加工，因此为减轻负载波动，往往在主轴传动系统中加入飞轮，使转动惯量加

大，但为实现主轴快速停车，对主轴电动机应设有停车制动。

主轴在上刀时，应使主轴不能旋转，也应使主轴有制动功能。

XA6132卧式万能铣床采用电磁离合器控制主轴停车制动和上刀制动。

4) 工作台的垂直、横向和纵向三个方向的运动由一台进给电动机拖动，由操纵手柄改变传动链来实现的。每

个方面又有正、反转，这就要求进给电动机能正反转，且同一时间只允许有一个方向移动，故应有联锁保护。

5) 使用圆工作台时，工作台不得移动。即圆工作台的旋转运动与工作台的上下、左右、前后六个方向的运动

之间有联锁控制。

6) 为适应铣削加工需要，主轴转速与进给速度应有较宽的调节范围。XA6132采用机械变速，通过改变变速箱的传动比（改变齿轮传动比）来实现较宽的调整区间，为保证变速时齿轮易于啮合，减少齿轮端面的冲击，要求变速时电动机有冲动控制（瞬时转动一下，带动齿轮系统抖动，使变速齿轮顺利啮合）。

7) 主轴旋转和工作台进给应有先后顺序，进给运动要在铣刀旋转（主轴旋转）之后进行，加工结束后必须先

停止进给运动再使铣刀停转。

8) 有电动机拖动冷却泵，提供加工切削液。

9) 有机床两地操作功能及工作台快速移动控制。

10) 工作台上下、左右、前后六个方向的运动应具有限位保护。

11) 设有局部照明电路。

4 XA6132卧式万能铣床几个主要电器元件的作用

如下表2-4-1所示：

表2-4-1 XA6132卧式万能铣床主要电器元件的作用

YC1：主轴制动电磁摩擦离合器，装在主轴传动轴上SA1：冷却泵控制开关SQ1、SQ2：工作台纵向（左右）进给限

位开关

YC2：进给移动电磁离合器，在进给传动轴上SA2：主轴上刀制动开关SQ3、SQ4：工作台横向（前后）、升降

（上下）进给限位开关

YC3：快速进给方向移动电磁离合器SA3：圆工作台转换开关

（三对触点）

SQ5：主轴变速冲动行程开关SA4：主轴换向开关SQ6：工作台进给变速冲动开关SA5：照明灯开关

图2-4-2卧式万能铣床的电气控制电路

5 XA6132卧式万能铣床的控制电路分析

1）主电路分析

三相电源经QF1引入给整个控制电路供电，SQ7实现打开电器柜即断电保护功能。主电路共有3个电动机，M1是主轴拖动电动机，由KM1和KM2控制其正反转，FR2作过载保护。

M2是工作台进给拖动电动机，装于主轴顶部，用KM3和KM4控制其正反转，FR2作过载保护。

M3是冷却泵拖动电动机，由KA3来直接启动，FR3作过载保护。

2）控制电路分析

控制电路部分的工作电压有110V、28V和24V的交流，分别经TC1-TC3转换过来，24V供给照明灯使用，28V供给整流器电磁离合器使用，110V供给主轴、冷却泵、进给等控制电路使用。XA6132铣床的控制电路较为复杂，为分析方便起见，将控制电路分成块来进行分析。

①主轴电动机的起动控制，如图2-4-3所示：

图2-4-3主轴电动机的起动控制电路

合上QF1主开关，转动主轴换向开关SA4先进行主轴方向的选择，按下SB3或SB4→KA1+自锁→KA1(12-13) 闭合→KM1+或KM2+，M1进行正转或反转全压起动。

同时KM1(104-105)或KM2(105-106)断开→装在主轴传动轴上的主轴制动电磁摩擦离合器YC1断开，不需

要进行制动。

同时KA1(12-20)闭合，为工作台进给与快速移动作准备。

②主轴电动机的制动控制，同图2-4-3所示

按下SB1或SB2—KA-、KM1-或KM2-→M1断电→YC1+→主轴电磁摩擦制动开始→松开SB1或

SB2→YC1-→主轴电磁摩擦制动结束。

③主轴上刀或换刀时的制动控制，同图2-4-3所示

在主轴上刀或换刀前，主轴上刀制动转换开关SA2打到“接通”→SA2(7-8)断开→KM1或KM2不能得电→主轴电动机M1不能旋转→SA2(106-107)闭合→YC1+→主轴电磁摩擦制动→上刀或换刀结束→SA2扳至“断开”→SA2(106-107)断开→主轴电磁摩擦制动结束，同时SA2(7-8)闭合，为主电动机起动作准备。

