X62型卧式万能铣床电气控制电路Word格式文档下载.docx

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铣床的迅速发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分的代替人工操作，它能大大的改善工人的劳动条件，显著提高的提高生产劳动效率，加快实现工业的机械化和自动化的步伐。

因而，受到各工业国家的重视，并投入大量的人力、物力加以研究和应用。

在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。

一、电气控制的要求

主拖动对电气控制的要求

1）为适应铣削加工需要，要求主传动系统能够调速，且在各种铣削速度下保持功率不变，即主轴要求功率调速。

为此，主轴电动机采用笼型异步电动机，经主轴齿轮变速箱拖动主轴。

2）为能进行顺铣和逆铣加工，要求主轴能够实现正、反转，但旋转方向不需经常换，仅在加工前预选主轴转动方向。

3）为提高主轴旋转的均匀性并消除铣削加工时的振动，主轴上安装有飞轮，但自然停车时间较长，为实现主轴准确停车和缩短停车时间，主轴电动机应设有制动停车环节。

4）为使主轴变速时齿轮易于啮合，减小齿轮端面的冲击，要求主轴电动机在主轴变速时应具有变速冲动。

5）为适应铣削加工时操作者的正面与侧面操作，应备有两地操作设施。

进给拖动对控制电路的要求

1）铣床进给系统负载主要为工作台移动时间的摩擦转矩，这

就对进给拖动系统提出恒转矩的调速要求。

X62型铣床进给系统采用三相笼型异步电动机拖动，经进给齿轮变速获得18种进给速度要求。

这种调速为恒定功率调速，为满足恒转矩负载要求，应按进给高速档所需功率来选择电动机的容量。

在进给速度较低时，电动机功率得不到充分利用，但因负载转矩较小，按高速选择的电动机功率只有，并没有造成电动机容量的很大的浪费。

2）X62型铣床工作台运行方式有手动、进给运动快速运动三种。

其中手动操作者摇动手柄使工作台移动；

进给运动和快速移动则由进给电动机拖动，通过进给电动机的正反转实现往复运动。

而进给运动与快速移动的区别在于快速移动电磁铁YA是否接通。

由于进给速度较低，采用自然停车即可。

3）为减少按钮数量，避免误操作，对进给电动机的控制采用电气开关、机械挂档互相联动的手柄操作，且操作手柄扳动方向与其运动方向一致，从而更为直观。

4）工作台的进给方向有左右的纵向进给、前后的横向进给和上下的垂直进给，它们都是由进给电动机M2的正反转来实现。

而正反接触器KM3、KM4是由两个操作手柄来控制的，一个是“纵向”机械操作手柄，另一个是“垂直于横向”机械操作手柄（称为“十字”手柄），在扳动操作手柄的同时，完成机械挂档和压合相应的行程开关从而接通相应的接触器，控制进给电动机，拖动工作台按预定方向运动。

5）进给运动的控制也为两地操作。

一次，纵向操作手柄与“十字”操作手柄各有两套，可在工作台正面与侧面实现两地操作，且这两套机械操作手柄是联动的。

6）工作台上、下、左、右、前、后六个方向的运动，每次只可进行一个方向的运动。

因此，应具有六个方向运动的连锁。

7）主轴起动后，进给运动才能进行。

为满足调整需要，未起动主轴，可进行工作台快速运动。

8）为便于进给变速时齿轮的啮合，应具有进给电动机变速冲动。

9）工作台有上、下、左、右、前、后六个方向的运动应具有限位保护。

二、电气控制电路分析

X62型卧式万能铣床电气控制电路图（如下）：

1、主拖动控制电路分析

①主轴电动机的起动控制

主轴电动机M1有转换开关SA5来预选转向，KM1控制其直接起动，KM2实现其串电阻的反接制动，速度继电器KS控制其制动过程。

由停止按钮SB3或SB4、起动按钮SB1或SB2构成主轴电动机两地操作控制电路。

起动前，应将电源引入开关Q闭合，再把换向开关SA5扳到主轴所需的旋转方向，然后按下起动按钮SB1或SB2，使接触器KM1线圈通电吸合，其主轴触点闭合，接通主轴电动机M1便实现直接起动并按SA5预选的方向旋转。

