铣床的电力拖动特点及控制要求主电路的分析控制电路的分析常见故障分析第三章万能铣床电气元件的选型电源总开关的选择电动机的选择熔断器的选择热继电器的选择接触器的选择控制电器的选择结束语参考文献附录概述机床是以各类电动机为动力来拖动生产的先进设备，它依靠电气系统来控制其机械机构的运转以实现生产过程自动化，是机械与电气完美结合的典型自动化控制系统。机床作为机械加工的通用设备在航空业汽车业和模具制造业等众多工业领域的生产中直起着不可替代的作用，自动机床具有工作平稳可靠，操作维护方便，运转费用低的特点，已成为现代生产中的主要设备。自动机床的电气控制系统设计是个很传统的课题，在年代我国大多数机床中的开关量控制都是采用继电器控制，而继电器本身固有的缺陷，对机床的安全和稳定性能大打折扣，从能耗角度来看也不够经济和环保，对此人们开始对机床的继电器式控制系统进行更先进更科学的改造，随着各种精确仪器和计算机控制系统的出现，机床控制的设计方案日趋开放，电子化高速化精密化数字化成了机床业发展的主流，因此现代化的机械加工设备也越来越先进，目前车床和车削中心的主轴转速都在以上，加工中心的主轴转速般都，还有和的。同样，进给速度也有大幅度提高，可达，甚至。另方面降低消耗在工件搬运上下料安装调整换刀和主轴的升降上的非加工时间也是决定机床工作效率的主要因素，于是复合机床应运而生，目前的多功能复合机床实际上就是台具有车铣钻镗攻丝铰孔和扩孔等多种操作工序的加工中心。至此机床的加工精度与效率已经有了个质的飞跃，极大地扩展了机床加工范围和强度。未来，机床业的发展将继续围绕高效安全环保的主题展开。高端的网络信息技术与机床设备的完美结合将使其控制系统更智能化，操作环境更人性化。铣床作为机床设备的典型代表，在生产中占据了很重要的地位。下面将以万能铣床为例，对其结构运动形式进行研究，分析其电力拖动情况并设计控制系统。第章铣床简介铣床的概念铣床是用铣刀对工件进行铣削的机床。铣刀的旋转运动为主运动，配合进给运动从多个角度对工件进行加工，采用多刃快速切削方式工作，所以生产效率较高。铣床除能铣削平面沟槽轮齿螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，广泛应用于机械制造等工业生产中。铣床的种类及型号表示铣床主要有立式铣床卧式铣床和龙门铣床等，以适应不同的加工需要。立式铣床是指铣头主轴与工作台面垂直卧式铣床是指铣头主轴与工作台台面相平行。铣床的型号表示在机床行业，立式机床都是以或开头，卧式机床都是以或开头，如中，表示铣床，表示卧式铣床，表示万能铣床工作台的尺寸。万能铣床的主要结构万能铣床是卧式铣床，主要有床身悬梁刀杆支架工作台溜板和升降台等几部分组成。床身固定在底座上，内装主轴传动机构和变速机构，床身顶部有水平导轨，悬梁可沿导轨水平移动。刀杆支架装在悬梁上，可在悬梁上水平移动。升降台可沿床身前面的垂直导轨上下移动。溜板在升降台的水平导轨上可作平行于主轴轴线方向的横向移动。工作台安装在溜板的水平导轨上，可沿导轨作垂直于主轴轴线的纵向移动。万能铣床的外观简图第二章万能铣床的电气控制原理万能铣床的电力拖动特点及控制要求卧式万能铣床有三种运动方式，即主运动进给运动和辅助运动。它的主电路由三台电动机组成，其中为主轴拖动电动机，为工作台进给拖动电动机，为冷却泵拖动电动机。铣床的主运动是铣刀的旋转运动，主轴由台鼠笼式异步电动机来拖动。铣削加工有顺铣和逆铣两种加工方式，要求主轴电动机能正反转，因正反操作并不频繁，所以有床身下侧电气箱上的组合开关来改变电源相序实现。铣床工作时，主轴需运行在多种不同的速度通常有种，其转速的改变是通过机械变速机构来实现的，因此大大简化了电气控制系统中的调速控制线路，但机械机构就相对复杂了很多。另外，为了提高工作效率，设备停车时采用了反接制动的电气控制方法。工作台带动工件从纵向横向和垂直方向的移动或旋转运动称作进给运动，由台交流电动机拖动，三个方向的选择由机械手柄控制操作，每个方向的正反向运动有电动机的正反转实现，为缩短调整运动时间，提高生产效率，工作台应有辅助快速移动控制，铣床采用快速电磁铁吸合改变传动链的传动比来实现的，为保证设备运行的安全可靠，还需要有限位开关限定其运动的范围。由于设备的调速都是由机械机构来处理，所以其调速过程往往存在齿轮啮合的问题，因此为保证主轴和进给变速时变速箱内齿轮易于啮合，减小齿轮端面冲击，调速时需要电气上的配合，即变速时要求有变速冲动。设备在工作过程中刀具和工件都会产生很大热量，这就需要有冷却系统，由台交流电动机拖动，供给铣削用的冷却液。为适应更广泛的作业环境，需加装完备且安全的照明系统。为保证安全，防止事故造员伤亡和设备损坏，需采用完善的联锁装置，其中包括电气联锁和机械联锁，并具有短路欠压失压及过载保护环节。