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万能铣床电气控制系统4.5X62W优化改进

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:X62W型万能铣床,可以用圆柱铣刀、圆片铣刀及角度铣刀等多种刀具对各种零件进行平面、斜面、螺旋面、沟槽、齿轮及成形表面的加工,是一种多功能、应用广泛的金属铣削机床。主电路有三台电动机,M1是主轴电动机,它拖动主轴带动铣刀进行铣削加工;M2是进给电动机,它拖动升降台及工作台进给;M3是冷却泵电动机,供应冷却液。故障描述 一台X62W型万能铣床,空载运行良好,一旦带上负荷就会自动停车。

万能铣床电气控制系统4.5X62W优化改进

铣床(milling machine)系主要指用铣刀在工件上加工多种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动,工件(和)铣刀的移动为进给运动。铣床是一种用途广泛的机床,它可以加工平面、沟槽,也可以加工各种曲面、齿轮等。

X62W型万能铣床,可以用圆柱铣刀、圆片铣刀及角度铣刀等多种刀具对各种零件进行平面、斜面、螺旋面、沟槽、齿轮及成形表面的加工,是一种多功能、应用广泛的金属铣削机床。

【运动方式】

(1)主运动 X62W型万能铣床的主运动是主轴带动铣刀的旋转运动。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与齿轮啮合时,主轴即可旋转。

(2)进给运行 进给运动是指工件随工作台在前后、左右和上下六个方向上的运动以及椭圆形工作台的旋转运动。工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。

电气控制要求】

铣削加工有顺铣、逆铣两种,所以要求主轴电动机能正反转。但考虑到正反转并不频繁,所以在铣床床身下加装一个组合开关来改变电源的相序,实现主轴电动机的正反转。主轴传动系统中装有避免振动的惯性轮,使主轴停车困难,故主轴电动机采用电磁离合器来制动以实现主轴精准停车。

铣床的工作台有6个自由度,即前后、左右、上下6个方向的直线或旋转运动,进给电动机也必须要保证可以实现正反转,且通过手柄和离合器相互配合来实现。进给的快速定位是通过电磁铁和机械挂档来完成的。机床也可以加装圆形工作台来提高其加工能力。

由于加工工艺的要求,机床已具有以下几种联锁措施:

1)为防止刀具和铣床的损坏,要求只有主轴停转后才允许进给运动在进给方向的快速移动。

2)为了减小工件的表面粗糙度,只有进给停止后主轴才能停止或同时停止。

3)6个方向上的进给运动同时只能有一种运动产生,采用机械操作手柄和位置行程开关相配合方式。

4)主轴运动和进给运动采用变速盘来进行速度选择。

5)当主轴电动机或冷却泵电动机过载时,进给运动必须立即停止,以免损坏刀具和机床。

6)要有冷却系统、照明设备及各种保护措施。

【X62W型万能铣床电气控制线路原理图

【主电路识图】

主电路有三台电动机,M1是主轴电动机,它拖动主轴带动铣刀进行铣削加工;M2是进给电动机,它拖动升降台及工作台进给;M3是冷却泵电动机,供应冷却液。

(1)主轴电动机M1 它通过换相开关SA3与接触器KM1配合,能进行正反转控制,此外如果增加与接触器KM2、制动电阻器R及速度电器的配合,就能实现串电阻瞬时起动和正反转反接制动控制,并能通过机械进行变速。

(2)进给电动机M2 它能进行正反转控制,通过接触器KM3、KM4与行程开关、牵引电磁铁YC配合,能实现进给变速时的瞬时起动、六个方向的常速进给与快速进给控制。(www.xing528.com)

(3)冷却泵电动机M3 它只能正转,通过接触器KM1、控制开关QS2来控制。

(4)安全保护电路 电路中FU1做机床总短路保护,也兼作M1的短路保护;FU2作M2、M3及控制照明变压器一次侧的短路保护;热继电器FR1、FR2、FR3分别作为M1、M2、M3的过载保护。

