X62W型卧式万能铣床电气控制电路分析

图6.10所示为X62W 型卧式万能铣床电气控制原理图。该电路分为主电路、控制电路和照明电路三部分。

1.主电路分析

主电路共有三台电动机，Ml 为主轴电动机，M2 为工作台进给电动机，M3 为冷却泵电动机，控制和保护电器如表6.3所示。

表6.3　X62W 型卧式万能铣床各电动机的控制和保护电器

（1）主轴电动机M1 由接触器KM1 控制启动和停止。其旋转方向由倒顺开关SA5 进行预先设置。接触器KM2、制动电阻器R 及速度继电器的配合，能实现串电阻瞬时冲动和反接制动。

（2）进给电动机M2 通过接触器KM3、KM4 进行正、反转控制，实现六个方向的常速进给，通过与行程开关及接触器KM5、牵引电磁铁YA配合，能实现进给变速时的瞬时冲动和快速进给。

（3）冷却泵电动机M3 由KM6 进行单向旋转启停控制。

（4）熔断器FU1 作机床总短路保护，也兼作主轴电动机M1 的短路保护；FU2 作为电动机M2、M3 及控制变压器TC的短路保护，热继电器FR1、FR2、FR3 分别作为电动机M1、M2、M3的过载保护。

2.控制电路分析

控制电路的电源由控制变压器TC输出220V 电压供电。

1）主轴电动机M1 的控制

为方便操作，主轴电动机M1 采用两地控制方式：一组启动按钮SB3 和停止按钮SB1 安装在工作台上，另一组启动按钮SB4 和停止按钮SB2 安装在床身上，SQ7 是主轴变速手柄联动的瞬时动作行程开关。主轴电动机M1 的控制包括启动控制、制动控制、换刀控制和变速冲动控制。

（1）主轴电动机M1 的启动。先将SA5 扳到主轴电动机M1 所需的旋转方向，然后再按启动按钮SB3 或SB4 来启动M1。M1 启动后，速度继电器KS的一副常开触点闭合，为主轴电动机的停转制动作准备。

（2）主轴电动机M1 的制动。按停止按钮SB1 或SB2，切断KM1 电路，接通KM2 电路，改变M1 的电源相序，进行串电阻反接制动。当M1 的转速低于120r/min时，速度继电器KS的一副常开触点恢复断开，切断KM2 电路，M1 停转，制动结束。

（3）主轴电动机变速时的瞬时冲动控制。利用变速手柄与冲动行程开关SQ7，通过机械上联动机构进行控制。主轴变速冲动控制示意图如图6.11所示。

图6.11　主轴变速冲动控制示意图

变速时，先压下变速手柄，当快要落到第二道槽时，转动变速盘，选择需要的转速。此时凸轮压下弹簧杆，使冲动行程开关SQ7 的常闭触点先断开，切断KM1 线圈的电路，M1 断电；同时SQ7的常开触点后接通，KM2 线圈得电动作，M1 被反接制动。当手柄接到第二道槽时，SQ7 不受凸轮控制而复位，M1停转。接着把手柄从第二道槽推回原始位置，凸轮又瞬时压下冲动行程开关SQ7，使M1 反向瞬时冲动一下，以利于变速后的齿轮啮合。

2）工作台进给电动机M2 的控制(www.xing528.com)

工作台的纵向、横向和垂直运动都由进给电动机M2 驱动，接触器KM3 和KM4 实现正、反转，用于改变进给运动方向。它的控制电路采用了与纵向运动机械手柄联动的行程开关SQ1、SQ2 和横向及垂直运动机械操作手柄联动的行程开关SQ3、SQ4 组成复合连锁控制。即在选择三种运动形式的六个方向移动时，只能进行其中一个方向的移动，以确保操作安全。当这两个机械操作手柄都在中间位置时，各行程开关都处在原始状态。表6.4所示为圆工作台转换开关的工作状态。

表6.4　圆工作台转换开关的工作状态

由图6.10可知，M2 在M1 启动后才能进行工作。在机床接通电源后，将控制工作台的组合开关SA3-2（21—109）扳至断开状态，使触点SA3-1（17—18）和SA3-3（11—21）闭合，然后按下SB3 或SB4，这时接触器KM1 吸合，使KM1（8—13）闭合，就可进行工作台的进给控制。

（1）工作台纵向（左右）运动的控制。工作台的纵向运动是由M2 驱动，由纵向操作手柄来控制。此手柄是复式的，一个安装在工作台底座的顶面中央部位，另一个安装在工作台底座的左下方。手柄有三个位置：向左、向右和零位。当手柄扳到向左或向右运动方向时，手柄的联动机构压下行程开关SQ1 或SQ2，使接触器KM3 或KM4 动作。控制进给电动机M2 转向。工作台左右运动的行程，可通过调整安装在工作台两端的撞铁位置来实现。当工作台纵向运动到极限位置时，撞铁撞动纵向手操作手柄，使它回到零位，M2 停转，工作台停止运动，从而实现纵向终端保护。表6.5所示为工作台纵向行程开关的工作状态。

