X62W万能铣床课程设计.docx
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X62W万能铣床课程设计
课题名称：
X62W万能铣床设计
姓名：
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班级：
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学号：
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专业：
电气自动化技术
指导老师：
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制作日期：
2012年
1月30号
前言
铣床在机床设备中占据很大的比重，在数量仅次于车床，可用来加工平面、斜面、沟槽，装在分度头上可以铣切直尺齿轮和螺旋面，装上工作台，可铣切凸轮和弧形槽。
铣床的种类很多，有卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、仿形铣床和各种专用铣床等。
最早的铣床是美国人惠特妮于1818年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1826年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884年前后出现了龙门铣床；20世纪20年代出现了半自动铣床；1950以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。
尤其70年代以后，微处理的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到了应用，扩大了铣床的工作范围，提高了加工精度和效率。
一、X62W万能铣床的简单介绍
二、X62W万能铣床的电气控制要求
三、X62W万能铣床的电气原理图
四、X62W万能铣床的位置图
五、X62W万能铣床的接线图
六、电气元器件一览表
七、体会小结
一、X62W万能铣床的简单介绍
1.型号的含义
X-铣床、6-卧式、2-2号铣床、W-万能
2.主要结构
X62W万能铣床结构示意图
1-主轴变速手柄2-主轴变速盘3-电动机4-床身5-主轴6-悬梁7-刀杆支架8-工作台9-回旋盘10-横向溜板11-十字手柄12-升降台13-进给变速盘14-机架
如图所示，X62W万能铣床主要由底座、床身、悬梁、刀杆支架、升降台、工作台等部分组成。
床身固定在底座上，用来安装和联接其它部件，床身内部装有主轴的传动机构和变速操纵机构。
在床身前面有垂直导轨，升降台可沿导轨上下移动，进给系统的电动机和变速机构装在升降台内部。
溜板可在升降台上面的水平导轨上横向移动。
工作台用来安装工件，可沿溜板上面的水平导轨作纵向移动。
为了加工螺旋槽，在溜板和工作台之间设有回旋盘，可使工作台在水平面上左右移动。
在床身的顶部有水平导轨，悬梁可沿导轨水平移动，刀杆支架安装在悬梁上，铣刀心轴一端装在主轴上，另一端装在刀杆支架。
刀杆支架在悬梁上、悬梁在床身顶部的水平导轨上均可水平移动，以便安装各种长度的心轴。
3.运动形式
1）主运动---主轴、铣刀的旋转
2）进给运动---工作台的上、下、左、右、前、后六个方向的运动
3）辅助运动---工作台六个方向的快速移动
二、X62W万能铣床的电气控制要求
主运动与进给运动由两台电动机拖动：
铣床的主运动与进给运动没有比例协调要求，通常采用两台电动机单独拖动。
在操作顺序上，进给运动一定要在铣刀旋转后才能进行，在铣刀停止旋转之前停止进给，否则将损坏刀具或机床。
1）主运动
1 直接起动：
起动时因空载起动，时间较短，可直接起动。
2 电源反接制动:
铣刀是一种多刀多刃刀具，因此铣削加工是一种断续性加工。
为了铣削时平稳些，速度不因多刃不连续的铣削而波动，铣床轴上装有飞轮，停车时因飞轮惯性较大导致停车时间较长，所以采用电气制动停车。
3 可逆运行:
铣削加工一般有顺铣和逆铣两种形式，为了适应顺铣和逆铣两种铣削方式的需要，主轴电动机应能正、反转。
4 异地控制:
方便员工对机器的操作，应设置多处按钮实现机器的开与关。
5 变速冲动：
铣床在铣削加工时，铣刀直径、刀具进给量、工件材料及加工工艺都不同，因此主轴的转速也不同，而为使变速时变速齿轮易于啮合，减小齿轮端面的冲击，因此变速时应有低速冲动。
2）进给运动
一台电动机拖动工作台：
