X62W万能升降台铣床电气控制电路实习教学任务书.docx
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X62W万能升降台铣床电气控制电路实习教学任务书
生产实习课教学任务书
任务4:
X62W万能升降台铣床电气控制电路(4学时)
一、学习型工作任务
掌握X62W万能升降台铣床的电气控制系统的原理及机械、液压、电气相互配合。
二、教学目标
1)知识目标
掌握X62W万能升降台铣床主要结构和运动形式,电力拖动和控制特点,电气控制系统的工作原理。
2)技能目标
能够读懂X62W万能升降台铣床电气原理图,并能够对一般的机床故障进行查找和排除。
3)态度目标
建立遵守纪律、按时上下课的习惯,爱护教学设备。
三、教学组织设计
1.学生角色:
模拟工矿企业一线生产工人或技术人员
2.教学情境:
模拟生产过程
3.教学材料:
黑板,多媒体教学设备,实物教具,图纸等
4.教学内容过程设计:
通过铣床加工某个工件过程,介绍该铣床的结构形式电力拖动特点,以及其电气控制系统的原理。
四、第二课堂活动设计
一、按照国家技能大赛的标准要求,选拔学有余力的同学组成课外兴趣小组,实训室提供场地和设备,进行专业技能的强化训练和创新项目的开发,设计。
二、组织学生到工厂进行参观实习,了解生产实际。
五、其他说明
一、低压电气检修实习操作规程
1、操作者应遵守机械加工设备安全操作规程,熟悉本单位的电气线路和设备特点及其使用情况,穿戴必要的劳动保护用品。
2、凡检修的电气设备停电后,必须进行验电,验电器应符合电压等级,确认无电后,方可进行检修。
3、在停电线路的刀闸手柄上,悬挂“禁止合闸,有人工作”的警告牌,在不停电部位的安全围栏外应悬挂“高压有电,禁止入内”的标志牌。
对停电保险器装置的关键设备应将保险拔掉。
4、检修工作结束后,摘掉警告牌后方准恢复送电。
5、低压电气设备进行检修时,电气检修人员必须采取保证安全的技术措施,以防止他人误送电或突然来电的措施。
6、低压带电测量时,人体与带电体之间应保持不小于100mm的安全距离;万用表使用完毕拨到电压最高档位。
7、安全行灯必须到达安全可靠,按不同场所,使用安全电压;若发现工作人员触电,应迅速、安全地使其脱离电源,进行相应的救护(如人工呼吸和胸外按压,请医生诊治等)。
二、X62W型卧式万能铣床的结构、组成与功能
万能铣床有X62W型卧式、X53K型立式两种。
主要由底座、床身、悬梁、刀杆支架、工作台、滑台和升降台等部分组成。
还可加装圆工作台加工凸轮和弧形槽。
工件工作台左右—滑座前后—升降台上下。
三个方向的移动,便于调整工件与铣刀相对位置和加工时进给方向的选择。
1、主运动主轴带动铣刀的旋转运动:
主轴由M1经弹性联轴和变速机构的齿轮传动链来拖动的。
(1)铣削加工有顺铣和逆铣两种方式,要求主轴能正反转,采用倒顺开关即正反转转换开关SA3控制。
(2)主轴调速采用变速盘选择转速。
为使变速箱内齿轮易于啮合,减少齿轮端面的冲击,要求M1在主轴变速时稍微转动一下,称为变速冲动。
(3)三相电源由电源开关QSl引入,FUl作全电路的短路保护。
主轴电动机M1的运行由接触器KMl控制,进给电动机M2必须在M1起动运行之后才能进给移动,采用顺序控制。
2、工作台进给移动:
(1)工作台能上下、左右、前后移动和圆工作台能旋转,由一台电动机M2拖动,由KM3、KM4实现正反转。
(2)工作台快速移动:
为缩短辅助工作时间,工作台在各个方向上均可快速移动。
用变速电磁铁YC2、快速电磁铁YC3,改变摩擦离合器的状态,减少中间传动装置,实现快速移动。
(3)圆工作台传动机构与纵向进给机构藕合,经机械和电气的联锁,在六个方向的进给和快速移动都停止的情况下,圆工作台由M2拖动沿一个方向作回转运动。
(4)进给速度的转换,亦采用变速盘机构选择转速,要求M2也能变速冲动。
3、冷却泵电动机
M3由QS2控制单向旋转,拖动冷却泵提供冷却液,对刀具和工件加工区域冷却,和主轴电路实现顺序控制。
三台电动机分别由热继电器FRl、FR2、FR3提供过载保护。
X62万能铣床电器元件表
序号符号名称及用途
1M1主轴电动机
2M2进给电动机
3M3冷却电动机
4KM1主轴启动
5KM2快速进给
6KM3进给电机正传
7KM4进给电机反转
8YC1主轴制动
9YC2正常进给
10YC3快速进给
11SB1、SB2主轴启动
12SB3、SB4快速进给点动
13SB5、SB6全部停车、制动
14SA1换刀开关
15SA2圆工作台开关
16SA3主轴倒顺开关
17SQ1主轴变速冲动行程开关
18SQ2进给变速冲动行程开关
