第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制

2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强江苏食品职业技术学院2011年9月机电一体化技术第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强铣床是一种工艺用途广泛的机床，它可以用铣刀加工各种水平面、垂直面和斜面、沟槽、键槽、T形槽、燕尾槽、螺纹、螺旋槽，以及齿轮、链轮、花键轴、棘轮等各种成形表面。X6132A卧式升降台铣床是典型的铣削加工设备之一。X6132A卧式升降台铣床与一般升降台铣床的主要区别在于工作台除了能在相互垂直的3个方向上作调整或进给运动外，还可以垂直轴线在±45°范围内回转，从而扩大了机床的工艺范围。X6132A卧式升降台铣床是怎样实现其机械运动呢？又通过怎样的电气电路来进行运动控制呢？第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制－项目说明2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强3.2.1X6132A卧式升降台铣床的机械结构图3-1X6132A卧式升降台铣床外形及结构示意图1-底座；2-床身；3-悬梁；4-刀杆支架；5-主轴；6-工作台；7-床鞍；8-升降台；9-回转盘第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.2.1X6132A卧式升降台铣床的机械结构1.主轴部件X6132A卧式升降台铣床的主轴部件，其基本形状为阶梯形空心轴，前端直径大于后端直径，使主轴1前端具有较大的变形抗力。主轴1前端的7：24精密锥孔7用于安装铣刀刀杆，使其能准确定心，保证刀杆有较高的旋转精度。主轴中心孔穿入拉杆，拉紧并锁定刀杆或刀具，使它们定位可靠。端面键8用于联接主轴和刀杆，并传递力矩。如图3-2所示。图3-2X6132A卧式升降台铣床主轴部件结构1-主轴；2-后支承；3-锁紧螺钉；4-中间支承；5-轴承盖；6-前支承；7-主轴前锥孔；8-端面键；9-飞轮；10-隔套；11-螺母2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.2.1X6132A卧式升降台铣床的机械结构2.孔盘变速操纵机构X6132A卧式升降铣床的主运动和进给运动的变速操纵机构均采用孔盘变速操纵机构来控制。孔盘变速操纵机构控制三联滑移齿轮的工作原理如图3-3所示。拨叉1固定在齿条轴2上，齿条轴2和2'与齿轮3啮合。齿条轴2和2'的右端是具有不同直径D和d的圆柱形成的阶梯轴，直径为D的台肩能穿过孔盘上的大孔，直径为d的台肩能穿过孔盘上的小孔。变速时，现将孔盘右移，使其退离齿条轴，然后根据变速要求，转动孔盘一定角度，再使孔盘左移复位。孔盘在复位时，可通过孔盘上对应齿条轴之处为大孔、小孔或无孔的不同状态，而使滑移齿轮获得左、中、右3种不同的位置，从而达到变速的目的。2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.2.1X6132A卧式升降台铣床的机械结构2.孔盘变速操纵机构a）结构图；b、c、d）左、中、右3种工作状态1-拨叉；2、2'-齿条轴；3-齿轮；4-孔盘2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.2.1X6132A卧式升降台铣床的机械结构2.孔盘变速操纵机构图3-4X6132A卧式升降台铣床主变速操纵机构1-手柄；2-定位销；3-销；4-速度盘；5-操纵盘；6-齿轮套筒；7-微动开关；8-凸块；9-齿轮；10-齿条轴；11-拨杆；12-孔盘2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.2.1X6132A卧式升降台铣床的机械结构3.工作台及顺铣机构图3-5X6132A卧式升降台铣床工作台结构1-床鞍；2-回转盘；3-纵向进给丝杠；4-手轮；5-前支架；6-工作台；7-花键；8-花键套筒；9-后支架；10-螺母；11-压板；12-偏心轴；13-手柄；14-螺栓2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.2.1X6132A卧式升降台铣床的机械结构3.工作台及顺铣机构图3-6X6132A卧式升降台铣床顺铣机构a）逆铣b）顺铣2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.2.1X6132A卧式升降台铣床的机械结构4.