卧式万能铣床

目录

一、引言 (2)

二、万能铣床的主要结构及运动形式 (2)

（1）主要结构 (2)

（2）运动形式 (2)

三、万能铣床电路的设计任任务要求 (2)

四、万能铣床电路设计 (2)

（1）主轴电动机的电路设计及控制 (2)

（2）进给电动机的电路设计及控制 (3)

（3）冷却泵电动机的电路设计及控制 (3)

（4）照明电路的设计 (3)

（5）原理图 (5)

五、原理图电气控制线路分析 (5)

（1）操作运行 (5)

（2）操作注意事项 (6)

六、附录 (7)

元件清单 (8)

机床分析

一、引言

铣床的种类很多，按照结构形式和加工性能的不同，可以分为立式铣床、卧式铣床、龙门铣床、仿真铣床和专用铣床等。

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对各种零件进行平面、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。常用的万能铣床有两种，一种是X62W型卧式万能铣床，铣床水平方向放置；另一种是X52K型立式万能铣床，铣头垂直方向放置。这两种铣床的工作原理等都一样，电气控制线路经过系列化以后也基本一样。

二、万能铣床的主要结构及运动形式

（1）主要结构

由床身、主轴、刀杆、横梁、工作台、回转盘、横溜板和升降台等几部分组成。

（2）运动形式

1）主轴转动是由主轴电动机通过弹性联轴器来驱动传动机构，当机构中的一个双联滑动齿轮块啮合时，主轴即可旋转。

2)作台面的移动是由进给电动机驱动，它通过机械机构使工作台能进行三种形式六个方向的移动，即：工作台面能直接在溜板上部可转动部分的导轨上作纵向（左、右）移动；工作台面借助横溜板作横向（前、后）移动；工作台面还能借助升降台作垂直（上、下）移动。

三、万能铣床电路的设计任任务要求

万能铣床是一种通用的多用途高效率加工的机床，它可以对工件进行平面、斜面、沟槽、齿轮等加工。万能铣床只要由床身、主轴、刀杆、横梁、工作台、回转盘、横转盘和升降台等组成。

铣床的运动形式有主运动、进给运动机辅助运动。铣刀的旋转运动为主要运动，工作台的上下、左右、前后运动都是进给运动，其他的运动（如工作台的旋转运动）则是辅助运动。铣床有三台电动机。主轴电动机带动主轴转动；进给电动机带动工作台的上下、左右。前后运动；冷却泵电动机驱动冷却泵输送冷却液。

控制要求如下：

1) 主电路：

铣床对主轴电动机要求双向运转，主轴旋转惯性很大，需采用制动停车方式；

进给电动机要求双向运转；冷却泵电动机只要求单线运行。

1)主电路：

铣床对主轴电动机要求双向运转，主轴旋转惯性很大，需采用制动停车方式；进给电动机要求双向运转；冷却泵电动机只要求单线运行。

2)控制电路：

1.为了保证安全生产，对于铣床的主运动与进给运动，要求进给运动一定要在铣刀旋转之后才能运行，铣刀停止旋转前，进给运动就应该停止，否则将损坏

道具和车床，因此，主轴电动机和进给电动机间应该有电气连锁装置。

2.冷却液泵电动机只有在主轴电动机工作时才能够启动，并且工作状态可选。

3.只是电路应该正确显示电源和主轴、进给、冷却液泵三台电动机的情况。

4.电路应该设有必要的短路保护、过载保护和电气连锁保护。 5电路应设有局部照明装置。

四、万能铣床电路设计

万能铣床电气控制线路电气原理图是由主电路 、控制电路和照明电路三部分组成。

（1）主轴电动机的电路设计及控制 主电路有三台电动机。M1是主轴电动机；M2是进给电动机；M3是冷却泵电动机。

① 因为主轴电动机要求双向运转，所以采用换相开关SA5与接触器KM1配合实现主轴正反转控制。 ② 因为主轴旋转惯性很大，所以采用换

相开关SA5与接触器KM2﹑制动电阻器R 及速度继电器的配合,实现串电阻瞬时冲动和正反转反接制动控制,并通过机械进行变速。

③ 因为主轴电动机要求长期运行，所以采用熔断器短路保护和热继电器过载保护。

④ SB1、SB2与SB3、SB4是分别装在机

⑤

因为主电路与控制电路所使用电压不同，所以使用变压器进行变压。 2）进给电动机的电路设计及控制

① 因为进给电动机要求双向运转，所以采用

接触器KM3与接触器KM4配合实现主轴正反转控制。

② 因为为了保证安全生产，对于铣床的主运

动与进给运动，要求进给运动一定要在铣刀旋转之后才能运行，铣刀停止旋转前，进给运动就应该停止，否

则将损坏道具和车床，因此，主轴电动机和进给电动机间应该有电气连锁装置，所以15区域采用接触器KM1辅助触点进行电气连锁，即进给电动机在主轴电机起动后才能进行工作。

