X62W万能铣床实训报告

电 专业班级：报 告 人：学 号：指导教师：完成时间：工 综 合 实 训 报 告

15电气普招 **

2017年6月23日

目 录

第一章：电工综合实训的意义和要求 第一节：实训意义 第二节：实训要求 第二章：实训内容简介

第一节：三相电机控制电路原理分析 第二节：X62W万能铣床主电路原理分析 第三节：X62W万能铣床控制电路原理分析 第三章：实训电路设计

第一节：三相异步电动机起保停控制 第二节：三相异步电动机正反转控制 第四章：实训电路检修分析 第一节：X62W万能铣床主轴电路 第二节：X62W万能铣床进给电路 第三节：X62W万能铣床辅助电路 总结 参考文献

第一章

一、实训意义

本实训是电气自动化技术专业核心课程重要的综合性实践教学环节。其意义在于通过综合实训使学生了解和掌握一个机床电路的搭建、原理分析、故障分析和调试的全过程；能进一步巩固课堂上学到的理论知识；对学生进行一些如何进行实际技术工作的训练。 二、实训要求

通过一周的综合实训，使学生掌握机床电路的搭建、原理分析、故障分析和调试的方法；理解教师提供的机床电路的工作原理；

1、 巩固和加强相关专业课程的理论知识。

2、 掌握机床电路的一般的分析方法，了解其故障分析和调试过程。 3、 提高机床电路实验技能及仪器使用能力。 4、 掌握机床电路安装和调试的方法及故障排除方法。 5、 学会撰写实训总结报告。

6、 通过查阅手册和文献资料，培养同学们独立分析问题和解决问题的能力。 7、 培养创新能力和创新思维。

第二章 实训内容简介

第一节：三相电机控制电路原理分析

三相交流电源由开关QS引入，熔断器FU1作短路保护。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。

第二节：X62W万能铣床主电路原理分析

有三台电动机。M1是主轴电动机；M2是进给电动机；M3是冷却泵电动机。 1）主轴电动机M1通过换相开关SA5与接触器KM1配合，能进行正反转控制，而与接触器KM2﹑制动电阻器R及速度继电器的配合,能实现串电阻瞬时冲动和正反转反接制动控制,并能通过机械进行变速。

2）进给电动机M2能进行正反转控制，通过接触器KM3、KM4与行程开关及KM5、牵引电磁铁YA配合，能实现进给变速时的瞬时冲动、六个方向的常速进给和快速进给控制。

3）冷却泵电动机M3只能正转。

4）熔断器FU1作机床总短路保护，也兼作M1的短路保护；FU2作为M2、M3及控制变压器TC、照明灯EL的短路保护；热继电器FR1、FR2、FR3分别作为M1、M2、M3的过载保护。

第三节：X62W万能铣床控制电路原理分析

1）主轴电动机的控制（电路见图1）

①SB1、SB3与SB2、SB4是分别装在机床两边的停止（制动）和启动按钮，实现两地

控制，方便操作。

②KM1是主轴电动机启动接触器，KM2是反接制动和主轴变速冲动接触器。 ③SQ7是与主轴变速手柄联动的瞬时动作行程开关。

④主轴电动机需启动时，要先将SA5扳到主轴电动机所需要的旋转方向，然后再按启动按钮SB3或SB4来启动电动机M1。

⑤M1启动后，速度继电器KS的一副常开触点闭合，为主轴电动机的停转制动作好准备。

⑥停车时，按停止按钮SB1或SB2切断KM1电路，接通KM2电路，改变M1的电源相序进行串电阻反接制动。当M1的转速低于120转/分时，速度继电器KS的一副常开触点恢复断开，切断KM2电路，M1停转，制动结束。

据以上分析可写出主轴电机转动（即按SB3或SB4）时控制线路的通路：1－2－3－7－8－9－10－KM1线圈－O ；主轴停止与反接制动（即按SB1或SB2）时的通路：1－2－3－4－5－6－KM2线圈－O

⑦主轴电动机变速时的瞬动（冲动）控制，是利用变速手柄与冲动行程开关SQ7通过机械上联动机构进行控制的。

变速时，先下压变速手柄，然后拉到前面，当快要落到第二道槽时，转动变速盘，选择需要的转速。此时凸轮压下弹簧杆，使冲动行程SQ7的常闭触点先断开， 切断KM1线圈的电路，电动机M1断电；同时SQ7的常开触点后接通，KM2线圈得 电动作，M1被反接制动。当手柄拉到第二 道槽时，SQ7不受凸轮控制而复位，M1停转。 接着把手柄从第二道槽推回原始位置时， 主轴变速冲动控制示意图）