表6.5　工作台纵向行程开关的工作状态

工作台向左运动：在M1 启动后，将纵向操作手柄扳至向左位置，机械接通纵向离合器，同时在电气上压下SQ1，使SQ1-2断开，而其他控制进给运动的行程开关都处于原始位置，此时KM3 吸合，M2 正转，工作台向左进给运动。

工作台向右运动：将纵向操作手柄扳至向右位置，机械接通纵向离合器，同时在电气上压下SQ2，使SQ2-2断开，而其他控制进给运动的行程开关都处于原始位置，此时KM4 吸合，M2反转，工作台向右进给运动。

（2）工作台垂直（上下）和横向（前后）运动的控制。工作台垂直和横向运动，由垂直和横向进给手柄操作。此手柄也是复式的，有两个完全相同的手柄分别装在工作台左侧的前后方。手柄联动机构压下行程开关SQ3 或SQ4，同时能接通垂直或横向进给离合器。操作手柄有五个位置（即上、下、前、后、中间），五个位置是连锁的，工作台的上下和前后的终端保护是利用装在床身导轨旁与工作台座上的撞铁，将操作十字手柄撞到中间位置，使M2 断电停转。表6.6所示为工作台升降、横向行程开关的工作状态。

表6.6　工作台升降、横向行程开关的工作状态

工作台向后（或向上）运动的控制：将十字操作手柄扳至向后（或向上）位置时，机械上接通横向进给（或垂直进给）离合器，同时压下SQ3，使SQ3-2断开，SQ3-1连通，KM3 吸合，M2 正转，工作台向后（或向上）运动。

工作台向前（或向下）运动的控制：将十字操作手柄扳至向前（或向下）位置时，机械上接通横向进给（或垂直进给）离合器，同时压下SQ4，使SQ4-2断开，SQ1-1连通，KM4 吸合，M2 反转，工作台向前（或向下）运动。

（3）进给电动机变速时的瞬时冲动控制。变速时，为使齿轮易于啮合，进给变速与主轴变速一样，设有变速冲动环节。当需要进行进给变速时，应将转速盘的蘑菇形手轮向外拉出并转动转速盘，把所需进给量的标尺数字对准箭头，然后再把蘑菇形手轮用力向外拉到极限位置并随即推向原位，在操作手轮的同时，其连杆机构瞬时压下行程开关SQ6，使KM3 瞬时吸合，M2作正向瞬时冲动。由于进给变速瞬时冲动的通电回路要经过SQ1、SQ2、SQ3、SQ4 四个行程开关的常闭触点，因此，只有当进给运动的操作手柄都在中间（停止）位置时，才能实现进给变速冲动控制，以保证操作时的安全。同时，与主轴变速冲动控制一样，电动机的通电时间不能太长，以防止转速过高，在变速时损坏齿轮。

（4）工作台的快速移动控制。为了提高劳动生产率，要求铣床在不作铣削加工时，工作台能够快速移动。工作台快速移动也是由进给电动机M2 来驱动的，在纵向、横向和垂直三种运动形式的六个方向上都可以实现快速移动控制。

主轴电动机启动后，将进给操作手柄扳至所需位置，工作台按照选定的速度和方向作常速进给移动时，再按下快速进给按钮SB5（或SB6），使接触器KM5通电吸合，接通牵引电磁铁YA，电磁铁通过杠杆快速使摩擦离合器闭合，减少中间传动装置，使工作台按运动方向作快速进给运动。当松开快速进给按钮时，电磁铁YA 断电，摩擦离合器断开，快速进给运动停止，工作台仍按原常速进给速度继续运动。

3）圆工作台的运动控制

铣床如需铣削螺旋槽、弧形槽等曲线时，可在工作台上安装圆形工作台及其传动机构，圆形工作台的回转运动也是由进给电动机M2 驱动的。圆工作台工作时，应先将进给操作手柄都扳至中间（停止）位置，然后将圆工作台组合开关SA3 扳至圆工作台接通位置。此时，SA3-1断开、SA3-3断开、SA3-2连通，准备就绪后，按下主轴启动按钮SB3 或SB4，则接触器KM1 与KM3 相继吸合，主轴电动机M1 与进给电动机M2 相继启动并运转，而进给电动机仅以正转方向带动圆工作台作定向回转运动。其通路为：11→15→16→17→22→21→19→20→KM3→0。由上可知，圆工作台与工作台进给有互锁，即当圆工作台工作时，不允许工作台在纵向、横向、垂直方向上有任何运动。

4）冷却泵和照明控制

冷却泵电动机由转换开关SA1 控制。照明灯由转换开关SA4 控制，FU4 提供短路保护。