③ 因为进给电动机要带动工作台的上下、左右、、

KM4

与纵向行程开关SQ1、SQ2和横向及垂直行

程开关SQ3、SQ4组成的复合联锁控制及接

触器KM5、牵引电磁铁YA配合，以实现进给变速时的瞬时冲动、六个方向的常速进给和快速进给控制。

3）冷却泵电动机的电路设计及控制

①因为冷却泵电动机只要求单线运行，所以采用直接

起动。

②因为要求冷却液泵电动机只有在主轴电动机工作时

才能够启动，并且工作状态可选，所以在第9区域采用接触器KM1的辅助触点和接触器KM2的辅助触点进行控制，采用旋钮开关进行工作状态的选择。4）照明电路的设计

①电路要求设有局部照明装置，而且照明所使用电压

很小，所以使用变压器进行变压处理。

②采用旋钮开关进行工作状态的选择。

③采用FU4作为照明灯EL的短路保护。

5）原理图如下：

五、原理图分析

（1）操作运行

1）查看各电器元件上的接线是否紧固，各熔断器是否安装良好。

2）独立安装好接地线，设备下方垫好绝缘垫，将各开关置分断位置。

3）插上三相电源插上电源后，各开关均应置分断位置。参看电路原理图，按下列步骤进行机床电气模拟操作运行：

4）先按下主控电源板的启动按钮，合上低压断路器开关QS。

5）SA5置左位（或右位），电机M1“正转”或“反转”指示灯亮，说明主轴电机可能运转的转向。

6）旋转SA4开关，“照明”灯亮。转动SA1开关，“冷却泵电机”工作，指示灯亮。

7）按下SB3按钮（或SB1按钮），电机M1起动（或反接制动）；按下SB4按钮（或SB2按钮），M1起动（或反接制动）。注意：不要频繁操作“起动”与“停止”，以免电器过热而损坏。

8）主轴电机M1变速冲动操作实际机床的变速是通过变速手柄的操作，瞬间压动SQ7行程开关，使电机产生微转，从而能使齿轮较好实现换档啮合。本设计要用手动操作SQ7，模仿机械的瞬间压动效果：采用迅速的“点动”操作，使电机M1通电后，立即停转，形成微动或抖动。操作要迅速，以免出现“连续”运转现象。当出现“连续”运转时间较长，会使R发烫。此时应拉下闸刀后，重新送电操作。

9）主轴电机M1停转后，可转动SA5转换开关，按“起动”按钮SB3或SB4，使电机换向。

10）进给电机控制操作（SA3开关状态：SA3-1、SA3-3闭合，SA3-2断开）

实际机床中的进给电机M2用于驱动工作台横向（前、后）、升降和纵向（左、右）移动的动力源，均通过机械离合器来实现控制“状态”的选择，电机只作正、反转控制，机械“状态”手柄与电气开关的动作对应关系如下：

工作台横向、升降控制（机床由“十字”复式操作手柄控制，既控制离合器又控制相应开关）。

工作台向后、向上运动—电机M2反转—SQ4压下

工作台向前、向下运动―电机M2正转―SQ3压下

操作：按动SQ4，M2反转。按动SQ3，M2正转。

11）工作台纵向（左、右）进给运动控制：（SA3开关状态同上）

实际机床专用一“纵向”操作手柄，既控制相应离合器,又压动对应的开关SQ1和SQ2，使工作台实现了纵向的左和右运动。

操作:按动SQ1, M2正转。按动SQ2, M2反转。

12）工作台快速移动操作。

在实际机床中，按动SB5或SB6按钮，电磁铁YA动作，改变机械传动链中中间传动装置，实现各方向的快速移动。

操作：在按动SB5或SB6按钮，KM5吸合，相应指示灯亮。

13）进给变速冲动(功能与主轴冲动相同，便于换档时，齿轮的啮合)

实际机床中变速冲动的实现：在变速手柄操作中,通过联动机构瞬时带动“冲动行程开关SQ6”，使电机产生瞬动。

模拟“冲动”操作，按SQ6，电机M2转动，操作此开关时应迅速压与放，以模

仿瞬动压下效果。

14）圆工作台回转运动控制：将圆工作台转换开关SA3扳到所需位置，此时，SA3-1、SA3-3触点分断，SA3-2触点接通。在起动主轴电机后，M2电机正转，实际中即为圆工作台转动（此时工作台全部操作手柄扳在零位，即SQ1－SQ4均不压下）。

（2）操作注意事项

1)设备应在指导教师指导下操作，安全第一。设备通电后，严禁在电器侧随意扳动电器件。进行排故训练，尽量采用不带电检修。若带电检修，则必须有指导教师在现场监护。

2)必须安装好各电机、支架接地线、设备下方垫好绝缘橡胶垫，厚度不小于8mm，操作前要仔细查看各接线端，有无松动或脱落，以免通电后发生意外或损坏电器。

3)在操作中若发出不正常声响，应立即断电，查明故障原因待修。故障噪声主要来自电机缺相运行，接触器、继电器吸合不正常等。

4)发现熔芯熔断，应找出故障后，方可更换同规格熔芯。

5)在维修设置故障中不要随便互换线端处号码管。

6)操作时用力不要过大，速度不宜过快；操作频率不宜过于频繁。

7)实习结束后，应拔出电源插头，将各开关置分断位。

8)作好实习记录。

六、附录