卧式万能铣床

万能铣床

目录

一、引言 2二、万能铣床的主要结构及运动形式 2

（1）主要结构 2 （2）运动形式 2

三、万能铣床电路的设计任任务要求 2 四、万能铣床电路设计 2

（1）主轴电动机的电路设计及控制 2 （2）进给电动机的电路设计及控制 3 （3）冷却泵电动机的电路设计及控制 3 （4）照明电路的设计 3 （5）原理图 5

五、原理图电气控制线路分析 5

（1）操作运行 5 （2）操作注意事项 6

六、附录 7

元件清单 8

万能铣床

机床分析

一、引言

铣床的种类很多，按照结构形式和加工性能的不同，可以分为立式铣床、卧式铣床、龙门铣床、仿真铣床和专用铣床等。

万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以用圆柱铣刀、圆片铣刀、角度铣刀、成型铣刀及端面铣刀等刀具对各种零件进行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，还可以加装万能铣头分度头和圆工作台等机床附件来扩大加工范围。常用的万能铣床有两种，一种是X62W型卧式万能铣床，铣床水平方向放置；另一种是X52K型立式万能铣床，铣头垂直方向放置。这两种铣床的工作原理等都一样，电气控制线路经过系列化以后也基本一样。

二、万能铣床的主要结构及运动形式

（1）主要结构

由床身、主轴、刀杆、横梁、工作台、回转盘、横溜板和升降台等几部

分组成。

（2）运动形式 1）主轴转动是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啮合时，主轴即可旋 转。 2) 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，即：工作台面能直接在溜板上部可转动部分的导轨上作纵向（左、右）移动；工作台面借助横溜板作横向（前、后）移动；工作台面还能借助升降台作垂直（上、下）移动。

三、万能铣床电路的设计任任务要求

万能铣床是一种通用的多用途高效率加工的机床，它可以对工件进行平面、

斜面、沟槽、齿轮等加工。万能铣床只要由床身、主轴、刀杆、横梁、工作台、回转盘、横转盘和升降台等组成。 铣床的运动形式有主运动、进给运动机辅助运动。铣刀的旋转运动为主要运动，工作台的上下、左右、前后运动都是进给运动，其他的运动（如工作台的旋转运动）则是辅助运动。铣床有三台电动机。主轴电动机带动主轴转动；进给电动机带动工作台的上下、左右。前后运动；冷却泵电动机驱动冷却泵输送冷却液。

控制要求如下： 1) 主电路：

铣床对主轴电动机要求双向运转，主轴旋转惯性很大，需采用制动停车方式； 进给电动机要求双向运转；冷却泵电动机只要求单线运行。 1)主电路：

铣床对主轴电动机要求双向运转，主轴旋转惯性很大，需采用制动停车方式； 进给电动机要求双向运转；冷却泵电动机只要求单线运行。 2)控制电路：

1.为了保证安全生产，对于铣床的主运动与进给运动，要求进给运动一定要在铣刀旋转之后才能运行，铣刀停止旋转前，进给运动就应该停止，否则将损坏道具和车床，因此，主轴电动机和进给电动机间应该有电气连锁装置。

万能铣床

2.冷却液泵电动机只有在主轴电动机工作时才能够启动，并且工作状态可选。 3.只是电路应该正确显示电源和主轴、进给、冷却液泵三台电动机的情况。 4.电路应该设有必要的短路保护、过载保护和电气连锁保护。 5电路应设有局部照明装置。

四、万能铣床电路设计

万能铣床电气控制线路电气原理图是由主电路 、控制电路和照明电路三部分组成。

（1）主轴电动机的电路设计及控制 主电路有三台电动机。M1是主轴电动机；M2是进给电动机；M3是冷却泵电动机。

① 因为主轴电动机要求双向运转，所以采用换相开关SA5与接触器KM1配合实现主轴正反转控制。 ② 因为主轴旋转惯性很大，所以采用换

相开关SA5与接触器KM2﹑制动电阻器R及速度继电器的配合,实现串电阻瞬时冲动和正反转反接制动控制,并通过机械进行变速。

③ 因为主轴电动机要求长期运行，所以采用熔断器短路保护和热继电器过载保护。

④ SB1、SB2与SB3、SB4是分别装在机

⑤

因为主电路与控制电路所使用电压不同，所以使用变压器进行变压。

2）进给电动机的电路设计及控制

① 因为进给电动机要求双向运转，所以采用

接触器KM3与接触器KM4配合实现主轴正反转控制。

② 因为为了保证安全生产，对于铣床的主运

动与进给运动，要求进给运动一定要在铣刀旋转之后才能运行，铣刀停止旋转前，进给运动就应该停止，否

则将损坏道具和车床，因此，主轴电动机和进给电动机间应该有电气连锁装置，所以15区域采用接触器KM1辅助触点进行电气连锁，即进给电动机在主轴电机起动后才能进行工作。

③ 因为进给电动机要带动工作台的上下、左

右、前后运动，所以采用接触器KM3、KM4 与纵向行程开关SQ1、SQ2和横向及垂直行 程开关SQ3、SQ4组成的复合联锁控制及接

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触器KM5、牵引电磁铁YA配合，以实现进给变速时的瞬时冲动、六个方向的常速进给和快速进给控制。

