X62W万能铣床课程设计.pdf

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1、 课题名称：X62W 万能铣床设 计 姓名：-班级：-学号：-专业：电气自动化技术 指导老师：-制作日期：2012 年 1 月 30 号 2 前言 铣床在机床设备中占据很大的比重，在数量仅次于车 床，可用来加工平面、斜面、沟槽，装在分度头上可以铣 切直尺齿轮和螺旋面，装上工作台，可铣切凸轮和弧形槽。铣床的种类很多，有卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、仿 形铣床和各种专用铣床等。最早的铣床是美国人惠特妮于 1818 年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于 1826 年创制了 第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884 年前后出 现了龙门铣床；20 世纪 20 年代出现了半自动铣

2、床；1950 以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大 大提高了铣床的自动化程度。尤其 70 年代以后，微处理的 数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到了应用，扩大 了铣床的工作范围，提高了加工精度和效率。3 目录 1、X62W 万能铣床的简单介绍 2、X62W 万能铣床的电气控制要求 3、X62W 万能铣床的电气原理图 4、X62W 万能铣床的位置图 5、X62W 万能铣床的接线图 6、电气元器件一览表 7、体会小结 4 1、X62W 万能铣床的简单介绍 1.型号的含义 X-铣床、6-卧式、2-2 号铣床、W-万能 2.主要结构 X62W 万能铣床结构示意图 1-主轴变速手柄 2-

3、主轴变速盘 3-电动机 4-床身 5-主轴 6-悬梁 7-刀杆支架 8-工作台 9-回旋盘 10-横向溜板 11-十字手柄 12-升降台 13-进给变速盘 14-机架 5 如图所示，X62W 万能铣床主要由底座、床身、悬梁、刀杆 支架、升降台、工作台等部分组成。床身固定在底座上，用来安装和联接其它部件，床身内部装有主轴的传动机构 和变速操纵机构。在床身前面有垂直导轨，升降台可沿导 轨上下移动，进给系统的电动机和变速机构装在升降台内 部。溜板可在升降台上面的水平导轨上横向移动。工作台 用来安装工件，可沿溜板上面的水平导轨作纵向移动。为 了加工螺旋槽，在溜板和工作台之间设有回旋盘，可使工 作台在水

4、平面上左右移动。在床身的顶部有水平导轨，悬 梁可沿导轨水平移动，刀杆支架安装在悬梁上，铣刀心轴 一端装在主轴上，另一端装在刀杆支架。刀杆支架在悬梁 上、悬梁在床身顶部的水平导轨上均可水平移动，以便安 装各种长度的心轴。3.运动形式 1)主运动-主轴、铣刀的旋转 2)进给运动-工作台的上、下、左、右、前、后六个方向 的运动 3)辅助运动-工作台六个方向的快速移动 6 2、X62W 万能铣床的电气控制要求 主运动与进给运动由两台电动机拖动：铣床的主运动与进 给运动没有比例协调要求，通常采用两台电动机单独拖动。在操作顺序上，进给运动一定要在铣刀旋转后才能进行，在铣刀停止旋转之前停止进给，否则将损坏刀

5、具或机床。1)主运动 1 直接起动：起动时因空载起动，时间较短，可直接起 动。2 电源反接制动:铣刀是一种多刀多刃刀具，因此铣削 加工是一种断续性加工。为了铣削时平稳些，速度不因多 刃不连续的铣削而波动，铣床轴上装有飞轮，停车时因飞 轮惯性较大导致停车时间较长，所以采用电气制动停车。3 可逆运行:铣削加工一般有顺铣和逆铣两种形式，为 了适应顺铣和逆铣两种铣削方式的需要，主轴电动机应能 正、反转。4 异地控制:方便员工对机器的操作，应设置多处按钮 实现机器的开与关。5 变速冲动：铣床在铣削加工时，铣刀直径、刀具进给 量、工件材料及加工工艺都不同，因此主轴的转速也不同，7 而为使变速时变速齿轮易于

6、啮合，减小齿轮端面的冲击，因此变速时应有低速冲动。2)进给运动 一台电动机拖动工作台：从安全角度考虑，同一时间工作 台只有一个方向的进给运动，为此，工作台的移动由一台 电动机拖动，用运动方向选择手柄来选择方向，用进给电 动机的正反转来实现上或下、左或右、前或后的运动。1 可逆运行:进给运动工作台上下、左右、前后都能移 动，所以进给电动机也应能正、反转。2 变速冲动:对工件的要求不同，所以工作台的移动有 快有慢，应有进给变速盘来改变进给速度。3)辅助运动 由进给电动机拖动 8 3、X62W 万能铣床的电气原理图 1)主电路 9 电路分析 三相交流电源由开关 QS 引入，熔断器 FU1 作短路保护