19SQ3向下、向前进给、限位开关
20SQ4向上、向后进给、限位开关
21SQ5向左进给、限位开关
22SQ6向右进给、限位开关
23FR1、FR2、FR3热继电器
24FU1、FU2、FU3熔断器
25QS1电源开关
26QS2冷却泵开关
三、X62万能铣床电气控制电路工作原理
1、主轴控制电路工作原理:
(1)起动:
在起动前先按照顺铣或逆铣的工艺要求,用倒顺开关SA3选择M1的转向。
按下SB1或SB2→KM1线圈通电并自锁→主触头闭合、接通三相电源、M1起动运行,同时KM1-2动合辅助触点(7-9)闭合,为进给接触器KM3、KM4线圈支路接通做好准备。
(2)停车与制动:
停转时,应按住SB5或SB6直至主轴停转才能松开,一般主轴的制动时间不超过0.5s。
制动电磁离合器YCl装在主轴传动系统与M1转轴相连的第一根传动轴上,当YCl通电吸合时,将摩擦片压紧,对主轴进行制动。
2、进给移动控制工作原理:
为了保证安全,防止事故,机床有顺序的动作,采用了进给上下、左右、前后六方向联锁。
是X62铣床控制电路的主要特点和检修难点。
其中掌握圆工作台开关SA2的结构和工作状态极其重要。
档位
SA2-1
SA2-2
SA2-3
进给移动
闭合
断开
闭合
圆工作台回转
断开
闭合
断开
(1)工作台的垂直与横向进给移动:
工作台垂直与横向进给由一个十字形手柄操纵,十字形手柄有上、下、前、后和中间五个位置,将手柄扳至向“下”或“向上”位置时,分别压动行程开关SQ3或SQ4,控制M2正转或反转,并通过机械传动机构使工作台分别向下和向上运动;而当手柄扳至“向前”或“向后”位置时,不会同样压动行程开关SQ3和SQ4,此时机械传动机构则使工作台分别向前和向后运动。
当手柄在中间位置时,SQ3和SQ4均不动作。
十字形手柄扳至“向后或者上”位置,常闭触点SQ4-2(13-15)先断开,常开触点SQ4-1(17-22)后闭合,KM4线圈经9→SA3-1→19→SQ5-2→21→SQ6-2→15→SA3-3→17→SQ4-1常开点闭合→22→KM3互锁点→20→KM4线圈→12通电,主触头接通M2三相电源,反转,工作台向后或者上移动。
(2)工作台的纵向进给移动:
纵向进给操作手柄扳向左侧,压动行程开关SQ5,常闭触点SQ5-2(19-21)先断开,常开触点SQ5-1(17-18)后闭合,KM3线圈接触器吸合,主触头接通M2正转,实现工作台向左移动。
纵向进给操作手柄扳向右侧,压动行程开关SQ6,常闭触点SQ6-2(15-21)先断开,常开触点SQ5-1(17-22)后闭合,KM4线圈接触器吸合,主触头接通M2反转,实现工作台向右移动。
(3)圆工作台的回转控制:
SA2为圆工作台控制开关,此时应处于“断开”位置,其三组触点状态为:
SA2—1、SA2—3接通,SA2—2断开。
SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6行程开关的常闭触电对圆盘回转,起到互锁作用。
当发生误操作,压着上下前后、左右任意手柄,KM3或KM4断电释放,电动机M2停止运转,以确保安全。
3、辅助控制工作原理:
(1)主轴的变速冲动:
主轴的变速是通过改变齿轮的传动比实现的。
在需要变速时,将变速手柄拉出,转动变速盘至所需的转速,然后再将变速手柄复位。
在手柄复位的过程中,在瞬间压动了行程开关SQl,手柄复位后,SQl也随之复位。
在SQl动作的瞬间,SQl的常开触点(5—7)先断开其他支路,然后常闭触点(1—10)闭合,接触器KMl接通M1产生瞬间的冲动,利于齿轮的啮合;如果点动一次齿轮还不能啮合,可重复进行上述动作。
(2)进给变速冲动:
只有在进给操作手柄均处于零位(即SQ3一SQ6均不动作)时,才能进行进给变速冲动。
进给变速冲动由行程开关SQ2控制,在操纵进给变速手柄和变速盘时,瞬间压动了行程开关SQ2,在SQ2通电的瞬间,其常闭触点SQ2-2(9-11)先断开,常开触点SQ2-1(11—18)后闭合,使KM3线圈通电,M2正向点动。
使齿轮易于啮合。
(3)主轴换刀控制:
在上刀或换刀时,主轴应处于制动状态,以避免发生事故。
只要将换刀制动开关SAl拨至“接通”位置,其常闭触点SAl—2(2—4)断开控制电路,保证在换刀时机床没有任何动作;其动合触点SAl—1(V21—24)接通YCl,使主轴处于制动状态。
换刀结束后,SAl扳回“断开”位置。
(4)工作台快速进给的操作:
要使工作台在六个方向上快速进给,在按常速进给的操作方法操纵进给控制手柄的同时,还要按下快速进给按钮开关SB3或SB4(两地控制),使KM2线圈通电,其常闭触点(V21-26)先切断变速进给电磁铁YC2线圈支路,常开触点(V21-28)后接通快速进给电磁铁YC3线圈支路,使机械传动机构改变传动比,实现快速进给。