为方便操作，需要多地控制主电路的分析主轴电动机拖动主轴带动铣刀进行铣削加工，因为对正反转切换频率要求不高，所以由组合开关的两个不同状态来实现主轴的正反转正常运行时由控制。的主触点串联电阻与速度继电器配合实现的停车反接制动及变速冲动控制。为工作台电动机，正反转由接触器，主触点控制，为快速移动电磁铁，由控制。为冷却泵电动机，由控制。控制电路分析主轴电动机的控制主电机由接触器控制，其逻辑表达式为为方便操作，主轴电动机的启停按钮各有两个，可在两处中的任处进行操作。启动前，先将换向开关旋转到所需旋转方向，然后按下启动按钮或，接触器线圈通电并自锁，主轴电动机启动。热继电器的动断触点串接于控制电路中作过载保护。在主电动机达到定转速时，速度继电器的动合触头闭合，为停车时的反接制动做好准备。主轴电动机制动时，按下停止按钮或，其动断触点断开，切断电源，主轴电动机的电源被切断，由于存在惯性，会继续旋转。或的动合触点接通，使接触器线圈通电，反接制动，直至转速降低至速度继电器的动合触点断开，反接制动停止。在速度继电器触点断开前，不应松开按钮或。以保证在整个停车过程中进行反接制动。当主轴需要变速时，为保证变速齿轮易于啮合，需设置变速冲动控制，它是利用变速手柄和冲动开关通过机械上的联动机构完成的。变速冲动的操作过程是先将变速手柄拉向前面，然后旋转变速盘选择转速，再把手柄快速推回原位。在手柄推拉过程中，凸轮瞬时压下弹簧杆，冲动开关瞬时动作，使接触器短时通电，电动机反转下，以利齿轮啮合。为避免通电时间长，手柄的推拉操作都应以较快速度进行。进给电动机的控制工作台横向前后和升降上下进给运动的控制先将工作台转换开关扳在断开位置，这时和接通。工作台的横向和升降控制是通过十字复式操作手柄进行的，该手柄有上下前后和中间零位共个位置。在扳动手柄时，通过联动机构将控制运动方向的机械离合器合上，并压下相应行程开关向下向前或向上向后。比如欲使工作台向上运动将手柄扳到向上位置，压下，接触器线圈通电，电动机反转，工作台向上运动，其控制逻辑如下。工作台上下前后运动的终端限位，是利用固定在床身上的档铁撞击手柄，使其回复到中间零位加以实现的。工作台纵向左右运动控制首先将工作台转换开关扳到断开位置，然后通过纵向操作手柄控制工作台的纵向运动。该手柄有左右中间个位置，扳动手柄时，方面合上纵向进给机械离合器，同时压下行程开关向右或向左。比如欲使工作台向右运动，将手柄扳到向右位置，被压下，接触器线圈通电，进给电动机正传，工作台向右移动。停止运动时，只要将手柄扳回中间位置即可。工作台向左右运动的终端限位，也是利用床身上的挡铁撞动手柄使其回到中间位置实现的。接触器线圈的逻辑表达式为工作台的快速移动控制工作台上述个方向的快速移动也是由拖动的，通过上述两个操作手柄和快速移动按钮和实现控制。当按下或时，接触器线圈通电，快速进给电磁铁线圈接通电源，通过机械机构将快速离合器挂上，实现快速进给。由于线圈控制电路中没有自锁，所以快速进给为点动工作，松开按钮，仍以原进给速度工作。进给变速时的冲动控制由变速手柄与冲动开关通过机械上的联动机构进行控制。其操作顺序是变速时，将蘑菇形进给变速手柄向外拉些，转动该手柄选择好进给速度，再把手柄向外拉并立即推回原位，在拉到极限位置的瞬间，其连杆机构推动冲动开关，其动断触点断开下，动合触点闭合，接触器线圈短时通电，进给电动机瞬时转动下，完成了变速冲动。圆工作台回转运动控制圆工作台的回转运动由进给电动机经传动机构拖动。在机床开动前，先将圆工作台装换开关扳到接通位置，和断开，闭合，工作台全部操作手柄位于中间位置，行程开关均不受压。这时按主轴电动机启动按钮或，主轴电动机启动，进给电动机也因接触器线圈通电吸合而开始转动，从而拖动工作台转动。此时线圈的逻辑表达式如下。电动机正向旋转，圆工作台只能单方向旋转。由于圆工作台控制电路中串接了的动断触点，所以只要扳动工作台的任进给手柄，都会使圆工作台停止工作，这就起到了工作台的进给运动与圆工作台的联锁保护作用。进给的联锁进给运动控制中联锁保护如下。只有主轴电动机启动后，进给电动机才能启动。这是因为进给控制的电源需经接触器的辅助动合触点才能形成通路。工作台在同时刻只允许个方向的进给运动，这是通过机械和电气的方法实现联锁的。如果两个手柄都离开中间零位，则形程开关的个动触点全部断开，接触器的线圈电源全部断开，进给电动机不能转动，达到联锁目的。进给变速时，两个操作手柄都必须在中间零位。即进给变速冲动时，不能有进给运动。个形程开关的个动触点串联后，与冲动开关的动合触点串联，形成进给冲动控制电路。只要有任手柄离开中间零位，必有行程开关被压下，使冲动控制电路断开，接触器不能吸合，就不能转动