7、。主轴电动机 M1 的起动由接触器 KM1 的动合主触点控制，组 合开关 SA5 预先选择 M1 的旋转方向，制动时，采用不对称 串电阻反接制动，由 KM2 控制，热继电器 FR1 作 M1 的长期 保护。进给电动机 M2 的正、反转由 KM2 和 KM3 控制，用热继 电器 FR2 作长期过载保护，工作台的快速移动也由进给电 动机 M2 拖动，用快速移动接触器 KM5 和快速移动电磁铁 YA 控制。冷却泵电动机 M3 单方向旋转，起动和停止由接触器 KM6 控制，热继电器 FR3 作长期过载保护。10 2)控制电路 11 电路分析 1)主轴电动机 M1 的控制 M1 正反转换开关说明 触头

8、位置 正转 停止 反转 SA5-1 +SA5-2+SA5-3+SA5-4 +1 主轴的起动 为了操作方便，主轴电动机 M1 的起动和停止可在两地操作，一 处在工作台的 前面，一处在床 身侧面，SB1、SB2 是起动按钮，SB3、SB4 是停止按钮。起动 前，由换向开关 SA5 选择主轴的方 向。按下 SB1 或 SB2，接触器 KM1 线圈通电吸合并自保，主轴 电动机 M1 旋转，拖动主轴旋 转。同时速度继电器 KS 触点闭合，为接触器 KM2 线圈通电做准备。2 主轴的反接制动 按下 SB3 或 SB4，KM1 线圈断 电释放，KM2 线圈通电吸合，于 是 主电动机 M1 串电阻反接制动。当

9、转速降至较低时，速度继 电器 12 触点断开，KM2 线圈断 电释放，反接制动结束，M1 停车。3 主轴的变速冲动 主轴变速时，先将主轴变速手 柄压下，转动 主轴变速盘到所需 位置，然后迅速将主轴变速手 柄推回原位。变速手柄推回过程 中，将按下行程开关 SQ7，KM2 线圈迅 速通电吸合，电动机 M1 瞬间点动，使变速齿轮顺利滑 入啮合位置，手柄复位后，SQ7 复位，变速完 成。2)进给电动机 M2 的控制 工作台进给运动时，先工作台手动和自动转换开关 SA2 置 于手动位置，将圆工作台转换开关 SA1 置于断开位置。工作台手动自动转换开关说 明 位 触 置 头 手动 自动 SA2-1 一+S

10、A2-2+一 进给移动时，工作台的进给方 向有左右、前 后、上下。从安全 角度考虑，同一时间只允许有 一个方向的进 给运动，由进给操 作手柄控制进给方向。同时为 防止主轴未转 动，工作台运动而 将工件送进，造成刀具或工件 损坏，故要求 设置主轴开动后方 可起动进给电动机的顺序连锁。13 1 工作台纵向进给运动的控 制 工作台纵向给 进行程开关说明 位置 触头 向右 中间位置 向左 SQ1-1+一 一 SQ1-2 一+SQ2-1 一 一 SQ2-2+一 工作台纵向左右进给运动由操 作手柄控制，操作手柄有三个位 置：向左、向右、中间。当操 作手柄扳到向 右(左)位置时，通 过机械传动将 纵向晶机械

11、离合 器合上，同时 压下向右（左）进 给的行程开关 SQ1(SQ2),触点 SQ1-1(SQ2-1)闭合，使 接触器 KM3(KM4)线圈通电吸合，进给 电动机 M2 正向（反向）旋转，推 动工作台向右（向左）运动。当向右（向左）进给到位时，将 操作手柄扳回零位，纵向进给 离合器脱开，同时 SQ1(SQ2)不再 受压，触点 SQ1-1(SQ2-1)断开，使 KM3(KM4)断电释放，电 动机 M2 停止转动，工作台停止运 动。2 工作台横向及垂直进给运 动的控制 14 工作台横向及升降进给行程开 关说明 位置 触头 向前、向下 中间位置 向后、向上 SQ3-1+一 一 SQ3-2 一+SQ4-

12、1 一 一+SQ4-2+一 由工作台横向及升降操作十字 手柄控制，十 字操作手柄有五个 位置：上、下、前、后、中间。行程开关 SQ3 控制向下和向前 移动，SQ4 实现向上和向后移 动。将操作手柄扳到向上（向 下）位置时，通过 手柄的联动机构 将垂直运动的 继续离合器挂上，同时压下向上（向下）运动。上升（下降）到预定位置后，将 手柄扳到中间位置，行程开关 SQ4(SQ3)复位，接触器 KM4(KM3)断电释放，使 电动机停止转动，垂直运动机 械离合器脱开，工 作台向上（向下）运动结束。工作台横向向 前、向后的控制 同垂直运动。3 工作台快速运动的控制 工作台在三个 方向上的快速运 动也是由进给

13、 电动机 M2 拖动的，由快速移动按钮 SB5、SB6 两处控制。当工作台正在进行工 作进 给时按下 SB5、SB6，接触器 KM5 线圈 通电吸合，主 电路中快速 15 移动电磁铁 YA 带电，通过机 械传动装置将快速离合器接合，使 工作台按原方 向作快速移动。松开 SB5、SB6 时，KM5、YA 相继 断电释放，快速移动结束。4 进给变速冲动 进给变速冲动是由进给变速手 柄配合进给变 速行程开关 ST6 实 现的。进给变速前应先起动主 轴电动机 M1，使接触 器 KM1 吸合，触点 KM1 闭合，为变速冲动做 准备。进给变 速工作原理同主轴 变速冲动。5 圆工作台的控制 圆工作台转换开关