凸轮又瞬时压动行程开关SQ7，使M1 反向瞬时冲动一下，以利于变速后的齿轮啮 （图2是主轴变速冲动控制示意图）

但要注意，不论是开车还是停车时，都应以较快的速度把手柄推回原始位置，以免通电时间过长，引起M1转速过高而打坏齿轮。

2）工作台进给电动机的控制，工作台的纵向、横向和垂直运动都由进给电动机M2驱动，接触器KM3和KM4使M2实现正反转，用以改变进给运动方向。它的控制电路采用了与纵向运动机械操作手柄联动的行程开关SQ1、SQ2和横向及垂直运动机械操作手柄联动的行程开关SQ3、SQ4、组成复合联锁控制。即在选择三种运动形式的六个方向移动时，只能进行其中一个方向的移动，以确保操作安全，当这两个机械操作手柄都在中间位置时，各行程开关都处于未压的原始状态，如书中附图所示。

由原理图可知：M2电机在主轴电机M1起动后才能进行工作。在机床接通电源后，将控制圆工作台的组合开关SA3-2（21-19）扳到断开状态，使触点SA3-1（17－18）和SA3-3（11－21）闭合，然后按下SB3或SB4，这时接触器KM1吸合，使KM1（8－12）闭合，就可进行工作台的进给控制。

①工作台纵向（左右）运动的控制，工作台的纵向运动是由进给电动机M2驱动，由纵向操纵手柄来控制。此手柄是复式的，一个安装在工作台底座的顶面中央部位，另一个安装在工作台底座的左下方。手柄有三个：向左、向右、零位。当手柄扳到向右或向左运动方向时，手柄的联动机构压下行程SQ2或SQ1，使接触器KM4或KM3动作，控制进

（2

合。

给电动机M2的转向。工作台左右运动的行程，可通过调整安装在工作台两端的撞铁位置来实现。当工作台纵向运动到极限位置时，撞铁撞动纵向操纵手柄，使它回到零位，M2停转，工作台停止运动，从而实现了纵向终端保护。

工作台向左运动：在M1启动后，将纵向操作手柄扳至向右位置，一方面机械接通纵向离合器，同时在电气上压下SQ2，使SQ2-2断，SQ2-1通，而其他控制进给运动的行程开关都处于原始位置，此时使KM4吸合，M2反转，工作台向右进给运动。其控制电路的通路为 ：11－15－16－17－18－24－25－KM4线圈－O，工作台向右运动：当纵向操纵手柄扳至向左位置时，机械上仍然接通纵向进给离合器，但却压动了行程开关SQ1，使SQ1-2断，SQ1-1通，使KM3吸合，M2正转，工作台向右进给运动，其通路为：11－15－16－17－18－19－20－KM3线圈－O 。

②工作台垂直（上下）和横向（前后）运动的控制：工作台的垂直和横向运动，由垂直和横向进给手柄操纵。此手柄也是复式的，有两个完全相同的手柄分别装在工作台左侧的前、后方。手柄的联动机械一方面压下行程开关SQ3或SQ4，同时能接通垂直或横向进给离合器。操纵手柄有五个位置（上、下、前、后、中间），五个位置是联锁的，工作台的上下和前后的终端保护是利用装在床身导轨旁与工作台座上的撞铁，将操纵十字手柄撞到中间位置，使M2断电停转。

工作台向后（或者向上）运动的控制：将十字操纵手柄扳至向后（或者向上）位置时，机械上接通横向进给（或者垂直进给）离合器，同时压下SQ3，使SQ3-2断，SQ3-1通，使KM3吸合，M2正转，工作台向后（或者向上）运动。

其通路为：11－21－22－17－18－19－20－KM3线圈－O；工作台向后（或者向上）运动的控制：将十字操纵手柄扳至向前（或者向下）位置时，机械上接通横向进给（或者垂直进给）离合器，同时压下SQ4，使SQ4-2断，SQ4-1通，使KM4吸合，M2反转，工作台向前（或者向下）运动。其通路为：11－21－22－17－18－24－25－KM4线圈－O。

③进给电动机变速时的瞬动（冲动）控制：变速时，为使齿轮易于啮合，进给变速与主轴变速一样，设有变速冲动环节。当需要进行进给变速时，应将转速盘的蘑菇形手轮向外拉出并转动转速盘，把所需进给量的标尺数字对准箭头，然后再把蘑菇形手轮用力向外拉到极限位置并随即推向原位，就在一次操纵手轮的同时，其连杆机构二次瞬时压下行程开关SQ6，使KM3瞬时吸合，M2作正向瞬动。