④主轴变速冲动控制

图2-4-4 主轴变速冲动控制电路

变速冲动是利用变速手柄与冲动行程开关SQ5通过机械上的联动机构进行控制的，且变速应在主轴旋转

方向选定之后进行，即SA4→SB3或SB4按下→KA1+、KM1+或KM2+。

主轴变速的过程：主轴变速手柄拉出就会压下主轴变速冲动行程开关SQ5→SQ5(8-10)断开→KM1-或KM2-→主轴自然停（靠惯性）→转动变速刻度盘，选新速度→手柄推回原位置时，使SQ5（8-13）闭合，KM1或KM2瞬间得电吸合，电动机瞬时点动，进行变速冲动，完成齿轮啮合→变速手柄落入槽内SQ5不再受压，SQ5(8-13)断开，KM1-或KM2-，主轴变速冲动结束。此时若想以新的速度运行，需再次起动电动机。

在这里注意，SQ5主轴变速冲动行程开关是专门为主轴旋转时进行变速而设计的，它相当于一个半离合器，当主轴变速手柄拉出时会压下SQ5，此时SQ5(8-10)先断开，使KM1或KM2失电，主轴先停，然后转动变

速盘进行变速操作，当手柄推回原位置时，才使SQ5（8-13）后闭合，KM1或KM2得电吸合，电动机点动，

当手柄落入槽内后SQ5不再受压，SQ5(8-13)断开，KM1或KM2失电，主轴变速冲动结束。这里，手柄从推回

原位置到手柄落入槽内是一个瞬间的过程，所以此时KM1或KM2的得电及电动机的点动都是瞬时完成的，瞬

时进行主轴变速冲动，完成齿轮的啮合。

⑤工作台进给拖动控制

工作台进给方向的左右纵向运动、前后横向运动、上下垂直运动都由M2的正反转来实现。而正反转接

触器KM3、KM4分别由SQ1（工作台右进给限位开关）、SQ3（工作台向前向下进给限位开关）与SQ2（工作台左进给限位开关）、SQ4（工作台向后向上进给限位开关）来控制。而SQ1-SQ4的压下是由两个机械操作手柄来控制的。一个是纵向机械操作手柄有左、中、右三个位置，来控制SQ1、SQ2，另一个是垂直与横向操作手柄，有上、下、前、后、中五个位置，来控制SQ3、SQ4。当两个机械手柄处于中间位置时，SQ1-SQ4处于未压下的状态，当扳动机械操作手柄时，将压合相应的SQ，这是一个机械与电气共同联合协调完成的动作。

图2-4-5 工作台进给拖动控制电路

在进给起动之前，应先起动主轴电动机，即KA1、KM1或KM2已通电，KA1(12-20)已闭合。

■工作台向右纵向运动工作：

纵向进给操作手柄扳向右，机械：接通进给移动电磁离合器YC2(此时快速移动继电器KA2处于断电状态)，电气：压下工作台右进给限位开关SQ1（25-26）→KM3+(19—SQ6—SQ4—SQ3—SA3—SQ1—KM4—KM3+)→工作台右进给到位：纵向操作手柄扳到中间

→SQ1(25-26)断开→KM3-，M2停止，工作台右进给结束。

■工作台向左纵向运动工作：

纵向进给操作手柄扳向左，机械：接通进给移动电磁离合器YC2，电气：压下工作台左进给限位开关SQ2（25-30）→KM4+(19—SQ6—SQ4—SQ3—SA3—SQ2—KM3—KM4+)→工作台左进给到位：纵向操作手柄扳

到中间→SQ2(25-30)断开→KM4-，M2停止，工作台左进给结束。

■工作台向前进给运动控制：

将垂直与横向进给操作手柄扳到前，机械：接通进给移动电磁离合器YC2，电气：压下工作台向前进给

限位开关SQ3（25-26）→KM3+(19—SA3—SQ2—SQ1—SA3—SQ3—KM4—KM3+)→工作台向前进给到位：

垂直与横向进给操作手柄扳回中间→SQ3（25-26）断开→KM3-→M2停止，工作台向前进给结束。

■工作台向下进给运动控制：

将垂直与横向进给操作手柄扳到下，机械：接通进给移动电磁离合器YC2，电气：压下工作台向下进给

限位开关SQ3（25-26）→KM3+(19—SA3—SQ2—SQ1—SA3—SQ3—KM4—KM3+)→工作台向下进给到位：

垂直与横向进给操作手柄扳回中间→SQ3（25-26）断开→KM3-→M2停止，工作台向下进给结束。

■工作台向后向上进给运动控制

将垂直与横向进给操作手柄扳到后或上，机械：接通进给移动电磁离合器YC2，电气：压下工作台向后

向上进给限位开关SQ4（25-30）→KM4+(19—SA3—SQ2—SQ1—SA3—SQ4—KM3—KM4+)→工作台向后、向上进给到位：垂直与横向进给操作手柄扳回中间→SQ4（25-30）断开→KM4-→M2停止，工作台向后、向上给结束。

