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1、
1 XA6132臥式萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu):箱形的床身固定在底座上,在床身內(nèi)裝有主軸傳動機構(gòu)和主軸變速機構(gòu)。在床身的頂部有水平導軌,其上裝著帶有一個或兩個刀桿支架的懸梁。刀桿支架用來支承安裝銑刀心軸的一端,而心軸的另一端固定在主軸上。在床身的前方有垂直導軌,一端懸持的升降臺可沿垂直導軌做上下移動,升降臺上裝有進給傳動機構(gòu)和進給變速機構(gòu)。在升降臺上面的水平導軌上,裝有溜板,溜板在其上做平行主軸軸線方向的運動(橫向移動,又稱前后運動),溜板上方裝有可轉(zhuǎn)動部分,轉(zhuǎn)動部分對溜板可繞垂直軸線轉(zhuǎn)動一個角度。在轉(zhuǎn)動部分上又有導軌,導軌上安放有工作臺,工作臺在轉(zhuǎn)動部分的導軌上做垂直于主軸軸線方向的運動
2、(縱向移動,又稱左右運動)。這樣工作臺可在上下、前后、左右三個相互垂直方向上均可運動,再加上轉(zhuǎn)動部分可對溜板垂直軸線方向轉(zhuǎn)動一個角度,這樣工作臺還能在主軸軸線傾斜方向運動,從而完成銑螺旋槽的加工。為擴大銑削能力還可在工作臺上安裝圓工作臺。
圖2-4-1 XA6132臥式萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)
2 XA6132臥式萬能銑床的運動形式
銑床的運動形式:主運動、進給運動及輔助運動。
主運動:銑刀的旋轉(zhuǎn)運動即主軸的旋轉(zhuǎn)運動;
進給運動:工件夾持在工作臺上在垂直于銑刀軸線方向做的直線運動。包括工作臺上下、前后、左右三個相互垂直方向上的進給運動;
輔助運動:工件與銑刀相對位置的調(diào)整運動即工作
3、臺在上下、前后及左右三個相互垂直方向上的快速直線運動及工作臺的回轉(zhuǎn)運動稱為輔助運動。
3 XA6132臥式萬能銑床電氣控制要求
1)結(jié)構(gòu)上主軸傳動系統(tǒng)在床身內(nèi),進給系統(tǒng)在升降臺內(nèi)。主運動與進給運動之間沒有速度比例協(xié)調(diào)的要求,故采用單獨傳動。
2) 主軸電動機空載起動,能進行順銑和逆銑,用正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。在加工前需預選,在加工中方向不改變。
3) 銑削加工是多切削刃不連續(xù)加工,因此為減輕負載波動,往往在主軸傳動系統(tǒng)中加入飛輪,使轉(zhuǎn)動慣量加大,但為實現(xiàn)主軸快速停車,對主軸電動機應(yīng)設(shè)有停車制動。
主軸在上刀時,應(yīng)使主軸不能旋轉(zhuǎn),也應(yīng)使主軸有制動功能。
XA6132臥式萬能銑床采用電
4、磁離合器控制主軸停車制動和上刀制動。
4) 工作臺的垂直、橫向和縱向三個方向的運動由一臺進給電動機拖動,由操縱手柄改變傳動鏈來實現(xiàn)的。每個方面又有正、反轉(zhuǎn),這就要求進給電動機能正反轉(zhuǎn),且同一時間只允許有一個方向移動,故應(yīng)有聯(lián)鎖保護。
5) 使用圓工作臺時,工作臺不得移動。即圓工作臺的旋轉(zhuǎn)運動與工作臺的上下、左右、前后六個方向的運動之間有聯(lián)鎖控制。
6) 為適應(yīng)銑削加工需要,主軸轉(zhuǎn)速與進給速度應(yīng)有較寬的調(diào)節(jié)范圍。XA6132采用機械變速,通過改變變速箱的傳動比(改變齒輪傳動比)來實現(xiàn)較寬的調(diào)整區(qū)間,為保證變速時齒輪易于嚙合,減少齒輪端面的沖擊,要求變速時電動機有沖動控制(瞬時轉(zhuǎn)動一下,帶
5、動齒輪系統(tǒng)抖動,使變速齒輪順利嚙合)。
7) 主軸旋轉(zhuǎn)和工作臺進給應(yīng)有先后順序,進給運動要在銑刀旋轉(zhuǎn)(主軸旋轉(zhuǎn))之后進行,加工結(jié)束后必須先停止進給運動再使銑刀停轉(zhuǎn)。
8) 有電動機拖動冷卻泵,提供加工切削液。
9) 有機床兩地操作功能及工作臺快速移動控制。
