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:
++++
班级:
ZG1009
学号:
+++++
专业:
电气自动化技术
指导老师:
+++
制作日期:
2011年
12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。
1、X62W万能铣床的简单介绍
2、X62W万能铣床的电气控制要求
3、X62W万能铣床的电气原理图
4、X62W万能铣床的位置图
5、X62W万能铣床的接线图
6、电气元器件一览表
7、体会小结
1、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
2、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
3、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
1)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。
2)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
SA1~SA5
QS
FU1~FU4
KM3
KM2
KM1
FR1~FR3
KM6
KM5
KM4
SQ7
SQ6
SQ5
SQ4
SQ3
SQ2
SQ1
TS
R
SB1
SB2
SB3
SB4
M
SB5
SB6
EL
YA
KS
XT1XT2
5、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
7、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。