其通路为：11－21－22－17－16－15－19－20－KM3线圈O，由于进给变速瞬时冲动的通电回路要经过SQ1-SQ4四个行程开关的常闭触点，因此只有当进给运动的操作手柄都在中间（停止）位置时，才能实现进给变速冲动控制，以保证操作时的安全。同时，

与主轴变速时冲动控制一样，电动机的通电时间不能太长，以防止转速过高，在变速时打坏齿轮。

④工作台的快速进给控制：为提高劳动生产率，要求铣床在不作铣切加工时，工作台能快速移动。

工作台快速进给也是由进给电动机M2来驱动，在纵向、横向和垂直三种运动形式六个方向上都可以实现快速进给控制。

主轴电动机启动后，将进给操纵手柄扳到所需位置，工作台按照选定的速度和方向作常速进给移动时，再按下快速进给按钮SB5（或SB6），使接触器KM5通电吸合，接通牵引电磁铁YA，电磁铁通过杠杆使摩擦离合器合上，减少中间传动装置，使工作台按运动方向作快速进给运动。当松开快速进给按钮时，电磁铁YA断电，摩擦离合器断开，快速进给运动停止，工作台仍按原常速进给时的速度继续运动。

3）圆工作台运动的控制：铣床如需铣切螺旋槽、弧形槽等曲线时，可在工作台上安装圆形工作台及其传动机械，圆形工作台的回转运动也是由进给电动机M2传动机构驱动的。

圆工作台工作时，应先将进给操作手柄都扳到中间（停止）位置，然后将圆工作台组合开关SA3扳到圆工作台接通位置。此时SA3-1断，SA3-3断，SA3-2通。准备就绪后，按下主轴启动按钮SB3或SB4,则接触器KM1与KM3相继吸合。主轴电机M1与进给电机M2相继启动并运转，而进给电动机仅以正转方向带动圆工作台作定向回转运动。其通路为：11－15－16－17－22－21－19－20－KM3线圈－O，由上可知，圆工作台与工作台进给有互锁，即当圆工作台工作时，不允许工作台在纵向、横向、垂直方向上有任何运动。若误操作而扳动进给运动操纵手柄（即压下SQ1－SQ4、SQ6中任一个），M2即停转。

第三章：实训电路设计

第一节：三相异步电动机起保停控制

第二节：三相异步电动机正反转控制

第四章：实训电路检修分析

第一节：X62W万能铣床主轴电路

1）主轴电机故障 故障5：主轴电机不启动，SB6常闭触点断路。 故障6：主轴瞬时点动不动作，SQ1-1触点开路。 故障7：主轴电机不启动，SB5常闭触点断路。 故障8：主轴电机不启动，SB1触点开路。 故障10：主轴电机不启动，KM1线圈开路。 故障12：主轴电机上电即启动，KM1辅助触点粘连。 故障25：换刀时主轴不制动，SA1-1触点开路。 故障26：主轴电机不制动，YC1线圈开路。 第二节：X62W万能铣床进给电路

2） 工作台故障 故障3：主轴电机、工作台均不工作，FR1开路。 故障4：主轴电机、工作台均不工作，FR2开路。 故障09：工作台快速进给不工作，KM2辅助触点断路。 故障11：工作台快速进给不工作，KM2线圈断路。 故障13：工作台进给变速瞬时点动不动作，SQ2-1触点开路。 故障14：圆工作台不工作，SA2-2触点断路。 故障24：工作台快速移动不能停止。 故障27：工作台快速进给不工作，KM2辅助触点开路 故障28：工作台快速进给不工作，YC2线圈开路。 故障29：工作台不能快速移动，YC3线圈开路。 故障30：主轴电机能启动，但工作台不工作，FR3开路。

3） 进给故障 故障15：工作台不能右移，SQ5-1触点开路。 故障16：工作台不能下移，SQ3-1触点开路。 故障17：工作台不能右、下移动，KM4辅助触点开路 故障18：工作台不能右、下移动，KM3线圈开路。 故障19：工作台不能上移，SQ4-1触点开路。 故障20：工作台不能左移，SQ6-1

