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7第三学习单元 X62W型万能铣床电气线路分析与故障检修一主要结构及运动形式X62W万能铣床是以刀具的旋转作为加工的一种机床,主要由床身、主轴、刀杆、工作台、回转盘、横溜板、升降台、底座等几部分组成,外形如图3-1所示。床身主轴刀杆工作台回转盘横溜板升降台底座图3-1 X62W万能铣床外形图X62W万能铣床的运动形式有:1、主运动主轴的旋转运动,控制要求为:1)由于铣削加工有顺铣和逆铣两种加工方式,所以要求主轴电动机M1能实现正反转,由SA4来进行控制正反转,KM1引入电源。2)主轴要求能够快速实现制动,在此用反接制动来实现,由KM2控制,R为限流电阻。3)主轴采用齿轮变速,变速后为防止出现顶齿现象,加了一个主轴变速冲动,由SQ7来控制。2、进给运动工作台的移动或旋转运动,控制要求为:1)工作台要能实现前后运动,由SQ3(前进)、SQ4(后退)控制进给电动机M2的正反转,结合机床内部的横向进给离合器实现。2)工作台要能实现上下运动,由SQ3(下降)、SQ4(上升)控制进给电动机M2的正反转,结合机床内部的垂直进给离合器实现。3)工作台要能实现左右运动,由SQ1(右移)、SQ2(左移)控制进给电动机M2的正反转,结合机床内部的纵向进给离合器实现。4)当加工圆弧工件时,工作台要求实现旋转运动(圆工作台旋转),由SA1来进行控制进给电动机M2的正转拖动。5)为提高工作效率,工作台要能实现快速移动,由SB5和SB6控制,通过电磁离合器YC实现。二电气控制线路分析图32为X62W型万能铣床电气控制线路原理图,电路共有三部分组成:主电路、控制电路和照明电路,各部分电路分析如下。(一)主电路分析X62W型万能铣床共由三台三相异步电动机驱动,即主拖动电动M1、进给电动机M2和冷却泵电动机M3组成。闸刀QS作为电源引入,漏电保护器QF作为漏电保护,熔断器FU1作电路总的短路保护,FU2作进给电动机和控制电路的短路保护。M1、M2和M3都设置热继电器FR作过载保护。Yc为快移离合器的电磁线圈。(二)控制电路分析为了对铣床的操作方便,X62W中设置了两地控制。1、主轴电动机M1的控制(1)正、反转控制启动控制:合上闸刀QS,合上漏电保护器QF,将SA4扳到所需的转向(注意:SA4必须在KM1主触头断开的时候才允许转换)。按下启动按钮SB3(14区)或SB4(15区) KM1线圈得电吸合 KM1主触头(3)闭合,主轴电动机M1得电,按照SA4所指的方向启动并运行 当转速达到120r/min以后,速度继电器SR1(正转)或SR2(反转)的常开闭合,为KM2得电实现反接制动作好准备。启动控制时的回路(KM1线圈回路)是:1 FR1(11) 2 SQ7(11) 3 SB1(13) 7 SB2(13) 8 SB3(13)、SB4(14)、KM1(16) KM1线圈 0 (2)制动控制:按下停止按钮SB1(11)或SB2(12) KM1线圈失电释放 KM1主触头(3)断开,主轴电动机M1高速惯性运行 KM2线圈得电【SR1(11)或SR2(12)仍处于闭合状态】 KM2主触头(4)闭合,主轴电动机M1串电阻R实现反接制动 当转速下降到100r/min以后,速度继电器SR1(11)或SR2(12)的常开断开,KM2线圈失电释放 KM2主触头(4)断开,电动机M1失电停转。制动控制时的回路(KM2线圈回路)是:1 FR1(11) 2 SQ7(11) 3 SB1(11)、 SB2(12)、KM2(13) SR1(11)、SR2(12) 5 KM1(12) KM2线圈 0 (3)冲动控制:当主轴实现变速后,在压下变速盘时,若出现变速齿轮顶齿现象,则SQ7(10、11)在机械联动作用下被压下,SQ7(11)常闭断开 切断KM1线圈回路 KM1线圈失电释放 KM1主触头(3)断开,主轴电动机M1高速惯性运行 KM2线圈得电【SQ7(10)常开闭合】 KM2主触头(4)闭合,主轴电动机M1串电阻R实现低速反转一下,带动齿轮系统产生一次抖动,当齿轮啮合后,SQ7(10)常开断开 KM2线圈失电释放 KM2主触头断开,电动机M1失电停转,冲动结束。冲动控制时的回路是:1 FR1(11) 2 SQ7(10) 5 KM1(12) KM2线圈 0 主轴变速的冲动控制示意图主轴电动机M1的控制回路如图3-3所示。冲动实现的机械原理:变速时,先把变速手柄下压,使变速手柄的榫块从定位槽中脱出,然后向外拉动变速手柄使榫块落人第二道槽内,使齿轮组脱离啮合。转动变速盘选定所需转速后,把变速手柄推回原位,使榫块重新落进槽内,使齿轮组重新啮合(这时已改变了传动比)。变速时为了使齿轮容易啮合,扳动变速手柄复位时电动机M1会产生一冲动。在变速手柄推进时,变速手柄上装的凸轮将弹簧杆推动一下又返回,这时弹簧杆推动一下位置开关SQ7(11区),使SQ7的常闭触头先分断,常开触头后闭合,接触器KM1瞬时得电动作,电动机M1瞬时启动;紧接着凸轮放开弹簧杆,位置开关SQ7触头复位,接触器KMl断电释放,电动机M1断电。此时电动机M1因未制动而惯性旋转,使齿轮系统抖动,在抖动时刻,将变速手柄先快后慢地推进去,齿轮便顺利地啮合。