工作台的纵向进给操纵机构图3-7X6132A卧式升降台铣床工作台纵向进给操纵机构1-凸块；2-纵向丝杠；3-空套锥齿轮；4-离合器M5右半部；5-拨叉；6-拨叉轴；7、17、21-弹簧；8-调整螺母；9、14-叉子；10、12-销子；13-套筒；15-垂直轴；16-微动开关S1；18、20-可调螺钉；19-压块；22-微动开关S2；23-手柄2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.2.1X6132A卧式升降台铣床的机械结构5.工作台的横向和垂直进给操纵机构图3-8X6132A卧式升降台铣床工作台横向和垂直进给操纵机构1-手柄；2-平键；3-毂体；4-轴；5、6、8、9-顶销；7-鼓轮；S3、S4、S7、S8-微动开关；M3、M4-电磁离合器2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.2.3X6132A卧式升降台铣床电气原理图X6132A卧式升降台铣床的主轴传动系统装在床身内，进给传动系统在升降台内，由于主轴旋转运动与工作台的进给运动之间不存在速度比例协调的要求，故采用单独传动，即主轴电动机拖动，工作台的工作进给与快速移动都由进给电动机拖动，但经电磁离合器来控制。另外，铣削加工时为冷却铣刀设有冷却泵电动机。2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.2.3X6132A卧式升降台铣床电气原理图1.电力拖动特点及控制要求（1）主轴拖动电气控制要求①为适应铣削加工需要，主轴需求调速，为此主轴电动机应选用法兰盘式三相笼型异步电动机，经主轴变速箱拖动主轴，利用主轴变速箱使主轴获得18种转速。②铣床加工方式有顺铣和逆铣两种，分别使用顺铣刀和逆铣刀，要求主轴能正反转，但旋转方向不需要经常变换，仅在加工前预选主轴旋转方向。为此，主轴电动机应能正反转，并由转向旋转开关来选择电动机的旋转方向。③铣削加工为多刃切削，这样切削时负载产生波动，为减轻负载波动带来的影响，往往在主轴传动系统中加入飞轮，以加大转动惯量，这样又对主轴制动带来影响，因而主轴电动机停车时应设有制动环节。同时，为了保证安全，主轴在上刀时，也应使主轴制动。X6132A卧式升降台铣床采用电磁离合器来控制主轴停车制动和主轴上刀制动。④为使主轴变速时齿轮顺利啮合，减少齿轮端面的冲击，主轴电动机在主轴变速时应有主轴变速冲击还击。⑤为适应铣削加工时操作者在铣床正面或侧面的操作要求，主轴电动机的启动、停止等控制应能两地操作。2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.2.3X6132A卧式升降台铣床电气原理图1.电力拖动特点及控制要求（2）进给拖动电气控制要求①X6132A卧式升降台铣床工作台运行方式有手动、进给运动和快速移动三种。②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、机构挂档相互联动的手柄操纵③进给电动机要求正反转④进给运动的控制也为两地操作方式。⑤工作台有左右、上下、前后六个方向的运动，为保证安全，同一时间只允许一个方向的运动。因此，具有六个方向的联锁控制环节。2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.2.3X6132A卧式升降台铣床电气原理图3.电气控制电路原理分析2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.3.2机床电气故障的诊断与维修图3-13X6132A卧式升降台铣床电气故障诊断项目方案2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.3.2机床电气故障的诊断与维修1.机床电气故障诊断的一般步骤（1）调查故障现象（2）分析故障原因，确定故障部位①电路分析②断电检查③通电检查2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.3.2机床电气故障的诊断与维修2.机床电气故障排除的一般方法（1）直观法（2）状态分析法（3）单元分割法（4）回路分割法（5）推理分析法（6）电压测量法（7）电阻测量法（8）短接法2020/2/11江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强岗位责任体系概述第3章X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2基础知识3.3.2机床电气故障的诊断与维修3.电气故障排除技巧（1）熟悉电路原理，确定检修方案（2）先机械，后电路（3）先简单，后复杂（4）先外部调试，后内部处理（5）先不通电测量，后通电测试（6）先公用电路，后专用电路