由于与KMl的常开触点(7-9)并联了KM2的一个动合触点,所以在M1不起动的情况下,也可以进行快速进给。
四、X62W型万能铣床常见电气故障的诊断与检修
X62W型万能铣床电气控制线路较常见的故障主要是主轴电动机控制电路和工作台进给控制电路的故障。
(一)主轴电动机控制电路故障
1.M1不能起动
与前面已分析过的机床的同类故障一样,可从电源、QSl、FUl、KMl的主触点、FR1到换相开关SA3,从主电路到控制电路进行检查。
因为M1的容量较大,应注意检查KM1的主触点、SA3的触点有无被熔化,有无接触不良。
此外,如果主轴换刀制动开关SAl仍处在“换刀”位置,SAl-2断开;或者SAl虽处于正常工作的位置,但SAl-2接触不良,使控制电源未接通,M1也不能起动。
2.M1停车时无制动
重点是检查电磁离合器YCl,如YCl线圈有无断线、接点有无接触不良,整流电路有无故障等等。
此外还应检查停止控制按钮SB5和SB6。
3.主轴换刀时无制动
如果在M1停车时主轴的制动正常,而在换刀时制动不正常,从电路分析可知应重点检查换刀制动开关SAl。
4.按下停车按钮后M1不停
故障的主要原因可能是:
KMl的主触点熔焊。
如果在按下停车按钮后,KMl不释放,则可断定故障是由KMl主触点熔焊引起的。
应注意此时电磁离合器YCl正在对主轴起制动作用,会造成M1过载,并产生机械冲击。
所以一旦出现这种情况,应马上松开停车按钮,进行检查,否则会很容易烧坏电动机。
5.主轴变速时无瞬时冲动
由于主轴变速行程开关SQl在频繁动作后,造成开关位置移动,甚至开关底座被撞碎或触点接触不良,都将造成主轴无变速时的瞬时冲动。
(二)工作台进给控制电路故障
铣床的工作台应能够进行前、后、左、右、上、下六个方向的常速和快速进给运动,其控制是由电气和机械系统配合进行的,所以在出现工作台进给运动的故障时,如果对机、电系统的部件逐个进行检查,是难以尽快查出故障所在的。
可依次进行其他方向的常速进给、快速进给、进给变速冲动和圆工作台的进给控制试验,来逐步缩小故障范围,分析故障原因,然后再在故障范围内逐个对电器元件、触点、接线和接点进行检查。
在检查时,还应考虑机械磨损或移位使操纵失灵等非电气的故障原因。
这部分电路的故障较多,下面仅以一些较典型的故障为例来进行分析。
1.工作台不能纵向进给
此时应先对横向进给和垂直进给进行试验检查,如果正常,则说明进给电动机M2、主电路、接触器KM3、KM4及与纵向进给相关的公共支路都正常,就应重点检查中的行程开关SQ2-2、SQ3-2及SQ4-2,即接线端编号为9-11-13-15的支路,因为只要这三对常闭动断触点之中有一对不能闭合、接触不良或者接线松脱,纵向进给就不能进行。
同时,可检查进给变速冲动是否正常,如果也正常,则故障范围已缩小到在SQ2-2及SQ5-1、SQ6-1上了,一般情况下SQ5-1、SQ6-1两个行程开关的常开动合触点同时发生故障的可能性较小,而SQ2-2(9-11)由于在进给变速时,常常会因用力过猛而容易损坏,所以应先检查它。
2.工作台不能向上进给
首先进行进给变速冲动试验,若进给变速冲动正常,则可排除与向上进给控制相关的支路9-19-21-15存在故障的可能性;再进行向左方向进给试验,若又正常,则又排除15-17和22-20-12支路存在故障的可能性。
这样,故障点就已缩小到17-(SQ4-1)-22的范围内,例如,可能是在多次操作后,行程开关SQ4因安装螺丝松动而移位,造成操纵手柄虽已到位,但其触点SQ4-1(17-22)仍不能闭合,因此工作台不能向上进给。
3.工作台各个方向都不能进给
此时可先进行进给变速冲动和圆工作台的控制,如果都正常,则故障可能在圆工作台控制开关SA2-3及其接线(15-17)上;但若变速冲动也不能进行,则要检查接触器KM3能否吸合,如果KM3不能吸合,除了KM3本身的故障之外,还应检查控制电路中有关的电器部件、接点和接线,如接线端2-4-6-8-10-12、7-9等部分;若KM3能吸合,则应着重检查主电路,包括M2的接线及绕组有无故障。
4.工作台不能快速进给
如果工作台的常速进给运行正常,仅不能快速进给,则应检查SB3、SB4和KM2,如果这三个电器无故障,电磁离合器电路的电压也正常,则故障可能发生在YC3本身,常见的有YC3线圈损坏或机械卡死、离合器的动、静摩擦片间隙调整不当等。
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