②轴电动机的制动控制

无论主轴在停止疥是正转还是反转，速度继电器KS的两个触点总有一个是闭合的，此时按下按钮SB3或SB4，其常闭触点（按钮一定要按到底）再将KM2线圈回路接通，进行串电阻的反接制动。

主轴电动机的转速迅速下降，至KS复位时，接点6-7之间断开，KM2断电，制动过程结束。

③主轴变速控制

主轴变速操纵箱装在床身左侧窗口上，变换主轴转速由一个手柄和一个刻度盘来实现。

操作顺序如下：

先将主轴变速手柄的有榫块自槽中滑出，然后拉动手柄，使榫块落到第二道槽内为止；

再转动刻度盘，把所需要的转数对准指针；

最后把手柄推回原来位置，使榫块落进槽内。

时为了使齿轮容易啮合，下压变速手柄及将变速手柄推回原来位置时，将瞬间压下主轴变速行程开半SQ7，使触SQ7（3-7）闭合，触点SQ7（3-5）断开，使KM2线圈瞬间通电吸合，主轴电动机作瞬时点动，利于齿轮啮合，当变速手柄榫块落进槽内时，SQ7不再受压，触点SQ7（3-7）断开，切断主轴电动机点动电路。

变速时间长短与主轴变速手柄运动速度有关，为了避免齿轮的撞击，当把手柄向原来位置推动时，要求推动速度快一些，只是在接近最终位置时，把推动速度减慢。

当瞬时点动一次未能实现齿轮啮合时，可以重复进行变速手柄的操作，直至齿轮实现良好的啮合。

主轴变速在旋转和不转时均可进行变速操作。

在主轴旋转情况下变速时，SQ7（3-5）先使KM1线圈断电，SQ7（3-7）再接通KM2线圈对M1进行反接制动，待电动机转速下降后再进行变速操作。

只是变速完成后倘需再次起动电动机，主轴将在新选转速下旋转。

2、进给拖动机电气控制电路的分析

“纵向”操作手柄有左、中、右三个位置，扳向左侧时压合SQ2，扳向右侧时压合SQ1，置于中间位置时SQ1、SQ2均不受压；

“十字”操作手柄有上、下、前、后、中五个位置，置于向前及向下位置时压合SQ3，置于向后及向上位置时压合SQ4，置于中间位置时SQ3、SQ4均不受压。

SA1为圆工作台转换开关，有“接通”与“断开”两个位置，三对触点。

当不需要圆工作台时，SA1置于“断开”位置，此时触点SA1-1、SA1-3闭合，SA1-2断开。

当使用圆工作台时SA1置于“接通”位置，其接触点通断情况与“断开”时正好相反。

在起动进给电动机前，应首先启动主轴电动机，使KM1通电吸合，为进给电动机的起动做好准备。

①工作台六个方向的进给

将纵向进给操作手柄扳向右侧或左侧，在机械上通过联动机构挂上纵向传动链。

向右时压下行程开关SQ1，吃点SQ1-1闭合，SQ1-2断开。

KM3线圈通电吸合，M2正向起动旋转，拖动工作台向右进给；

向左时压下行程开关SQ2，触点SQ2-1闭合，SQ2-2断开，将纵向进给操作手柄扳到中间位置，行程开关SQ2、SQ1不再受压，触点SQ2-1、SQ1-1断开，KM4、KM3线圈断电释放，M2停转，工作台向左或向右的进给停止。

将“十字”操作手柄扳到向前或向后位置，在机械上通过联动机构挂上横向传动链。

向前时压下行程开关SQ3，触点SQ3-1闭合，SQ3-2断开，KM3线圈通电吸合，M2正向起动旋转，拖动工作台向前进给；

向后时压下行程开关SQ4，触点SQ4-1闭合，SQ4-2断开，KM4线圈通电吸合，M2反向起动旋转，拖动工作台向后进给。

工作台向前、向后、向上、向下任一方向的进给结束，将“十字”操作手柄扳到中间位置时，对应的行程开关不再受压，KM3、KM4线圈断电释放，M2停止旋转，工作台停止进给。

