项目四 X62W万能铣床电气控制线路故障的排除

表 4-3 X62W 万能铣床工作台上、下、中、前、后进给手柄的位置及动作说明
手柄位置 上 下 中 前 后 位置开关 动作 SQ4 SQ3 SQ3 SQ4 接触器 动作 KM4 KM3 KM3 KM4 电动机 M2 转向 反转 正转 停止 正转 反转 传动链 搭合丝杠 上下进给丝杠 上下进给丝杠前后进给丝杠 前后进给丝杠 工作台 运动方向 向上 向下 停止 向前 向后
工作台进给运动有自动和手动控制两种。进给运动可做上下、前后、左右三个坐标 的运动。工作台在上下、前后、左右三个坐标方向上的进给运动是彼此互锁的，不能同 时进行多个方向上的进给。为扩大其加工能力，工作台可加装圆形工作台，圆形工作台 的可作回转运动。 3.铣床的辅助运动 铣床的辅助运动是工作台在上下、前后及左右 6 个方向的快速移动。
项目四 X62W万能铣床电气控制线路故障的排除
项目四 X62W万能铣床电气控制 线路故障的排除
铣床是一种用途十分广泛的金属切削机床，其使用范围仅次于车床。铣床可用于加 工平面、斜面和沟槽；装上分度头，可以铣切直齿齿轮的螺旋面；装上圆工作台，还可 以加工凸轮和弧形槽。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，其中以卧式和立式的万能铣床应用最广泛。卧式铣床的主轴是水平 的，而立式铣床的主轴是垂直的。 X62W 万能铣床的外形及主要机械结构如图 4-1(a)、(b)所示。
控制变压器 TC1 绕组是否有故障，用电阻法检测其绕组电阻，根据测得的绕组阻值 大小就可以判别其绕组是否有故障。 如果故障位置在控制电路的主轴电动机控制支路， 则应通过分段电阻测量法进行检 测，根据测量的电阻大小，判断故障存在的位置。 在 YL-X62W 万能铣床电气控制实训考核电路中，如图 4-1-2 所示，电源开关 QS 故 障， FU1、 FU2、 FU3 熔体熔断， SA5 置位不正确， 控制变压器 TC 绕组故障， SQ7-2(15-16)、 SB3(33-34)、 SB4(31-32)、 KM2(39-40)常闭触头接触不良， 热继电器 FR1 常闭触头(11-12) 动作后没有复位或接触不良或热元件故障，KM3 线圈或主触头故障，都可能引起主轴电 动机不能转动。
纵向操作手柄”来控制。手柄三个位置：向左、向右、零位(停止)。当手柄扳到向左或 向右位置时，手柄有两个功能，一是压下位置开关 SQ1 或 SQ2，二是通过机械机构将电 动机的传动链拨向工作台下面的丝杆上，使电动机的动力唯一地传到该丝杆上，工作台 在丝杆带动下做左右进给。
(2)工作台升降和横向(前后)进给
一.YL-X62W万能铣床电气控制线路 控制分析
1.主轴电动机的控制 控制线路的启动按钮 SB1 和 SB2 是异地控制按钮，方便操作。SB3 和 SB4 是停止按 钮。KM3 是主轴电动机 M1 的启动接触器，KM2 是主轴反接制动接触器，SQ7 是主轴变速 冲动开关，KS 是速度继电器。 (1)主轴电动机的启动 启动前先合上电源开关 QS，再把主轴转换开关 SA5 扳到所 需要的旋转方向，然后按启动按钮 SB1(或 SB2)，接触器 KM3 获电动作，其主触头闭合， 主轴电动机 M1 启动。 (2)主轴电动机的停车制动 当铣削完毕， 需要主轴电动机 M1 停车， 此时电动机 M1 运转速度在 120 转/分以上时， 速度继电器 KS 的常开触头闭合(9 区或 10 区)， 为停车制 动作好准备。