10) 工作臺上下、左右、前后六個方向的運動應(yīng)具有限位保護。
11) 設(shè)有局部照明電路。
4 XA6132臥式萬能銑床幾個主要電器元件的作用
如下表2-4-1所示:
表2-4-1 XA6132臥式萬能銑床主要電器元件的作用
YC1:主軸制動電磁摩擦離合器,裝在主軸傳動軸上
SA1:冷卻泵控制開關(guān)
SQ1、SQ2
6、:工作臺縱向(左右)進給限位開關(guān)
YC2:進給移動電磁離合器,
在進給傳動軸上
SA2:主軸上刀制動開關(guān)
SQ3、SQ4:工作臺橫向(前后)、升降(上下)進給限位開關(guān)
YC3:快速進給方向移動電磁離合器
SA3:圓工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)
(三對觸點)
SQ5:主軸變速沖動行程開關(guān)
SA4:主軸換向開關(guān)
SQ6:工作臺進給變速沖動開關(guān)
SA5:照明燈開關(guān)
車輛a
圖2-4-2 臥式萬能銑床的電氣控制電路
5 XA6132臥式萬能銑床的控制電路分析
1)主電路分析
三相電源經(jīng)QF1引入給整個控制電路供電,SQ7實現(xiàn)打開電器柜即斷電保護功能。主電路共有3個
7、電動機,M1是主軸拖動電動機,由KM1和KM2控制其正反轉(zhuǎn),F(xiàn)R2作過載保護。
M2是工作臺進給拖動電動機,裝于主軸頂部,用KM3和KM4控制其正反轉(zhuǎn),F(xiàn)R2作過載保護。
M3是冷卻泵拖動電動機,由KA3來直接啟動,F(xiàn)R3作過載保護。
2)控制電路分析
控制電路部分的工作電壓有110V、28V和24V的交流,分別經(jīng)TC1-TC3轉(zhuǎn)換過來,24V供給照明燈使用,28V供給整流器電磁離合器使用,110V供給主軸、冷卻泵、進給等控制電路使用。XA6132銑床的控制電路較為復雜,為分析方便起見,將控制電路分成塊來進行分析。
① 主軸電動機的起動控制,如圖2-4-3所示:
8、
圖2-4-3主軸電動機的起動控制電路
合上QF1主開關(guān),轉(zhuǎn)動主軸換向開關(guān)SA4先進行主軸方向的選擇,按下SB3或SB4→KA1+自鎖→KA1(12-13) 閉合→KM1+或KM2+,M1進行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)全壓起動。
同時KM1(104-105)或KM2(105-106)斷開→裝在主軸傳動軸上的主軸制動電磁摩擦離合器YC1斷開,不需要進行制動。
同時KA1(12-20)閉合,為工作臺進給與快速移動作準備。
② 主軸電動機的制動控制,同圖2-4-3所示
按下SB1或SB2—KA-、KM1-或KM2- →M1斷電→YC1+→主軸電磁摩擦制動開始→松開SB1或SB2→YC1-→主軸電磁摩擦制
9、動結(jié)束。
③ 主軸上刀或換刀時的制動控制,同圖2-4-3所示
在主軸上刀或換刀前,主軸上刀制動轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2打到“接通”→SA2(7-8)斷開→KM1或KM2不能得電→主軸電動機M1不能旋轉(zhuǎn)→SA2(106-107)閉合→YC1+→主軸電磁摩擦制動→上刀或換刀結(jié)束→SA2扳至“斷開”→SA2(106-107)斷開→主軸電磁摩擦制動結(jié)束,同時SA2(7-8)閉合,為主電動機起動作準備。
④ 主軸變速沖動控制
圖2-4-4 主軸變速沖動控制電路
變速沖動是利用變速手柄與沖動行程開關(guān)SQ5通過機械上的聯(lián)動機構(gòu)進行控制的,且變速應(yīng)在主軸旋轉(zhuǎn)方向選定之后進行,即SA4→SB3或S
10、B4按下→KA1+、KM1+或KM2+。
主軸變速的過程:主軸變速手柄拉出就會壓下主軸變速沖動行程開關(guān)SQ5→SQ5(8-10)斷開→KM1-或KM2- →主軸自然停(靠慣性)→轉(zhuǎn)動變速刻度盤,選新速度→手柄推回原位置時,使SQ5(8-13)閉合,KM1或KM2瞬間得電吸合,電動機瞬時點動,進行變速沖動,完成齒輪嚙合→變速手柄落入槽內(nèi)SQ5不再受壓,SQ5(8-13)斷開,KM1-或KM2-,主軸變速沖動結(jié)束。此時若想以新的速度運行,需再次起動電動機。
