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1、绪 言铣床是以各类电动机为动力的传动装置与系统的对象以实现生产过程自动化的技术装置。电气系统是其中的主干部分，在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用。随着科学技术的不断发展，生产工艺的不断发展改进，特别是计算机技术的应用，新型控制策略的出现，不断改变着电气控制技术的面貌。在控制方法上，从手动控制发展到自动控制;在控制功能上，从简单控制发展到智能化控制；在操作上，从策重发展到信息化处理；在控制原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微型计算机为中心的网络化自动控制系统。X62W铣床综合了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的
2、科学技术成果。铣床可以用来加工平面、斜面、沟槽，装上分度头可以铣切直齿齿轮和螺旋面，装上圆工作台还可以铣切凸轮和弧形槽。所以铣床在金属切削机床中占有很大的比重，使用数量仅次于车床。 铣床的迅速发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分的代替人工操作，它能大大的改善工人的劳动条件，显著提高的提高生产劳动效率，加快实现工业的机械化和自动化的步伐。因而，受到各工业国家的重视，并投入大量的人力、物力加以研究和应用。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。X62W型卧式万能铣床电气控制电路一、气控制的要求主拖动对电气控制的要求1）为适应铣削加工需要，要求主传
3、动系统能够调速，且在各种铣削速度下保持功率不变，即主轴要求功率调速。为此，主轴电动机采用笼型异步电动机，经主轴齿轮变速箱拖动主轴。2）为能进行顺铣和逆铣加工，要求主轴能够实现正、反转，但旋转方向不需经常换，仅在加工前预选主轴转动方向。3）为提高主轴旋转的均匀性并消除铣削加工时的振动，主轴上安装有飞轮，但自然停车时间较长，为实现主轴准确停车和缩短停车时间，主轴电动机应设有制动停车环节。4）为使主轴变速时齿轮易于啮合，减小齿轮端面的冲击，要求主轴电动机在主轴变速时应具有变速冲动。5）为适应铣削加工时操作者的正面与侧面操作，应备有两地操作设施。进给拖动对控制电路的要求1）铣床进给系统负载主要为工作台
4、移动时间的摩擦转矩，这就对进给拖动系统提出恒转矩的调速要求。X62W型铣床进给系统采用三相笼型异步电动机拖动，经进给齿轮变速获得18种进给速度要求。这种调速为恒定功率调速，为满足恒转矩负载要求，应按进给高速档所需功率来选择电动机的容量。在进给速度较低时，电动机功率得不到充分利用，但因负载转矩较小，按高速选择的电动机功率只有1.5kW，并没有造成电动机容量的很大的浪费。2）X62W型铣床工作台运行方式有手动、进给运动快速运动三种。其中手动操作者摇动手柄使工作台移动；进给运动和快速移动则由进给电动机拖动，通过进给电动机的正反转实现往复运动。而进给运动与快速移动的区别在于快速移动电磁铁YA是否接通。
5、由于进给速度较低，采用自然停车即可。3）为减少按钮数量，避免误操作，对进给电动机的控制采用电气开关、机械挂档互相联动的手柄操作，且操作手柄扳动方向与其运动方向一致，从而更为直观。4）工作台的进给方向有左右的纵向进给、前后的横向进给和上下的垂直进给，它们都是由进给电动机M2的正反转来实现。而正反接触器KM3、KM4是由两个操作手柄来控制的，一个是“纵向”机械操作手柄，另一个是“垂直于横向”机械操作手柄（称为“十字”手柄），在扳动操作手柄的同时，完成机械挂档和压合相应的行程开关从而接通相应的接触器，控制进给电动机，拖动工作台按预定方向运动。5）进给运动的控制也为两地操作。一次，纵向操作手柄与“十字
