X62万能铣床参考教案设计.docx
- 文档编号:25319020
- 上传时间:2023-06-07
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:80.58KB
X62万能铣床参考教案设计.docx
《X62万能铣床参考教案设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《X62万能铣床参考教案设计.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
X62万能铣床参考教案设计
●参观导入新课
到铣工车间参观X62W万能铣床。
1、重点演示观察工作台的纵向、横向及上下六个方向的运动,能手动也能自动;了解操作手柄的作用,了解铣床的运动形式有哪几种?
2、在生产车间演示讲解圆形工作台和非圆形工作台的工作流程。
3、主轴冲动和变速冲动。
4、在生产车间演示讲解主轴的制动。
5、在生产车间演示讲解联锁控制。
讲授新课
X62W万能铣床机电气控制原理分析,故障分析与排除
(一)X62W万能铣床的主要结构及运动形式
1.X62W万能铣床的主要结构见图1
2.X62W万能铣床的运动形式
主运动:
主轴带动铣刀的旋转运动。
进给运动:
加工中工作台带动工件纵向、横向和垂直3个方向的移动以及圆形工作台的旋转运动。
辅助运动:
工作台带动工件在三个方向的快速移动。
(二)X62W万能铣床电力拖动要求与控制特点
1.主运动的控制:
X62W万能铣床的主运动由笼型异步电动机M1拖动,
M1是在空载时直接起动,为完成顺铣和逆铣,要求电动机能正反转,可在加工之前根据铣刀的种类预先选择转向,在加工过程中不必变换转向。
为了能实现快速停车的目的,主轴电动机采用停车制动控制。
2.进给运动的控制:
工作台的进给运动由一台进给电动机M2拖动。
进给运动的方向是通过操作选择运动方向的手柄与开关,配合进给电动机M2的正、反转来实现的,为减小齿轮端面的冲击,要求变速时有电动机瞬时冲动(短时间歇转动)控制
3.辅助运动的控制:
通过方向控制手柄接通快速移动电磁铁YA,衔铁吸合,经丝杠将进给传动链中的摩擦离合器合上,减少中间传动装置,工作台按原进给运动方向实现快速移动。
4.冷却泵控制:
铣削加工中,一般需要切削液对工件和刀具进行冷却润滑。
由电动机M3拖动冷却泵,供给铣削加工时的切削液
5.其他控制
(1)根据工艺要求,主轴旋转与工作台进给之间应有可靠的联锁控制,即进给运动要在铣刀旋转之后才能进行,加工结束必须在铣刀停转前停止进给运动,以避免工件与铣刀碰撞而造成事故。
(2)为了保证机床、刀具的安全,在铣削加工时同一时间只允许工作台向一个方向移动,故三个垂直方向的运动之间应有联锁保护。
使用圆形工作台时,不允许工件作纵向、横向和垂直方向的进给运动。
为此,要求圆形工作台的旋转运动与工作台的上下、左右、前后三个方向的运动之间有联锁控制。
图1X62W万能铣床的主要结构
1—底座2—主轴变速手柄3—主轴变速数字盘4—床身(立柱)5—悬梁6—刀杆支架7—主轴8—工作台9—工作台纵向操作手柄10—回转台11-床鞍12—工作台升降及横向操作手柄13—进给变速手轮及数字盘14—升降台
(三)X62W万能铣床的电气控制线路的分析
X62W万能铣床的电气控制原理见图
1.主电路的分析
图所示的主电路中有三台电动机的驱动电路。
隔离开关QS将三相电源引入,从主电路看出,主轴电动机M1的转向由转换开关SA5预选确定。
主轴电动机的起动、停止由接触器KM1控制,接触器KM2及电阻R和速度继电器KS组成停机反接制动控制。
进给电机M2由KM3、KM4控制正反转,KM5控制快速移动电磁铁YA。
冷却泵电机M3由KM6控制。
2.控制电路的分析
(1)主轴电动机控制
1)主轴电动机的起动控制。
接通电源开关QS1,由操作转换开关SA5选择主轴电动机转向。