在這里注意,SQ5主軸變速沖動行程開關(guān)是專門為主軸旋轉(zhuǎn)時進行變速而設(shè)計的,它相當于一個半離合器,當主軸變速手柄拉出時會壓下SQ5,此時SQ
11、5(8-10)先斷開,使KM1或KM2失電,主軸先停,然后轉(zhuǎn)動變速盤進行變速操作,當手柄推回原位置時,才使SQ5(8-13)后閉合,KM1或KM2得電吸合,電動機點動,當手柄落入槽內(nèi)后SQ5不再受壓,SQ5(8-13)斷開,KM1或KM2失電,主軸變速沖動結(jié)束。這里,手柄從推回原位置到手柄落入槽內(nèi)是一個瞬間的過程,所以此時KM1或KM2的得電及電動機的點動都是瞬時完成的,瞬時進行主軸變速沖動,完成齒輪的嚙合。
⑤ 工作臺進給拖動控制
工作臺進給方向的左右縱向運動、前后橫向運動、上下垂直運動都由M2的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。而正反轉(zhuǎn)接觸器KM3、KM4分別由SQ1(工作臺右進給限位開關(guān))、SQ3(工作
12、臺向前向下進給限位開關(guān))與SQ2(工作臺左進給限位開關(guān))、SQ4(工作臺向后向上進給限位開關(guān))來控制。而SQ1-SQ4的壓下是由兩個機械操作手柄來控制的。一個是縱向機械操作手柄有左、中、右三個位置,來控制SQ1、SQ2,另一個是垂直與橫向操作手柄,有上、下、前、后、中五個位置,來控制SQ3、SQ4。當兩個機械手柄處于中間位置時,SQ1-SQ4處于未壓下的狀態(tài),當扳動機械操作手柄時,將壓合相應(yīng)的SQ,這是一個機械與電氣共同聯(lián)合協(xié)調(diào)完成的動作。
圖2-4-5 工作臺進給拖動控制電路
在進給起動之前,應(yīng)先起動主軸電動機,即KA1、KM1或KM2已通電,KA1(12-20)已閉合。
13、■ 工作臺向右縱向運動工作:
縱向進給操作手柄扳向右,機械:接通進給移動電磁離合器YC2(此時快速移動繼電器KA2處于斷電狀態(tài)),電氣:壓下工作臺右進給限位開關(guān)SQ1(25-26)→KM3+(19—SQ6—SQ4—SQ3—SA3—SQ1—KM4—KM3+)→工作臺右進給到位:縱向操作手柄扳到中間→SQ1(25-26)斷開→KM3-,M2停止,工作臺右進給結(jié)束。
■ 工作臺向左縱向運動工作:
縱向進給操作手柄扳向左,機械:接通進給移動電磁離合器YC2,電氣:壓下工作臺左進給限位開關(guān)SQ2(25-30)→KM4+(19—SQ6—SQ4—SQ3—SA3—SQ2—KM3—KM4+)→工作臺左進給
14、到位:縱向操作手柄扳到中間→SQ2(25-30)斷開→KM4-,M2停止,工作臺左進給結(jié)束。
■ 工作臺向前進給運動控制:
將垂直與橫向進給操作手柄扳到前,機械:接通進給移動電磁離合器YC2,電氣:壓下工作臺向前進給限位開關(guān)SQ3(25-26)→KM3+(19—SA3—SQ2—SQ1—SA3—SQ3—KM4—KM3+)→工作臺向前進給到位:垂直與橫向進給操作手柄扳回中間→SQ3(25-26)斷開→KM3- →M2停止,工作臺向前進給結(jié)束。
■ 工作臺向下進給運動控制:
將垂直與橫向進給操作手柄扳到下,機械:接通進給移動電磁離合器YC2,電氣:壓下工作臺向下進給限位開關(guān)SQ3(25-26
15、)→KM3+(19—SA3—SQ2—SQ1—SA3—SQ3—KM4—KM3+)→工作臺向下進給到位:垂直與橫向進給操作手柄扳回中間→SQ3(25-26)斷開→KM3- →M2停止,工作臺向下進給結(jié)束。
■ 工作臺向后向上進給運動控制
將垂直與橫向進給操作手柄扳到后或上,機械:接通進給移動電磁離合器YC2,電氣:壓下工作臺向后向上進給限位開關(guān)SQ4(25-30)→KM4+(19—SA3—SQ2—SQ1—SA3—SQ4—KM3—KM4+)→工作臺向后、向上進給到位:垂直與橫向進給操作手柄扳回中間→SQ4(25-30)斷開→KM4- →M2停止,工作臺向后、向上給結(jié)束。
⑥ 工作臺進給變速沖動
16、
圖2-4-6工作臺進給變速沖動控制電路
進給變速沖動要在主軸起動后(KA1+、KM1+或KM2+),工作臺無進給(兩個手柄扳到中間)下才可進行。