⑥工作台进给变速冲动

图2-4-6工作台进给变速冲动控制电路

进给变速冲动要在主轴起动后（KA1+、KM1+或KM2+），工作台无进给（两个手柄扳到中间）下才可进

行。

变速操作的顺序：将蘑菇手柄拉出→转动手柄，选定所需速度→将蘑菇柄向前拉到极限位置，同时压下

工作台进给变速冲动开关SQ6(22-26) →KM3瞬时通电，(19—SA3—SQ2—SQ1—SQ3—SQ4—SQ6—KM4—KM3+)，进给电机瞬间点动正转，获得变速冲动→将蘑菇

手推回原位，SQ6（22-26）断开不受压，工作台变速冲动结束。

⑦圆工作台控制，见图2-4-6所示

前提：主轴先起动旋转（KA1+、KM1+或KM2+），工作台不动，即两个进给机械操作手柄处于中间位置。

过程：圆工作台转换开关SA3扳到“接通”位置，即SA3 (26-28)闭合，SA3(19-28)断开，SA3(24-25)断开，→KM3+(19—SQ6—SQ4—SQ3—SQ1—SQ2—SA3—KM4—KM3+)，M2电机旋转，只拖动圆工作台回转。

⑧工作台进给快速移动控制

图2-4-7 工作台进给快速移动控制

过程：先开动主轴（KA1+、KM1+或KM2+），工作台进给正在进行（YC2+、KM3+或KM4+）→按下SB5或SB6→KA2+→KA2(110-109)闭合→快速进给方向移动电磁离合器YC3+→工作台做快速移动，同时

KA2(104-108)断开，进给移动电磁离合器YC2-→进给先停下来→松开SB5或SB6→KA2-，YC3-，YC2+→快速移动停止仍以原来速度继续进给。

⑨冷却泵和机床照明控制

图2-4-8冷却泵和机床照明控制电路

冷却泵电动机M3控制过程：主轴必须先转，冷却泵电动机才能工作，即KA1+、KM1+或KM2+→冷却泵控制开关SA1扳到“接通”→KA3+→M3电动机转动。

照明控制器：照明灯开关SA5→EL。

6 XA6132铣床的操作

①合上电源开关QF1，机床上电；再合上照明开关SA5，灯EL1亮。

②主轴电动机M1的控制。

将SA4置正转位置，按下SB3或SB4，观察M1是否进行正转，按下SB1或SB2，观察主轴电磁摩擦制动的情况。

将SA4置反转位置，按下SB3或SB4，观察M1是否进行反转，按下SB1或SB2，观察主轴电磁摩擦制动的情况。

将主轴变速手柄拉出，转动变速刻度盘，选新速度，再将手柄推回原位置，观察主轴电动机是否进行瞬

时点动，进行变速冲动的。

③工作台移动控制将SA3置于使用普通工作台位置，主轴电动机处于运行状态。

将垂直与横向进给操作手柄置于中间位置。纵向进给操作手柄扳向右，观察工作台是否向右进给，按下

SB5（或SB6），观察工作台是否快速进给移动。纵向进给操作手柄扳向左，观察工作台是否向左进给，按下

SB5（或SB6），观察工作台是否快速进给移动。

将纵向进给操作手柄置于中间位置。垂直与横向进给操作手柄扳到前，观察工作台是否向前进给，按下

SB5（或SB6），观察工作台是否快速进给移动。垂直与横向进给操作手柄扳到下，观察工作台是否向下进给，按下SB5（或SB6），观察工作台是否快速进给移动。垂直与横向进给操作手柄扳到后，观察工作台是否向后

进给，按下SB5（或SB6），观察工作台是否快速进给移动。垂直与横向进给操作手柄扳到上，观察工作台是

否向上进给，按下SB5（或SB6），观察工作台是否快速进给移动。

将纵向进给操作手柄和垂直与横向进给操作手柄置于中间位置。将蘑菇手柄拉出，转动手柄，选定所需

速度，将蘑菇柄向前拉到极限位置，再推回原位，观察进给电机是否进行瞬间点动正转，获得变速冲动。

④圆工作台回转运动控制将纵向进给操作手柄和垂直与横向进给操作手柄置于中间位置，主轴电动机处于运行状态，将转换开关SA3扳到圆工作台位置，观察圆工作台工作情况。

⑤冷却泵控制合上转换开关SA1，观察冷却泵工作情况。

⑥机床断电。