从安全角度考虑，同一时间工作台只有一个方向的进给运动，为此，工作台的移动由一台电动机拖动，用运动方向选择手柄来选择方向，用进给电动机的正反转来实现上或下、左或右、前或后的运动。
1 可逆运行:
进给运动工作台上下、左右、前后都能移动，所以进给电动机也应能正、反转。
2 变速冲动:
对工件的要求不同，所以工作台的移动有快有慢，应有进给变速盘来改变进给速度。
3）辅助运动
由进给电动机拖动
三、X62W万能铣床的电气原理图
1）
主电路
电路分析
三相交流电源由开关QS引入，熔断器FU1作短路保护。
主轴电动机M1的起动由接触器KM1的动合主触点控制，组合开关SA5预先选择M1的旋转方向，制动时，采用不对称串电阻反接制动，由KM2控制，热继电器FR1作M1的长期保护。
进给电动机M2的正、反转由KM2和KM3控制，用热继电器FR2作长期过载保护，工作台的快速移动也由进给电动机M2拖动，用快速移动接触器KM5和快速移动电磁铁YA控制。
冷却泵电动机M3单方向旋转，起动和停止由接触器KM6控制，热继电器FR3作长期过载保护。
2）控制电路
电路分析
3）主轴电动机M1的控制
M1正反转换开关说明
触头位置
正转
停止
反转
SA5-1
—
—
+
SA5-2
+
—
—
SA5-3
+
—
—
SA5-4
—
—
+
1 主轴的起动
为了操作方便，主轴电动机M1的起动和停止可在两地操作，一处在工作台的前面，一处在床身侧面，SB1、SB2是起动按钮，SB3、SB4是停止按钮。
起动前，由换向开关SA5选择主轴的方向。
按下SB1或SB2，接触器KM1线圈通电吸合并自保，主轴电动机M1旋转，拖动主轴旋转。
同时速度继电器KS触点闭合，为接触器KM2线圈通电做准备。
2 主轴的反接制动
按下SB3或SB4，KM1线圈断电释放，KM2线圈通电吸合，于是主电动机M1串电阻反接制动。
当转速降至较低时，速度继电器触点断开，KM2线圈断电释放，反接制动结束，M1停车。
3 主轴的变速冲动
主轴变速时，先将主轴变速手柄压下，转动主轴变速盘到所需位置，然后迅速将主轴变速手柄推回原位。
变速手柄推回过程中，将按下行程开关SQ7，KM2线圈迅速通电吸合，电动机M1瞬间点动，使变速齿轮顺利滑入啮合位置，手柄复位后，SQ7复位，变速完成。
6 进给电动机M2的控制
工作台进给运动时，先工作台手动和自动转换开关SA2置于手动位置，将圆工作台转换开关SA1置于断开位置。
工作台手动—自动转换开关说明
手动
自动
SA2-1
一
+
SA2-2
+
一
进给移动时，工作台的进给方向有左右、前后、上下。
从安全角度考虑，同一时间只允许有一个方向的进给运动，由进给操作手柄控制进给方向。
同时为防止主轴未转动，工作台运动而将工件送进，造成刀具或工件损坏，故要求设置主轴开动后方可起动进给电动机的顺序连锁。
1 工作台纵向进给运动的控制
工作台纵向给进行程开关说明
位置
触头
向右
中间位置
向左
SQ1-1
+
一
一
SQ1-2
一
+
+
SQ2-1
一
一
SQ2-2
+
+
一
工作台纵向左右进给运动由操作手柄控制，操作手柄有三个位置：
向左、向右、中间。
当操作手柄扳到向右（左）位置时，通过机械传动将纵向晶机械离合器合上，同时压下向右（左）进给的行程开关SQ1（SQ2）,触点SQ1-1（SQ2-1）闭合，使接触器KM3（KM4）线圈通电吸合，进给电动机M2正向（反向）旋转，推动工作台向右（向左）运动。
当向右（向左）进给到位时，将操作手柄扳回零位，纵向进给离合器脱开，同时SQ1（SQ2）不再受压，触点SQ1-1（SQ2-1）断开，使KM3（KM4）断电释放，电动机M2停止转动，工作台停止运动。
2 工作台横向及垂直进给运动的控制
工作台横向及升降进给行程开关说明
位置
触头
向前、向下
中间位置
向后、向上
SQ3-1
+
一
一
SQ3-2
一
+
+
SQ4-1
一
一
+
SQ4-2
+
+
一
由工作台横向及升降操作十字手柄控制，十字操作手柄有五个位置：
上、下、前、后、中间。
行程开关SQ3控制向下和向前移动，SQ4实现向上和向后移动。
将操作手柄扳到向上（向下）位置时，通过手柄的联动机构将垂直运动的继续离合器挂上，同时压下向上（向下）运动。
上升（下降）到预定位置后，将手柄扳到中间位置，行程开关SQ4（SQ3）复位，接触器KM4（KM3）断电释放，使电动机停止转动，垂直运动机械离合器脱开，工作台向上（向下）运动结束。
工作台横向向前、向后的控制同垂直运动。
3 工作台快速运动的控制
工作台在三个方向上的快速运动也是由进给电动机M2拖动的，由快速移动按钮SB5、SB6两处控制。