14、说明 位置 触头 圆工作台 接通 断开 SA1-1 一+SA1-2+一 SA1-3 一+开动圆工作台前，将转换开关 SA1 扳到接通位置，则触点 SA1-1 断开，SA 闭合，SA1-3 断开 16 四、X62W 万能铣床的位置图 M XT1 M1 M2 M3 XT2 KM4 SQ6 SB1 SQ7 SQ4 SQ1 FR1FR3 KM6 KM5 KM3 KM1 QS KM2 SA1SA5 FU1FU4 TS KS EL YA SQ5 SQ3 SQ2 SB3 SB5 SB4 SB2 SB6 R 17 5、X62W 万能铣床的接线图 18 19 20 六、电气元器件一览表 代号 名称 型号、规格

15、数 量 用途 备注 M1 主轴电动机 JO2-42-4/T2 5.5KW 1410r/min 1 推动铣刀主运动 立式 M2 给进电动机 JO2-22-4/T2 1.5KW 1410r/min 1 拖动工作台给进 立式 M3 冷却泵电动机 JCB-22 0.125KW 2790r/min 1 拖动冷却泵 KM1、KM2 交流接触器 CJ10-20 线圈电压 110V 2 M1 启动及制动 KM3、KM4 交流接触器 CJ10-10 线圈电压 110V 2 M2 正转及反转 KM5 交流接触器 CJ10-10 线圈电压 110V 1 控制电磁铁 YA KM6 交流接触器 CJ10-10 线圈电压

16、 110V 1 M3 启动 T1 控制变压器 BK-150 150VA 380V/110V 1 控制电路电源 T1 照明变压器 BK-50 50VA 380V/24V 1 照明电路电源 SQ1 行程开关 LX1-11K 1 向右给进 开启式 SQ2 行程开关 LX1-11K 1 向左给进 开启式 SQ3 行程开关 LX2-131 1 向前及向下给进 自动复位 SQ4 行程开关 LX2-131 1 向后及向上给进 开启式 SQ5 行程开关 LX3-11K 1 工作台自动循环 开启式 SQ6 行程开关 LX3-11K 1 工作台变速冲动 开启式 SQ7 行程开关 LX3-11K 1 主轴变速冲动

17、开启式 QS1 转换开关 HZ1-10/E26 1 电源总开关 3 极 QS2 钮子开关 JC2 1 照明开关 与灯配套 SA1 转换开关 HZ1-10/E16 1 圆工作台转换 21 SA2 转换开关 转换开关 1 工作台手动和自动转换 SA3 转换开关 HZ1-10/E16 1 冷却泵开关 SA4 转换开关 HZ1-10/E26 1 照明开关 SA5 转换开关 HZ3-133 1 M1 正反转转换开关 SB1、SB2 按钮 LA2 5A 2 主轴启动 红色 SB3、SB4 按钮 LA2 5A 2 主轴停车制动 绿色 SB5、SB6 按钮 LA2 5A 2 工作台快速移动 黑色 R 电阻 Z

18、B2 1.45W 2 15.4A 2 限制制动电流 FR1 热继电器 JR0-40 11.3A 1 M1 过载保护 FR2 热继电器 JR10-10 3.5A 1 M2 过载保护 FR3 热继电器 JR10-10 0.415A 1 M3 过载保护 FU1 熔断器 RL1-60 熔体 30A 3 电源总短路保护 FU2 熔断器 RL1-15 熔体 10A 3 M2、M3 短路保护 FU3 熔断器 PL1-15 熔体 6A 1 控制回路短路保护 FU4 熔断器 RL1-15 熔体 4A 1 照明回路短路保护 KS 速度继电器 JY1 2A 1 主轴反接制动 EL 照明灯 24V 40W 1 低压照

19、明 与开关配套 YA 电磁铁 MQ1-514 拉力 150N，线圈 110V 1 工作台快速移动 22 7、体会小结 经过一个星期的奋战，终于完成了此次课程设计，不 管结果如何，我认为我付出了努力，我在课本上学到的东 西得到了复习，同时也将课本上的知识很好地应用于 X62W 万能铣床的设计中。在设计过程中，大部分工作都要自己结合各种参考文 献来完成，所以只有自己亲自做了才能真正明白其设计的 原理，当然一个人的力量远远是不够的，还要结合他人的 智慧，来解决各式各样的问题。为此我们会收获成功的喜 悦，更增添了我们同学间的友谊。当然此次设计也让我对电气控制这门课程有了更深的 了解，设计过程中，我们通过查阅书籍，讨论等各种形式 解决我们遇到的问题，提高了我们的学习能力和合作能力，增强了我们对未知问题探索欲望。