3）冷却泵电动机的电路设计及控制

① 因为冷却泵电动机只要求单线运行，所以采用直接

起动。

② 因为要求冷却液泵电动机只有在主轴电动机工作时

才能够启动，并且工作状态可选，所以在第9区域采用接触器KM1的辅助触点和接触器KM2的辅助触点进行控制，采用旋钮开关进行工作状态的选择。 4）照明电路的设计

① 电路要求设有局部照明装置，而且照明所使用电压

很小，所以使用变压器进行变压处理。 ② 采用旋钮开关进行工作状态的选择。 ③ 采用FU4作为照明灯EL的短路保护。

万能铣床

5）原理图如下：

万能铣床

五、原理图分析

（1）操作运行

1）查看各电器元件上的接线是否紧固，各熔断器是否安装良好。 2）独立安装好接地线，设备下方垫好绝缘垫，将各开关置分断位置。

3）插上三相电源插上电源后，各开关均应置分断位置。参看电路原理图，按下列步骤进行机床电气模拟操作运行：

4）先按下主控电源板的启动按钮，合上低压断路器开关QS。 5）SA5置左位（或右位），电机M1“正转”或“反转”指示灯亮，说明主轴电机可能运转的转向。 6）旋转SA4开关，“照明”灯亮。转动SA1开关，“冷却泵电机”工作，指示灯亮。

7）按下SB3按钮（或SB1按钮），电机M1起动（或反接制动）；按下SB4按钮（或SB2按钮），M1起动（或反接制动）。注意：不要频繁操作“起动”与“停止”，以免电器过热而损坏。

8）主轴电机M1变速冲动操作实际机床的变速是通过变速手柄的操作，瞬间压动SQ7行程开关，使电机产生微转，从而能使齿轮较好实现换档啮合。本设计要用手动操作SQ7，模仿机械的瞬间压动效果：采用迅速的“点动”操作，使电机M1通电后，立即停转，形成微动或抖动。操作要迅速，以免出现“连续”运转现象。当出现“连续”运转时间较长，会使R发烫。此时应拉下闸刀后，重新送电操作。

9）主轴电机M1停转后，可转动SA5转换开关，按“起动”按钮SB3或SB4，使电机换向。

10）进给电机控制操作（SA3开关状态：SA3-1、SA3-3闭合，SA3-2断开） 实际机床中的进给电机M2用于驱动工作台横向（前、后）、升降和纵向（左、右）移动的动力源，均通过机械离合器来实现控制“状态”的选择，电机只作正、反转控制，机械“状态”手柄与电气开关的动作对应关系如下：

工作台横向、升降控制（机床由“十字”复式操作手柄控制，既控制离合器又控制相应开关）。

工作台向后、向上运动—电机M2反转—SQ4压下 工作台向前、向下运动―电机M2正转―SQ3压下 操作：按动SQ4，M2反转。按动SQ3，M2正转。 11）工作台纵向（左、右）进给运动控制：（SA3开关状态同上）

实际机床专用一“纵向”操作手柄，既控制相应离合器,又压动对应的开关SQ1和SQ2，使工作台实现了纵向的左和右运动。 操作:按动SQ1, M2正转。按动SQ2, M2反转。 12）工作台快速移动操作。

在实际机床中，按动SB5或SB6按钮，电磁铁YA动作，改变机械传动链中中间传动装置，实现各方向的快速移动。

操作：在按动SB5或SB6按钮，KM5吸合，相应指示灯亮。

13）进给变速冲动(功能与主轴冲动相同，便于换档时，齿轮的啮合) 实际机床中变速冲动的实现：在变速手柄操作中,通过联动机构瞬时带动“冲动行程开关SQ6”，使电机产生瞬动。

模拟“冲动”操作，按SQ6，电机M2转动，操作此开关时应迅速压与放，以模

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仿瞬动压下效果。

14）圆工作台回转运动控制：将圆工作台转换开关SA3扳到所需位置，此时，SA3-1、SA3-3触点分断，SA3-2触点接通。在起动主轴电机后，M2电机正转，实际中即为圆工作台转动（此时工作台全部操作手柄扳在零位，即SQ1－SQ4均不压下）。

（2）操作注意事项

1) 设备应在指导教师指导下操作，安全第一。设备通电后，严禁在电器侧随意扳动电器件。进行排故训练，尽量采用不带电检修。若带电检修，则必须有指导教师在现场监护。

2) 必须安装好各电机、支架接地线、设备下方垫好绝缘橡胶垫，厚度不小于8mm，操作前要仔细查看各接线端，有无松动或脱落，以免通电后发生意外或损坏电器。

3) 在操作中若发出不正常声响，应立即断电，查明故障原因待修。故障噪声主要来自电机缺相运行，接触器、继电器吸合不正常等。 4)发现熔芯熔断，应找出故障后，方可更换同规格熔芯。 5)在维修设置故障中不要随便互换线端处号码管。

6)操作时用力不要过大，速度不宜过快；操作频率不宜过于频繁。 7)实习结束后，应拔出电源插头，将各开关置分断位。 8)作好实习记录。

六、附录

万能铣床

KM4 KM5 KM6 SB1、SB2 SB3、SB4 SB5、SB6 YA SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ6 SQ7

接触器 接触器 接触器 按钮 按钮 按钮 电磁铁 位置开关 位置开关 位置开关 位置开关 位置开关 位置开关

1 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1

M3 反转 快速进给 冷却泵 启动 M1 快速点动进给 停止、制动 快速进给

M2 正反转及连锁

进给冲动 主轴冲动

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