当工作台正在进行工作进给时按下SB5、SB6，接触器KM5线圈通电吸合，主电路中快速移动电磁铁YA带电，通过机械传动装置将快速离合器接合，使工作台按原方向作快速移动。
松开SB5、SB6时，KM5、YA相继断电释放，快速移动结束。
4 进给变速冲动
进给变速冲动是由进给变速手柄配合进给变速行程开关ST6实现的。
进给变速前应先起动主轴电动机M1，使接触器KM1吸合，触点KM1闭合，为变速冲动做准备。
进给变速工作原理同主轴变速冲动。
5 圆工作台的控制
圆工作台转换开关说明
位置
触头
圆工作台
接通
断开
SA1-1
一
+
SA1-2
+
一
SA1-3
一
+
开动圆工作台前，将转换开关SA1扳到接通位置，则触点SA1-1断开，SA闭合，SA1-3断开
四、X62W万能铣床的位置图
FR1~FR3
M
XT1XT2
八、X62W万能铣床的接线图
六、电气元器件一览表
代号
名称
型号、规格
数量
用途
备注
M1
主轴电动机
JO2-42-4/T25.5KW1410r/min
1
推动铣刀主运动
立式
M2
给进电动机
JO2-22-4/T21.5KW1410r/min
1
拖动工作台给进
立式
M3
冷却泵电动机
JCB-220.125KW2790r/min
1
拖动冷却泵
KM1、KM2
交流接触器
CJ10-20线圈电压110V
2
M1启动及制动
KM3、KM4
交流接触器
CJ10-10线圈电压110V
2
M2正转及反转
KM5
交流接触器
CJ10-10线圈电压110V
1
控制电磁铁YA
KM6
交流接触器
CJ10-10线圈电压110V
1
M3启动
T1
控制变压器
BK-150150VA380V/110V
1
控制电路电源
T1
照明变压器
BK-5050VA380V/24V
1
照明电路电源
SQ1
行程开关
LX1-11K
1
向右给进
开启式
SQ2
行程开关
LX1-11K
1
向左给进
开启式
SQ3
行程开关
LX2-131
1
向前及向下给进
自动复位
SQ4
行程开关
LX2-131
1
向后及向上给进
开启式
SQ5
行程开关
LX3-11K
1
工作台自动循环
开启式
SQ6
行程开关
LX3-11K
1
工作台变速冲动
开启式
SQ7
行程开关
LX3-11K
1
主轴变速冲动
开启式
QS1
转换开关
HZ1-10/E26
1
电源总开关
3极
QS2
钮子开关
JC2
1
照明开关
与灯配套
SA1
转换开关
HZ1-10/E16
1
圆工作台转换
SA2
转换开关
转换开关
1
工作台手动和自动转换
SA3
转换开关
HZ1-10/E16
1
冷却泵开关
SA4
转换开关
HZ1-10/E26
1
照明开关
SA5
转换开关
HZ3-133
1
M1正反转转换开关
SB1、SB2
按钮
LA25A
2
主轴启动
红色
SB3、SB4
按钮
LA25A
2
主轴停车制动
绿色
SB5、SB6
按钮
LA25A
2
工作台快速移动
黑色
R
电阻
ZB21.45W×215.4A
2
限制制动电流
FR1
热继电器
JR0-4011.3A
1
M1过载保护
FR2
热继电器
JR10-103.5A
1
M2过载保护
FR3
热继电器
JR10-100.415A
1
M3过载保护
FU1
熔断器
RL1-60熔体30A
3
电源总短路保护
FU2
熔断器
RL1-15熔体10A
3
M2、M3短路保护
FU3
熔断器
PL1-15熔体6A
1
控制回路短路保护
FU4
熔断器
RL1-15熔体4A
1
照明回路短路保护
KS
速度继电器
JY12A
1
主轴反接制动
EL
照明灯
24V40W
1
低压照明
与开关配套
YA
电磁铁
MQ1-514拉力150N，线圈110V
1
工作台快速移动
2）体会小结
经过一个星期的奋战，终于完成了此次课程设计，不管结果如何，我认为我付出了努力，我在课本上学到的东西得到了复习，同时也将课本上的知识很好地应用于X62W万能铣床的设计中。
在设计过程中，大部分工作都要自己结合各种参考文献来完成，所以只有自己亲自做了才能真正明白其设计的原理，当然一个人的力量远远是不够的，还要结合他人的智慧，来解决各式各样的问题。
为此我们会收获成功的喜悦，更增添了我们同学间的友谊。
当然此次设计也让我对电气控制这门课程有了更深的了解，设计过程中，我们通过查阅书籍，讨论等各种形式解决我们遇到的问题，提高了我们的学习能力和合作能力，增强了我们对未知问题探索欲望。
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