(2)工作台进给电动机M2的控制 工作台的纵向、横向和垂直运动都由进给电动机M2驱动的,接触器KM3和KM4使M2实现正反转,用以改变进给运动方向。它的控制电路采用了与纵向运动机械做手柄运动的行程开关SQ5、SQ6和横向及垂直运动机械做手柄联动的行程开关SQ3、SQ4,相互组成复合联锁控制,即在选择三种运动形式的六个方向移动时,只能进行一个方向的移动,以确保操作安全。

【控制电路识图】

(1)主轴电动机M1的控制 SB5、SB6与SB1、SB2是分别装在机床两边的停止(制动)和起动按钮,实现两地控制,方便操作。KM1是主轴电动机起动接触器;SA3是主轴电动机正反转控制开关;SQ1是与主轴变速手柄联动的瞬时动作行程开关。

(2)工作台进给电动机M2的控制 工作台的纵向、横向和垂直运动都由进给电动机M2驱动的,接触器KM3和KM4使M2实现正反转,用以改变进给运动方向。它的控制电路采用了与纵向运动机械做手柄运动的行程开关SQ5、SQ6和横向及垂直运动机械做手柄联动的行程开关SQ3、SQ4,相互组成复合联锁控制,即在选择三种运动形式的六个方向移动时,只能进行一个方向的移动,以确保操作安全。

【电气故障分析】

(1)主轴电动机不能起动 首先检查各开关是否处于正常工作位置,然后检查三相电源、熔断器、热继电器的常闭触点,两地启停按钮以及接触器的情况,看有无电器损坏、接线脱落、接触不良、线圈断路等现象。另外,还应检查主轴变速冲动开关,因为由于开关位置移动甚至撞坏,或常闭触点接触不良而引起的故障也不少见。

(2)工作台不能快速移动,主轴制动失灵 这种故障往往是电磁离合器的工作不正常所致。首先检查接线有无松脱,整流变压器、熔断器的工作是否正常,整流器中的4个整流二极管是否损坏。若有二极管损坏,将导致输出直流电压偏低,吸力不足。其次,电磁离合器线圈是用环氧树脂粘合在电磁离合器的套筒内,散热条件差,易发热而烧毁。另外,由于离合器的动摩擦片和静摩擦片经常摩擦,因此它们是易损件,检修时也不可忽视这些问题。

【检修案例】

(1)故障描述 一台X62W型万能铣床,空载运行良好,一旦带上负荷就会自动停车。该故障类型属非典型案例,分析故障原因可能是接触器KM1老化吸合不牢,三相电源有隐性断相,主轴热继电器FR1动作。

(2)检修程序

【电气故障分析】

(1)主轴电动机不能起动 首先检查各开关是否处于正常工作位置,然后检查三相电源、熔断器、热继电器的常闭触点,两地启停按钮以及接触器的情况,看有无电器损坏、接线脱落、接触不良、线圈断路等现象。另外,还应检查主轴变速冲动开关,因为由于开关位置移动甚至撞坏,或常闭触点接触不良而引起的故障也不少见。

(2)工作台不能快速移动,主轴制动失灵 这种故障往往是电磁离合器的工作不正常所致。首先检查接线有无松脱,整流变压器、熔断器的工作是否正常,整流器中的4个整流二极管是否损坏。若有二极管损坏,将导致输出直流电压偏低,吸力不足。其次,电磁离合器线圈是用环氧树脂粘合在电磁离合器的套筒内,散热条件差,易发热而烧毁。另外,由于离合器的动摩擦片和静摩擦片经常摩擦,因此它们是易损件,检修时也不可忽视这些问题。

【检修案例】

(1)故障描述 一台X62W型万能铣床,空载运行良好,一旦带上负荷就会自动停车。该故障类型属非典型案例,分析故障原因可能是接触器KM1老化吸合不牢,三相电源有隐性断相,主轴热继电器FR1动作。

(2)检修程序

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