分别由装于工作台上与床身上的控制按钮SB3、SB4和SB1、SB2实现两地控制主轴电动机起动与停止。
按下按钮SB3或SB4,接触器KM1得电,其触点闭合并自锁,主轴电动机按预选方向直接起动,带动主轴、铣刀旋转,同时速度继电器KS常开触点闭合,为停机反接制动做准备。
2)主轴电动机停机控制。
按下停机按钮SB1或SB2,接触器KM1失电,切断正序电源,同时接触器KM2得电,电动机串电阻实现反接制动。
当主轴电动机转速低于100r/min,KS触点断开,KM2断电,电动机反接制动结束。
停机操作时应注意在按下SB1或SB2时要按到底,否则反接制动电路未接入,电动机只能实现自然停机。
3)主轴的变速冲动控制。
主轴的变速装置采用圆孔盘式结构,变速时操作变速手柄在拉出或推回过程中短时触动冲动开关SQ7,电动机瞬动一下而实现。
主轴处于停车状态时,操作变速手柄,凸轮转动压动弹簧杆,触动冲动开关SQ7,使接触器KM2瞬时得电,电动机定子串电阻冲动一下,带动齿轮转动一下,便于齿轮啮合,完成变速。
主轴已起动工作时,如要变速同样操作变速手柄。
操作时也触动冲动开关SQ7,使接触器KM1失电,KM2得电进行反接制动,主轴转速迅速下降,以便于在低速下齿轮啮合。
完成变速后,推回变速手柄,主轴电动机重新起动,继续工作。
主轴在变速操作时,应以较快速度将手柄推入啮合位置。
因为SQ7的瞬动只靠手柄上凸轮的一次接触达到,如果推入动作缓慢,凸轮与SQ7接触时间延长,会使主轴电动机转速过高,齿轮啮合不上,甚至损坏齿轮。
(2)工作台进给运动控制
工作台的进给运动需在主轴起动之后进行。
接触器KM1常开触点闭合,接通进给控制电源。
工作台的左、右、前、后和上、下方向的进给运动均由进给拖动电动机M2驱动,通过M2的正反转及机械结构的联合动作,来实现六个方向的进给运动。
控制工作台运动的电路是与纵向机械操作手柄联动的行程开关SQ1、SQ2及与横向、升降操作手柄联动的行程开关SQ3、SQ4组成复合控制。
这时圆形工作台控制转换开关SA3在断开位置,即SA3—1和SA3—3接通,SA3—2断开,进给电动机通过工作台方向操作手柄进行控制。
圆形工作台控制SA3动作表见表1。
表1圆形工作台转换开关工作状态
位置
触点
接通圆形工作台
断开圆形工作台
SA1—1
-
+
SA1—2
+
-
SA1—3
-
+
1)工作台的左、右(纵向)进给运动
工作台的左、右进给运动由工作台前面的纵向操作手柄进行控制。
当将操作手柄扳到向右位置时,一方面合上纵向进给的机械离合器,同时压下行程开关SQ1(见表2),其常闭触点SQ1—2断开,使KM4线圈不能得电;常开触点SQ1—1接通,此时,控制电源经(12→11→15→16→18→19→20)接通接触器KM3线圈,KM3吸合,主触点接通M2正序电源,M2正向旋转,工作台作向右进给运动。
同理,将操作手柄扳到向左位置时,SQ2压合,工作台作向左进给运动,电路工作过程由读者自行分析。
表2工作台纵向行程开关工作状态
纵向操作手柄
触点
向左
中间
(停)
向右
SQ1—1
-
-
+
SQ1—2
+
+
-
SQ2—1
+
-
-
SQ2—2
-
+
+
2)工作台前后(横向)进给运动和上、下(垂直)进给运动
工作台的前后及上下进给运动,共用一套操作手柄进行控制,手柄有5个控制位置,处于中间位置为原始状态,进给离合器处于断开状态,行程开关SQ3、SQ4均复位,工作台不运动。
当操作向前、向后手柄时,通过机械装置连接前、后进给方向的机械离合器。
当操作向上、向下手柄时,连接上、下进给方向的机械离合器。
同时,SQ3或SQ4压合接通(见表3),电动机M3正向或反向旋转,带动工作台作相应方向的进给运动。
表3工作台升降、横向行程开关工作状态
升降、横操作手柄
触点
向前
向下
中间
(停)
向后
向上
SQ3—1
+
-
-
SQ3—2
-
+
+
SQ4—1
-
-
+
SQ4—2
+
+
-