2.铣床的工作台前后、左右、上下 6 个方向的进给运动和工作台在 6 个方向的快速 移动由进给电动机完成。进给电动机要求能正反转，并通过操纵手柄和机械离合器的配 合来实现。进给的快速移动通过电磁铁和机械挂挡来完成。工作台在上下、前后、左右 三个坐标方向上的进给运动是彼此互锁的，不能同时进行多个方向上的进给。为扩大其 加工能力，工作台可加装圆形工作台，圆形工作台的回转运动由进给电动机经传动机构 驱动。 3.主运动和进给运动采用变速盘来进行速度选择，为保证变速齿轮啮合良好，两种 运动都要求变速后作瞬时点动(即变速冲动) 4.需要一台冷却泵电动机提供冷却液。 5.必须具有短路、过载、失压和欠压及电气联锁等必要的保护装置。
4.冷却照明控制 要启动冷却泵时扳开关 SA3，接触器 KM1 通电吸合，电动机 M3 运转冷却泵启动。机 床照明是由变压器 T 供给 36V 电压，工作灯由 SA4 控制。 5.保护电器 FU1 为全电路短路保护，FU2 为进给电动机和冷却泵电动机及整个控制电路短路保 护，FU 为照明电路短路保护，FU3 为控制电路短路保护；FR1、FR2、FR3 分别为主轴电 动机 M1、进给电动机 M2、冷却泵电动机 M3 的过载保护。
SA3-4 + 注：表中“+”表示触头闭合， “-”表示触头断开。
表 4-2
手柄位置 左 中 右
X62W 万能铣床工作台左右进给手柄的位置及动作说明
位置开关 动作 SQ6 SQ5 接触器 动作 KM3 KM4 电动机 M2 转向 正转 停止 反转 传动链 搭合丝杠 左右进给丝杠 左右进给丝杠 工作台 运动方向 向左 停止 向右
二、X62W万能铣床的电力拖动特点与控制要求
如图 4-2 所示 X62W 万能铣床的电气线路原理图，X62W 万能铣床共用了 3 台三相异 步电动机以满足机床拖动的要求，它们分别是主轴电动机 M1，进给电动机 M2 和冷却泵 电动机 M3。 1.主轴电动机一般选用笼型电动机，完成铣床的主运动。为适应顺铣和逆铣两种铣 削方式的需要，主轴的正反转由电动机的正反转实现，但考虑到正反转操作并不频繁， 因此在铣床床身下侧电气箱上设置一个组合开关来改变电源相序实现主轴电动机的正 反转。主轴电动机没有电气调速，而是通过齿轮来实现变速，立式主轴和卧式主轴变速 操纵箱分别独立设置，分开操纵，立式主轴可获得 9 级转速，卧式主轴可获得 18 级转 速，并要求变速冲动。为缩短停车时间，主轴停车时采用电磁离合器电气制动。
6.X62W 万能铣床主轴换向开关 SA3 的位置及动作说明见表 4-1 所示， 工作台左右进 给手柄位置及控制关系见表 4-2 所示；工作台上、下、中、前、后进给手柄位置及其控 制关系见表 4-3 所示。 7.X62W 万能铣床电器元器件及其功能见表 4-4 所示。 表 4-1 位置 SA3-1 SA3-2 SA3-3 X62W 万能铣床主轴换向开关 SA3 的位置及动作说明 正转 + 停止 反转 + +
(1)进给冲动
机床为使齿轮进入良好的啮合状态，将变速盘向里推。在推进时，
挡块压动位置开关 SQ6，首先使常闭触头 SQ6-2 断开，然后常开触头 SQ6-1 闭合，接触 器 KM4 通电吸合，电动机 M2 启动。但它并未转起来，位置开关已 SQ6 已复位，首先断 开 SQ6-1，而后闭合 SQ6-2。接触器 KM4 失电，电动机失电停转。这样以来，使电动机 接通一下电源，齿轮系统产生一次抖动，使齿轮啮合顺利进行。要冲动时按下冲动开关 SQ6， 模拟冲动。 (2)工作台的快速移动 在工作台向某个方向运动时，按下按钮 SB5 或 SB6(两地控