6、”操作手柄各有两套，可在工作台正面与侧面实现两地操作，且这两套机械操作手柄是联动的。6）工作台上、下、左、右、前、后六个方向的运动，每次只可进行一个方向的运动。因此，应具有六个方向运动的连锁。7）主轴起动后，进给运动才能进行。为满足调整需要，未起动主轴，可进行工作台快速运动。8）为便于进给变速时齿轮的啮合，应具有进给电动机变速冲动。9）工作台有上、下、左、右、前、后六个方向的运动应具有限位保护。二、电气控制电路分析X62W型卧式万能铣床电气控制电路图（如下）：1、主拖动控制电路分析主轴电动机的起动控制主轴电动机M1有转换开关SA5来预选转向，KM1控制其直接起动，KM2实现其串电阻的反接制动，
7、速度继电器KS控制其制动过程。由停止按钮SB3或SB4、起动按钮SB1或SB2构成主轴电动机两地操作控制电路。起动前，应将电源引入开关Q闭合，再把换向开关SA5扳到主轴所需的旋转方向，然后按下起动按钮SB1或SB2，使接触器KM1线圈通电吸合，其主轴触点闭合，接通主轴电动机M1便实现直接起动并按SA5预选的方向旋转。轴电动机的制动控制无论主轴在停止疥是正转还是反转，速度继电器KS的两个触点总有一个是闭合的，此时按下按钮SB3或SB4，其常闭触点（按钮一定要按到底）再将KM2线圈回路接通，进行串电阻的反接制动。主轴电动机的转速迅速下降，至KS复位时，接点6-7之间断开，KM2断电，制动过程结束。
8、主轴变速控制主轴变速操纵箱装在床身左侧窗口上，变换主轴转速由一个手柄和一个刻度盘来实现。操作顺序如下：先将主轴变速手柄的有榫块自槽中滑出，然后拉动手柄，使榫块落到第二道槽内为止；再转动刻度盘，把所需要的转数对准指针；最后把手柄推回原来位置，使榫块落进槽内。时为了使齿轮容易啮合，下压变速手柄及将变速手柄推回原来位置时，将瞬间压下主轴变速行程开半SQ7，使触SQ7（3-7）闭合，触点SQ7（3-5）断开，使KM2线圈瞬间通电吸合，主轴电动机作瞬时点动，利于齿轮啮合，当变速手柄榫块落进槽内时，SQ7不再受压，触点SQ7（3-7）断开，切断主轴电动机点动电路。变速时间长短与主轴变速手柄运动速度有关，为
9、了避免齿轮的撞击，当把手柄向原来位置推动时，要求推动速度快一些，只是在接近最终位置时，把推动速度减慢。当瞬时点动一次未能实现齿轮啮合时，可以重复进行变速手柄的操作，直至齿轮实现良好的啮合。主轴变速在旋转和不转时均可进行变速操作。在主轴旋转情况下变速时，SQ7（3-5）先使KM1线圈断电，SQ7（3-7）再接通KM2线圈对M1进行反接制动，待电动机转速下降后再进行变速操作。只是变速完成后倘需再次起动电动机，主轴将在新选转速下旋转。2、进给拖动机电气控制电路的分析“纵向”操作手柄有左、中、右三个位置，扳向左侧时压合SQ2，扳向右侧时压合SQ1，置于中间位置时SQ1、SQ2均不受压；“十字”操作手柄
10、有上、下、前、后、中五个位置，置于向前及向下位置时压合SQ3，置于向后及向上位置时压合SQ4，置于中间位置时SQ3、SQ4均不受压。SA1为圆工作台转换开关，有“接通”与“断开”两个位置，三对触点。当不需要圆工作台时，SA1置于“断开”位置，此时触点SA1-1、SA1-3闭合，SA1-2断开。当使用圆工作台时SA1置于“接通”位置，其接触点通断情况与“断开”时正好相反。在起动进给电动机前，应首先启动主轴电动机，使KM1通电吸合，为进给电动机的起动做好准备。工作台六个方向的进给将纵向进给操作手柄扳向右侧或左侧，在机械上通过联动机构挂上纵向传动链。向右时压下行程开关SQ1，吃点SQ1-1闭合，SQ