工作台向前和向下进给运动的电气控制电路相同。
当将操作手柄扳到向前或向下位置时,压合SQ3,使其常闭触点SQ3—2断开,常开触点SQ3—1闭合,控制电源经12→11→21→22→17→18→19→20→0接通KM3线圈,KM3吸合,进给电动机M2正向旋转并通过机械联动将前、后进给离合器或上、下进给离合器接入,使工作台作向前或向下方向的进给运动。
工作台向后和向上进给运动也共用一套电气控制装置。
当操作手柄扳到向后或向上位置时,压合SQ4,进给电动机反向旋转,使工作台作向后或向上方向进给运动。
电路的工作过程读者可自行进行分析。
3)圆形工作台的工作
圆形工作台的回转运动由进给电动机M2经传动机构驱动。
在使用时,首先必须将圆形工作台转换开关SA3扳至“接通”位置,即圆形工作台的工作位置。
SA2为工作台手动与自动转换开关,SA3扳至“自动”位置时,SA3—1断开,SA3—2闭合,此时,由于SA3—1、SA3—3断开,SA3—2接通,这样就切断了铣床工作台的进给运动控制回路,工作台不可能作三个互相垂直方向的进给运动。
圆形工作台的控制电路中,控制电源经12→11→15→16→17→22→21→19→20→0接通接触器KM3线圈回路,使M2带动圆形工作台作回转运动。
由于KM4线圈回路被切断,所以进给电动机仅能正向旋转。
因此,圆形工作台也只能按一个方向作回转运动。
4)进给变速冲动
进给变速冲动与主轴变速冲动一样,为了便于变速时齿轮的啮合,电气控制上设有进给变速冲动电路。
但进给变速时不允许工作台作任何方向的运动。
变速时,先将变速手柄拉出,使齿轮脱离啮合,然后转动变速盘至所选择的进给速度挡,最后推入变速手柄。
在推入变速手柄时,应先将手柄向极端位置拉一下,使行程开关SQ6被压合一次,其常闭触点SQ6—2断开,常开触点SQ6—1接通,控制电源经12→11→21→22→17→16→15→19→20→0瞬时接通接触器KM3,进给电动机M2作短时冲动,便于齿轮啮合。
5)工作台快速移动
铣床工作台除能实现进给运动外,还可进行快速移动。
它可通过前述的方向控制手柄配合快速移动按钮SB5或SB6进行操作。
当工作台已在某方向进给时,此时按下快速进给按钮SB5或SB6,使接触器KM5通电,接通快速移动电磁铁YA,衔铁吸合,经丝杠将进给传动链中的摩擦离合器合上,减少中间传动装置,工作台按原进给运动方向实现快速移动。
当松开SB5或SB6时,KM5、YA线圈相继断电,衔铁释放,摩擦离合器脱开,快速移动结束,工作台仍按原进给运动速度和
原进给运动方向继续进给。
因此,工作台的快速移动是点动控制。
工作台的快速移动也可以在主轴电动机停转情况下进行。
这时应将主轴换向开关SA5扳向“停止”位置,然后按下SB3或SB4,使接触器KM1通电并自锁,操纵工作台手柄,使进给电动机M2起动旋转,再按下SB5或SB6,工作台便可在主轴不旋转的情况下实现快速移动。
(3)冷却泵电动机的控制与照明电路
冷却泵电动机M3通常在铣削加工时由转换开关SA1操作。
当转换开关扳至“接通”位置时,触点SA1闭合,接触器KM6通电,电动机M3起动,拖动冷却泵送出切削液。
机床的局部照明由变压器T输出12V安全电压,由开关SA4控制照明灯EL。
(4)其它控制与保护
铣床的运动较多,电气控制电路较复杂。
为了保证刀具、工件和机床能够安全可靠地进行工作,应具有完善的联锁与保护。
1)主运动与进给运动的顺序联锁。
进给运动电气控制电路接在主轴电动机接触器KM3触点之后。
以保证在主电动机M1起动后,进给电动机M2才可起动;主轴电动机M1停止时,进给电动机M2应立即停止。
2)工作台六个进给运动方向间的联锁。
工作台左、右、前、后及上、下六个方向进给运动分别由两套机械机构操作,而铣削加工时只允许一个方向的进给运动,为了避免误操作,采用电气联锁。
当工作台实现左、右方向进给运动时,控制电源必须通过控制上、下与前、后进给的行程开关的常闭触点SQ3—2、SQ4—2支路。