操纵工作台上下和前后运动是用同一手柄完
成的。该手柄有五个位置，即上、下、前、后和中间位置。当手柄扳向上或向下时，机 械上接通了垂直进给离合器；当手柄扳向前或扳向后时，机械手上接通了横向进给离合 器手柄在中间位置时，横向和垂直进给离合器均不接通。 在手柄扳到向下或向前位置时，手柄通过机械联动机构使位置开关 SQ3 被压动，接 触器 KM4 通电吸合，电动机正转；在手柄扳到向上或向后时，位置开关 SQ4 被压动，接 触器 KM5 通电吸合，电动机反转。
3.联锁问题 真实机床在上下前后四个方向进给时，又操作纵向控制这两个方向的进给，将造成 机床重大事故， 所以必须联锁保护。 当上下前后四个方向进给时， 若操作纵向任一方向， SQ1-2 或 SQ2-2 两个开关中的一个被压开， 接触器 KM4(KM5)立刻失电， 电动机 M2 停转， 从而得到保护。 同理，当纵向操作时又操作某一方向而选择了向左或向右进给时，SQ1 或 SQ2 被压 着，它们的常闭触头 SQ1-2 或 SQ2-2 是断开的，接触器 KM4 或 KM5 都由 SQ3-2 和 SQ4-2 接通。若发生误操作，而选择上，下，前，后某一方向的进给，就一定使 SQ3-2 或 SQ4-2 断开，使 KM4 或 KM5 断电释放，电动机 M2 停止运转，避免了机床事故。
任务一 排除X62W万能铣床的主轴电动机 不能转动的故障

从图 4-2 中可以看出，主轴电动机换向开关 SA3、换刀控制开关 SA1 置位不正确， 当 SA3 置位于“停止”或 SA1 置于“换刀”位，电源总开关 QS1 故障，熔断器 FU1、FU4 熔体熔断，控制变压器 TC1 绕组故障，SB5-1(3-5)、SB6-1(1-3)、SQ1(5-7)的常闭触头 接触不良， 热继电器 FR1(6-8)或 FR3(8-10)常闭触头动作没有复位或接触不良，KM1 线圈或主触头 故障，FR1 热元件故障等都可能引起主轴电动机 M1 不能转动。 首先应检查 SA1、SA3 置位是否正确。
故障是在主电路还是在控制电路，闭合电源开关 QS1，SA3 置于主轴“正转”或“反 转”位置，闭合机床照明灯开关 SA4，按下主轴制动按钮 SB5-2(105-107)或 SB6-2(105-107),手动闭合 KM1，若照明灯不亮，制动电磁离合器不动作，主轴电动机 M1 不转动， 说明故障在主电路； 若照明灯亮， 制动电磁离合器动作， 主轴电动机能转动， 说明故障在控制电路。 QS1 是否有故障，FU1、FU4 是否熔断，用电阻法检测 QS1 闭合时各相触头、FU1、 FU4 熔体两端的电阻，根据测得的阻值大小就可以判别 QS1 是否有故障，FU1、FU4 熔体 是否熔断。
制)，接触器闭合 KM6 通电吸合，它的常开触头(4 区)闭合，电磁铁 YB 通电(指示灯亮) 模拟快速进给。
(3)圆工作台的控制 把圆工作台控制开关 SA1 扳到“接通”位置，此时 SA1-1 断 开，SA1-2 接通，SA1-3 断开，主轴电动机启动后，圆工作台即开始工作，其控制电路 是： 电源——SQ4-2——SQ3-2——SQ1-2——SQ2-2——SA1-2——KM4 线圈——电源。 接 触器 KM4 通电吸合，电动机 M2 运转。 在圆工作台开动时，其余进给一律不准运动，若有误操作动了某个方向的进给，则 必然会使开关 SQ1~SQ4 中的某一个常闭触头将断开，使电动机停转，从而避免了机床事 故的发生。按下主轴停止按钮 SB3 或 SB4，主轴停转，圆工作台也停转。