11、1-2断开。KM3线圈通电吸合，M2正向起动旋转，拖动工作台向右进给；向左时压下行程开关SQ2，触点SQ2-1闭合，SQ2-2断开，将纵向进给操作手柄扳到中间位置，行程开关SQ2、SQ1不再受压，触点SQ2-1、SQ1-1断开，KM4、KM3线圈断电释放，M2停转，工作台向左或向右的进给停止。将“十字”操作手柄扳到向前或向后位置，在机械上通过联动机构挂上横向传动链。向前时压下行程开关SQ3，触点SQ3-1闭合，SQ3-2断开，KM3线圈通电吸合，M2正向起动旋转，拖动工作台向前进给；向后时压下行程开关SQ4，触点SQ4-1闭合，SQ4-2断开，KM4线圈通电吸合，M2反向起动旋转，拖动工作台向
12、后进给。工作台向前、向后、向上、向下任一方向的进给结束，将“十字”操作手柄扳到中间位置时，对应的行程开关不再受压，KM3、KM4线圈断电释放，M2停止旋转，工作台停止进给。进给变速时变速“冲动”的现实进给变速只有在主轴起动后，将“纵向”进给操作手柄和“十字”进给操作手柄置于中间位置时才可进行，即进给停止时才能变速操作。进给变速箱是一个独立部件，装在升降台的右边，速度的变换由进给操纵箱来控制。操纵箱装在进给变速箱的前面。变换进给速度的顺序是：将进给变速手柄拉出；转动手柄，把刻度盘上所需的进给速度对准指针；再将手柄推回原位。把手柄向外拉到极限位置的瞬间，行程开关SQ6受压是触点SQ6-2先断开，S
13、Q6-1后闭合。此时，KM3线圈经SQ1-2SQ6-1瞬时通电吸合，M2短时旋转，以利于变速齿轮的啮合。当手柄推回原位时，行程开关SQ6不再受压，进给电动机停转。如果一次瞬时点动齿轮仍未进入啮合状态，可在此拉出手柄并再次推回，直到齿轮进入啮合状态为止。进给方向快速移动的控制主轴开动后，将进给操作手柄扳到所需位置，工作台则开始按手柄所指方向以选定的进给速度运动，此时如按下工作台快速移动按钮SB5或SB6，接通快速移动电磁铁，将进给传动链中的摩擦离合器合上，减少中间传动装置，工件按原运动方向快速移动。在主轴不转的情况下也可进行快速移动，这时应将主轴方向预定开关SA5置于“停止”位置，按下SB1或S
14、B2，使KM1通电吸合并自锁后，再进行快速移动。圆工作台的控制圆工作台的回转运动是由进给电动机经传动机构驱动的，使用圆工作台首先应把圆工作台转换开关SA1扳到“接通”位置，工作台两个进给操作手柄置于中间位置，按下主轴起动按钮SB1或SB2，主轴电动机起动旋转。此时，KM3线圈经SQ1-2SQ4-2等常闭触点和SA1-2通电吸合，进给电动机起动旋转，拖动圆工作台单方向回转。冷却泵和机床照明电路冷却泵电动机M3通常在铣削加工是有转换开关SA3控制，当SA3扳到接通位置时，KM6线圈通电吸合，M3起动旋转，并用热继电器FR3做过载保护。机床照明电路变压器T2输出36V安全电压，并由开关SA4控制照明
15、灯EL。三、控制电路的连锁与保护1、主运动与进给运动的顺序联锁进给拖动的控制电路接在主轴启动接触器KM1常开触点之后，故只有在主轴启动之后，工作台的进给运动才能进行。而当主轴电动机停止时，进给电动机立即停止。由于KM1常开触点上并联了KM2的常开触点，因此，在主轴未启动情况下，也可实现快速进给。2、工作台6个运动方向的联锁铣床工作时，只允许工作台有一个方向运动，为此，工作台上、下、左、右、前、后6个方向之间都有联锁。其中工作台“纵向”操作手柄只能置于向左或向右中的一个位置，实现了工作台左、右运动方向之间的联锁；同理，“十字”操作手柄实现了上、下、前、后4个方向之间的联锁。如果这两个操作手柄同时置于某一进给位置，SQ1-2与SQ2-2总有一个被压断，SQ3-2与SQ4-2也总有一个被压断，1517支路与2217支路均被切断，使KM3或KM4不可能通电吸合，进给电动机无法启动。这就保证了不允许同时操纵两个机械手柄，从而实现了6个方向之间的连锁3、工作台的进给与圆工作台的联锁使用圆工作台的运动必须与长工作台6个方向的运动有可靠的联锁，否则可能造成刀具和机床损坏。若以使用圆工作台，则圆工作台转换开关SA1置于“接通”位置，进给电动机控制接触器KM3经由SQ6-2、SQ1-2SQ4-1、SQ1-2等触点接通，若此时又操纵纵向或垂直与横向手柄，将压下行程开关SQ1SQ4中的某一个