變速操作的順序:將蘑菇手柄拉出→轉(zhuǎn)動手柄,選定所需速度→將蘑菇柄向前拉到極限位置,同時壓下工作臺進給變速沖動開關(guān)SQ6(22-26) →KM3瞬時通電,(19—SA3—SQ2—SQ1—SQ3—SQ4—SQ6—KM4—KM3+),進給電機瞬間點動正轉(zhuǎn),獲得變速沖動→將蘑菇手推回原位,SQ6(22-26)斷開不受壓,工作臺變速沖動結(jié)束。
⑦ 圓工作臺控制,見圖2-4-6所示
前提:主軸先起動旋轉(zhuǎn)(KA1+、KM1+或KM2+)
17、,工作臺不動,即兩個進給機械操作手柄處于中間位置。
過程:圓工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3扳到“接通”位置,即SA3 (26-28)閉合, SA3(19-28)斷開,SA3(24-25)斷開,→KM3+(19—SQ6—SQ4—SQ3—SQ1—SQ2—SA3—KM4—KM3+),M2電機旋轉(zhuǎn),只拖動圓工作臺回轉(zhuǎn)。
⑧ 工作臺進給快速移動控制
圖2-4-7 工作臺進給快速移動控制
過程:先開動主軸(KA1+、KM1+或KM2+),工作臺進給正在進行(YC2+、KM3+或KM4+)→按下SB5或SB6→KA2+→KA2(110-109)閉合→快速進給方向移動電磁離合器YC3+ →工作臺做快速
18、移動,同時KA2(104-108)斷開,進給移動電磁離合器YC2- →進給先停下來→松開SB5或SB6→KA2- ,YC3-,YC2+→快速移動停止仍以原來速度繼續(xù)進給。
⑨ 冷卻泵和機床照明控制
圖2-4-8冷卻泵和機床照明控制電路
冷卻泵電動機M3控制過程:主軸必須先轉(zhuǎn),冷卻泵電動機才能工作,即KA1+、KM1+或KM2+→冷卻泵控制開關(guān)SA1扳到“接通”→KA3+→M3電動機轉(zhuǎn)動。
照明控制器:照明燈開關(guān)SA5→EL。
6 XA6132銑床的操作
① 合上電源開關(guān)QF1,機床上電;再合上照明開關(guān)SA5,燈EL1亮。
② 主軸電動機M1的控制。
將SA4置正
19、轉(zhuǎn)位置,按下SB3或SB4,觀察M1是否進行正轉(zhuǎn),按下SB1或SB2,觀察主軸電磁摩擦制動的情況。
將SA4置反轉(zhuǎn)位置,按下SB3或SB4,觀察M1是否進行反轉(zhuǎn),按下SB1或SB2,觀察主軸電磁摩擦制動的情況。
將主軸變速手柄拉出,轉(zhuǎn)動變速刻度盤,選新速度,再將手柄推回原位置,觀察主軸電動機是否進行瞬時點動,進行變速沖動的。
③ 工作臺移動控制 將SA3置于使用普通工作臺位置,主軸電動機處于運行狀態(tài)。
將垂直與橫向進給操作手柄置于中間位置??v向進給操作手柄扳向右,觀察工作臺是否向右進給,按下SB5(或SB6),觀察工作臺是否快速進給移動??v向進給操作手柄扳向左,觀察工作臺是否向左進給,
20、按下SB5(或SB6),觀察工作臺是否快速進給移動。
將縱向進給操作手柄置于中間位置。垂直與橫向進給操作手柄扳到前,觀察工作臺是否向前進給,按下SB5(或SB6),觀察工作臺是否快速進給移動。垂直與橫向進給操作手柄扳到下,觀察工作臺是否向下進給,按下SB5(或SB6),觀察工作臺是否快速進給移動。垂直與橫向進給操作手柄扳到后,觀察工作臺是否向后進給,按下SB5(或SB6),觀察工作臺是否快速進給移動。垂直與橫向進給操作手柄扳到上,觀察工作臺是否向上進給,按下SB5(或SB6),觀察工作臺是否快速進給移動。
將縱向進給操作手柄和垂直與橫向進給操作手柄置于中間位置。將蘑菇手柄拉出,轉(zhuǎn)動手柄,選定所需速度,將蘑菇柄向前拉到極限位置,再推回原位,觀察進給電機是否進行瞬間點動正轉(zhuǎn),獲得變速沖動。
④ 圓工作臺回轉(zhuǎn)運動控制 將縱向進給操作手柄和垂直與橫向進給操作手柄置于中間位置,主軸電動機處于運行狀態(tài),將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3扳到圓工作臺位置,觀察圓工作臺工作情況。
⑤ 冷卻泵控制 合上轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1,觀察冷卻泵工作情況。
⑥ 機床斷電。