当工作台作前、后和上、下方向进给运动时,控制电源必须通过控制右、左进给的行程开关的常闭触点SQ1—2、SQ2—2支路。
这就实现了由电气配合机械定位的六个进给运动方向的联锁。
3)圆形工作台工作与六个方向进给运动间的联锁。
圆形工作台工作时不允许六个方向进给运动作任一方向的进给运动。
电路中除了通过SA1定位联锁外,还必须使控制电路通过行程开关的常闭触点SQ1—2、SQ2—2、SQ3—2、SQ4—2,从而实现电气联锁。
4)进给变速冲动不允许工作台作任何方向的进给运动联锁。
变速冲动时,行程开关SQ6动作,其触点SQ6—2断开,SQ6—1接通。
因此,控制电源必须经过SA1—3触点(即圆形工作台不工作)和SQ1—2、SQ2—2、SQ3—2、SQ4—2四个常闭触点(即工作台六个方向均无进给运动),才能实现进给变速冲动。
5)保护环节。
主电路、控制电路和照明电路都具有短路保护。
六个方向进给运动的终端限位保护,是由各自的限位挡铁来碰撞操作手柄,使其返回中间位置以切断控制电路来实现。
三台电动机的过载保护,分别由热继电器FR1、FR2、FR3实现。
为了确保刀具与工件的安全,要求主轴电动机、冷却泵电动机过载时,除两台电动机停转外,进给运动也应停止,否则将撞坏刀具与工件。
因此,FR1、FR3应串接在相应位置的控制电路中。
当进给电动机过载时,则要求进给运动先停止,允许刀具空转一会儿,再由操作者总停机。
因此,FR2的常闭触点只串接在进给运动控制支路中。
●示范操作
常见故障分析
1.主轴电动机不能起动。
故障的主要原因有:
主轴换向开关打在停止位置;控制电路熔断器FU1熔烧断;按钮SB1、SB2、SB3或SB4的触点接触不良或接线脱落;热继电器FR1已动作过,未能复位;主轴变速冲动开关SQ7的常闭触点不通;接触器KM3线圈及主触点损坏或接线脱落。
2.主轴不能变速冲动。
故障的原因是主轴变速冲动行程开关SQ7位置移动、撞坏或断线。
3.主轴不能反接制动。
故障的主要原因有:
按钮SB1或SB2触点损坏;速度继电器KS损坏;接触器KM2线圈及主触点损坏或接线脱落;反接制动电阻R损坏或按线脱落。
4.工作台不能进给。
故障的原因主要有:
接触器KM4、KM3线圈及主触点损坏或接线脱落;行程开关SQ1、SQ2、SQ3或SQ4的常闭触点接触不良或接线脱落;热继电器FR2已动作,未能复位;进给变速冲动行程开关SQ6常闭触点断开;两个操作手柄都不在零位;电动机M2已损坏;选择开关SA1损坏或接线脱落。
5.进给不能变速冲动。
故障的原因是进给变速冲动行程开关SQ6位置移动、撞坏或断线。
6.工作台不能快速移动。
故障的主要原因有:
快速移动的按钮SB5或SB6的触点接触不良或接线脱落;接触器KM5线圈及触点损坏或接线脱落;快速移动电磁铁YA损坏。
●分配任务
学生分成8组,在模拟控制台上,完成X62W万能铣床电气控制电路部分线路的装接及故障排除。
●巡回指导
根据故障现象,按照找“片—线—点”的顺序,分析讨论排除故障的过程。
●结束指导
集中讲解学习中不足之处
布置作业
打扫卫生
考核及评分(满分10分)
1、接线完成后通电检查,全部正确得3分,不符合工艺或损坏器件,每处扣1分。
2、在每组的模拟控制台上的控制电路中设置二个故障点,要求学生能够排除故障,每排除一个故障点得1分。
3、每组讨论后派代表回答故障排除的思路,回答正确每个1分。
4、每组派代表模拟操作故障排除过程中仪表、工具的使用方法,正确得1分。
5、检查对机床实际接线图的识图能力,正确1分。
6、学习完成后,整理工具、导线、仪表、图纸,打扫场地,1分。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- X62 万能 铣床 参考 教案设计
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)