触点开路。 故障21：工作台不能上、左移动，KM3辅助触点开路。 故障22：工作台不能上、左移动，KM4线圈开路。 第三节：X62W万能铣床辅助电路

4）指示灯故障 故障23：灯不亮，SA4触点开路。 故障31：灯不亮，HL坏。

5）电源故障 故障1：无电源，变压器一次侧开路。变压器二次侧开路。

故障2：无电源，

总结

通过这次实训，我们小组基本掌握了控制电路中图形符号的意义与实物的对应关系，理解了常用电气控制电路的原理，•X62W铣床模型基本设计完毕，其功能基本达到要求，而且只要修改控制程序，就可以让X62W铣床做出不同的动作，控制的柔性很好，而且综合能力、创新能力、分析问题与解决问题的能力得到了培养。系统的分析与设计过程也是对学习的总结过程，更是进一步学习和探索的过程。在这个过程中我对利用可编程控制器进行控制系统的设计与开发有了深刻的认识，对机械的工作原理有了进一步的掌握，对控制系统的分析与设计有了切身的认识与体会，并在学习和实践过程中增长了知识。丰富了经验。控制系统的开发设计是一项复杂的系统工程，必须严格按照系统分析，系统设计，系统实施，系统运行与调试的过程来进行。系统的分析与设计是一项很辛苦的工作，同时也是一个充满乐趣的过程。在设计过程中，要边学习边实践，遇到新的问题就不断探索和努力，即可使问题得到解决。 在完成课程设计过程中，我们小组成员也充分体会到了团队合作的重要性

参考文献

[１]电子电路设计与实践.姚福安.山东科学技术出版社.2002年7月第一版;

[２]数字电子技术基础.阎石.高等教育出版社.1998年11月第四版; [３]模拟电子技术基础.童诗白.高等教育出版社.2001年1月第三版; [4] 电子技术课程设计使用教程.陈明义.中南大学出版社.2002年6月第一版 [5] 谭维瑜. 电机与电气控制. 北京：机械工业出版社 [6] 廖兆荣. 数控机床电气控制.高等教育出版社

[7] 史国生.电气控制与可编程控制器技术.北京：化学工业出版社

附录一

故障设置一览表 故障 开关 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12 故障现象 主轴无变速冲动 正反转.进给均不能动作 按SB1停止时无制动 主轴电机无制动 主轴电机不能启动 主轴不能启动 进给电机不能启动 进给电机不能启动 进给电机不能启动 冷却泵电机不能启动 进给变速无冲动，圆形工作台不能工作 工作台不能左右进给 工作台不能左右进给不能冲动.非圆不能工作 各方向进给不工作 备 注 主电机的正.反转及停止制动均正常 照明指示灯.冷却泵电机均能工作 SB2制动正常。 按SB1、SB2停止时主轴均无制动。 主轴不能启动，按下SQ7主轴可以冲动。 主轴不能启动，按下SQ7主轴可以冲动。 主轴能启动，进给电机不能启动。 主轴能启动，进给电机不能启动。 主轴能启动，进给电机不能启动。 非圆工作台工作正常 向上（或向后）、向下（或向前）进给正常，进给变速无冲动。 向上（或向后）、向下（或向前）进给正常， 圆工作台工作正常.冲动正常工作。 K13 K14 K15 K16 K17 K18 K19 K20 K21 K22 K23 K24 K25 K26 K27 K28 K29 工作台不能向左进给 进给电机不能正转 工作台不能向上或向后进给 圆形工作台不能工作 圆形工作台不能工作 工作台不能向右进给 不能上下（或前后）进给，不能快进.无冲动。 不能上下（或前后）进给.不能冲动.圆工作台不工作 不能向下（或前）进给 进给电机不能反转 只能一地快进操作 只能一地快进操作 不能快进 非圆工作台工作时，不能向左进给，其他方向进给正常。 圆工作台不能工作；非圆工作台工作时，不能向左、向上或向后进给.无冲动。 非圆工作台工作时，不能向上或向后进给，其他方向进给正常 非圆工作台工作正常，能进给冲动。 非圆工作台工作正常，能进给冲动。 非圆工作台工作时，不能向右进给，其它工作正常。 圆工作台不能工作，非圆工作台工作时，能左右进给，不能快进，不能上下（或前后）进给。 ，非圆工作台工作时，能左右进给，左右进给时能快进；不能上下（或前后）进给。 非圆工作台工作时，不能向下或向前进给，其它工作正常 圆工作台工作正常；有冲动.非圆工作台工作时，不能向右、向下或向前进给。 进给电机启动后，按SB5不能快进，按SB6能快进。 进给电机启动后，按SB5能快进，按SB6不能快进。 进给电机启动后，不能快进。 进给电机启动后，按下SB5（或SB6），电磁阀不动作 KM5吸合，电磁阀YA不动作。 进给操作时，KM3或KM4能动作，但进给进给电机不转 电机不转。

附录二