当瞬时点动过程中齿轮系统没有实现良好啮合时,可以重复上述过程,直到啮合为止。变速前应先停车。当电动机在转动时,可以不按停止按钮直接进行变速操作,因为将变速手柄从原位拉向前面时,压合行程开关SQ7,使SQ72先分断,切断接触器KMl线圈电路,电动机M1便断电;然后SQ71闭合,使接触器KM2线圈获电动作,电动机M1进行反接制动;当变速手柄拉到前面后,行程开关SQ7复原,电动机M1断电停转,变速冲动结束。2、进给电动机M2的控制(1)工作台的控制:将转换开关SA1扳到工作台的位置,此时,SA1-1、SA1-3闭合,接通工作台控制回路;SA1-2断开,切断圆工作台控制回路。启动主轴电动机M1,KM1(16)闭合,为工作台、圆工作台及快移的控制作好准备。1)工作台的前进控制:将垂直与横向进给操作手柄扳到“向前”位置,手柄通过机械装置,一方面接通横向离合器;另一方面压下行程开关SQ3 SQ3常开(20)闭合 KM3线圈得电吸合 KM3主触头闭合,进给电动机M2得电正转,拖动工作台向前运动。将操作手柄扳到中间位置,SQ3复原,KM3断电,进给电动机M2停转,工作台停止运动。工作台向前运动的控制回路是:1 FR1(11) 2 SQ7(11) 3 SB1(13) 7 SB2(13) 8 KM1(16) 13 FR3(16) 12 FR2(16) 11 SA1-3(21) 21 SQ2-2(23) 23 SQ1-2(23) 17 SA1-1(19) 18 SQ3-1(20) 19 KM4(19) 20 KM3线圈 02)工作台的下降控制:工作台的向下运动与工作台向前运动控制电路完全相同,只需将垂直与横向进给手柄扳到“向下”位置,接通垂直离合器即可实现工作台的向下运动SA1-2SQ3-2SA1-1KM3KM420KM4SQ1-1SQ3-1SQ2-1SQ4-1KM3181917SQ4-2SQ6-21615SA1-311212927SQ1-2SQ2-2工作台进给 冲动 圆工作台及自动控制冲动 右 前 下 左 后 上SQ6-1181920212223主轴电动机正反转制动及冲动KS3M1FR1SA4QSL1L2L3FU1KM1KM2U1V1W1U141W141U13V13W13RRU12V12W12电源开关总短路保护12341234 工作台向下前运动控制电气原理图3)工作台的后退控制:将垂直与横向进给操作手柄扳到“向后”位置,手柄通过机械装置,一方面接通横向离合器;另一方面压下行程开关SQ4 SQ4常开(23)闭合 KM4线圈得电吸合 KM4主触头闭合,进给电动机M2得电反转,拖动工作台向后运动。将操作手柄扳到中间位置,SQ4复原,KM4断电,进给电动机M2停转,工作台停止运动。工作台向后运动的控制回路是:1 FR1(11) 2 SQ7(11) 3 SB1(13) 7 SB2(13) 8 KM1(16) 13 FR3(16) 12 FR2(16) 11 SA1-3(21) 21 SQ2-2(23) 23 SQ1-2(23) 17 SA1-1(19) 18 SQ4-1(23) 27 KM3(23) 29 KM4线圈 04)工作台的上升控制:工作台的向上运动与工作台向后运动控制电路完全相同,只需将垂直与横向进给手柄扳到“向上”位置,接通垂直离合器即可实现工作台的向上运动。5)工作台的右移控制: SA1-2SQ3-2SA1-1KM3KM420KM4SQ1-1SQ3-1SQ2-1SQ4-1KM3181917SQ4-2SQ6-21615SA1-311212927SQ1-2SQ2-2工作台进给 冲动 圆工作台及自动控制冲动 右 前 下 左 后 上SQ6-1181920212223主轴电动机正反转制动及冲动KS3M1FR1SA4QSL1L2L3FU1KM1KM2U1V1W1U141W141U13V13W13RRU12V12W12电源开关总短路保护12341234 工作台向上后运动控制电气原理图将纵向进给操作手柄扳到“向右”位置,手柄通过机械装置,一方面接通纵向离合器;另一方面压下行程开关SQ1 SQ1常开(19)闭合 KM3线圈得电吸合 KM3主触头闭合,进给电动机M2得电正转,拖动工作台向右运动。将操作手柄扳到中间位置,SQ1复原,KM3断电,进给电动机M2停转,工作台停止运动。工作台向右运动的控制回路是:1 FR1(11) 2 SQ7(11) 3 SB1(13) 7 SB2(13) 8 KM1(16) 13 FR3(16) 12 FR2(16) 11 SQ6-2(19) 15 SQ4-2(19) 16 SQ3-2(19) 17 SA1-1(19) 18 SQ1-1(19) 19 KM4(19) 20 KM3线圈 06)工作台的左移控制:将纵向进给操作手柄扳到“向左”位置,手柄通过机械装置,一方面接通纵向离合器;另一方面压下行程开关SQ2 SQ2常开(22)闭合 KM4线圈得电吸合 KM4主触头闭合,进给电动机M2得电反转,拖动工作台向左运动。将操作手柄扳到中间位置,SQ2复原,KM4断电,进给电动机M2停转,工作台停止运动。工作台向左运动
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