②进给变速时变速“冲动”的现实

进给变速只有在主轴起动后，将“纵向”进给操作手柄和“十字”进给操作手柄置于中间位置时才可进行，即进给停止时才能变速操作。

进给变速箱是一个独立部件，装在升降台的右边，速度的变换由进给操纵箱来控制。

操纵箱装在进给变速箱的前面。

变换进给速度的顺序是：

将进给变速手柄拉出；

转动手柄，把刻度盘上所需的进给速度对准指针；

再将手柄推回原位。

把手柄向外拉到极限位置的瞬间，行程开关SQ6受压是触点SQ6-2先断开，SQ6-1后闭合。

此时，KM3线圈经SQ1-2~SQ6-1瞬时通电吸合，M2短时旋转，以利于变速齿轮的啮合。

当手柄推回原位时，行程开关SQ6不再受压，进给电动机停转。

如果一次瞬时点动齿轮仍未进入啮合状态，可在此拉出手柄并再次推回，直到齿轮进入啮合状态为止。

③进给方向快速移动的控制

主轴开动后，将进给操作手柄扳到所需位置，工作台则开始按手柄所指方向以选定的进给速度运动，此时如按下工作台快速移动按钮SB5或SB6，接通快速移动电磁铁，将进给传动链中的摩擦离合器合上，减少中间传动装置，工件按原运动方向快速移动。

在主轴不转的情况下也可进行快速移动，这时应将主轴方向预定开关SA5置于“停止”位置，按下SB1或SB2，使KM1通电吸合并自锁后，再进行快速移动。

④圆工作台的控制

圆工作台的回转运动是由进给电动机经传动机构驱动的，使用圆工作台首先应把圆工作台转换开关SA1扳到“接通”位置，工作台两个进给操作手柄置于中间位置，按下主轴起动按钮SB1或SB2，主轴电动机起动旋转。

此时，KM3线圈经SQ1-2~SQ4-2等常闭触点和SA1-2通电吸合，进给电动机起动旋转，拖动圆工作台单方向回转。

⑤冷却泵和机床照明电路

冷却泵电动机M3通常在铣削加工是有转换开关SA3控制，当SA3扳到接通位置时，KM6线圈通电吸合，M3起动旋转，并用热继电器FR3做过载保护。

机床照明电路变压器T2输出36V安全电压，并由开关SA4控制照明灯EL。

三、控制电路的连锁与保护

1、主运动与进给运动的顺序联锁

进给拖动的控制电路接在主轴启动接触器KM1常开触点之后，故只有在主轴启动之后，工作台的进给运动才能进行。

而当主轴电动机停止时，进给电动机立即停止。

由于KM1常开触点上并联了KM2的常开触点，因此，在主轴未启动情况下，也可实现快速进给。

2、工作台6个运动方向的联锁

铣床工作时，只允许工作台有一个方向运动，为此，工作台上、下、左、右、前、后6个方向之间都有联锁。

其中工作台“纵向”操作手柄只能置于向左或向右中的一个位置，实现了工作台左、右运动方向之间的联锁；

同理，“十字”操作手柄实现了上、下、前、后4个方向之间的联锁。

如果这两个操作手柄同时置于某一进给位置，SQ1-2与SQ2-2总有一个被压断，SQ3-2与SQ4-2也总有一个被压断，15~17支路与22~17支路均被切断，使KM3或KM4不可能通电吸合，进给电动机无法启动。

这就保证了不允许同时操纵两个机械手柄，从而实现了6个方向之间的连锁

3、工作台的进给与圆工作台的联锁

使用圆工作台的运动必须与长工作台6个方向的运动有可靠的联锁，否则可能造成刀具和机床损坏。

若以使用圆工作台，则圆工作台转换开关SA1置于“接通”位置，进给电动机控制接触器KM3经由SQ6-2、SQ1-2~SQ4-1、SQ1-2等触点接通，若此时又操纵纵向或垂直与横向手柄，将压下行程开关SQ1~SQ4中的某一个，于是由SQ1-2~SQ4-2断开KM3电路，进给电动机立即停止。

相反，若长工作台在运