• 主轴电动机通过主轴变速箱驱动主轴旋转，并由齿轮变 速箱变速，以适应铣削工艺对转速的要求，因此电动机 不需要调速。因铣削加工有顺铣和逆铣两种加工方式， 所以要求主轴电动机能正转和反转，但考虑到正反转操 作并不频繁（批量顺铣或逆铣），因此在铣床床身下侧 电器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。铣削加工是一种不连续的切削加工方 式，为减小振动，主轴上装有惯性轮，但这样会造成主 轴停车困难，为此主轴电动机采用电磁离合器制动以实 现准确停车。进给电动机作为工作台进给运动及快速移 动的动力，而铣床的工作台要求有前后、左右和上下６ 个方向上的进给运动和快速移动，因此要求进给电动机 能正反转，并通过操纵手柄和机械离合器相配合来实现， 进给电动机不需要调速。
• 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。在铣床上可以加工平面（水平面、垂直 面）、沟槽（键槽、Ｔ形槽、燕尾槽等）、分齿零件 ［齿轮、花键轴、链轮、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）］ 及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工 及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上 或分度头等附件上，铣刀 • 旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即 可获得所需的加工表面。由于是多刀断续切削，因而铣 床的生产率较高。 • 铣床的种类很多，一般可分为卧式铣床、立式铣床、龙 门铣床、仿形铣床和各种专用铣床。这里以常用的Ｘ６ ２Ｗ型卧式万能铣床为例来介绍铣床的电气控制原理及 维护、维修知识。
１—主轴；２—主动摩擦片；３—从动摩擦片；４—从动齿轮； ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ—套筒；６—线—滑环
• • 常用的万能铣床有两种：一种是Ｘ６２Ｗ型卧式万 能铣床，铣头水平方向放置；另一种是Ｘ５２Ｋ型 立式万能铣床，铣头垂直方向放置。Ｘ６２Ｗ万能 铣床是一种通用的多用途机床，它能够直接进行平面、 斜面、螺旋面及成形表面的加工，是一种较为精密 的加工设施。Ｘ６２Ｗ型万能铣床的外形结构如图 ７－１所示。它主要由床身、主轴、刀杆支架、悬 梁、工作台、回转盘、横溜板、升降台和底座等几 部分所组成。箱形的床身固定在底座上，床身内装有 主轴的传动机构和变速操纵机构。在床身的顶部有 水平导轨，上面装着带有一个或两个刀杆支架的悬 梁。
• 刀杆支架用来支撑铣刀心轴的一端，心轴的另一端则固 定在主轴上，由主轴带动铣刀铣削。刀杆支架在悬梁上 以及悬梁在床身顶部的水平导轨上都可以做水平移动， 以便安装不同的心轴。在床身的前面有垂直导轨，升降 台可沿着它上下移动。在升降台上面的水平导轨上，装 有可在平行主轴轴线方向挪动（前后移动）的溜板。溜 板上部有可转动的回转盘，工作台就在溜板上部回转盘 上的导轨上做垂直于主轴轴线方向挪动（左右移动）。 工作台上有Ｔ形槽用来固定工件。这样，安装在工作台 上的工件就可以在３个坐标上的６个方向调整位置或进 给。此外，溜板可绕垂直轴线°，使 得工作台还能在倾斜方向进行进给，便于加工螺旋槽。 该机床还可安装圆形工作台，以扩展铣削功能。
• （２）为了减小加工件表面的粗糙度，只有进给停止后 主轴才能停止或同时停止。该铣床在电气上采用了主轴 和进给同时停止的方式，但由于主轴运动的惯性很大， 实际上就保证了进给运动先停止，主轴运动后停止的要 求。 • （３）６个方向的进给运动中同时只能有一种运动产生， 该铣床采用了机械操作手柄和位置开关相配合的方式来 实现６个方向的联锁。 • （４）主轴运动和进给运动采用变速盘来进行速度选择， 为保证变速齿轮进入良好啮合状态，两种运动都要求变 速后做瞬时点动。 • （５）当主轴电动机或冷却泵电动机过载时，进给运动 必须立马停止，以免损坏刀具和铣床。
• １）电磁离合器的工作原理 • 电磁离合器的主动部分与从动部分借接触面的 摩擦作用，或是用液体作为介质（液力耦合 器），或是用磁力传动（电磁离合器）来传动 转矩，使两者之间可以暂时分离，又逐渐结合， 在传动过程中又允许两部分相互转动。 • ２）摩擦片式电磁离合器结构 • 电磁离合器的结构如图７－２所示。主要由励 磁线圈、铁芯、衔铁、摩擦片及连接件等组成。 一般都会采用直流２４Ｖ或３２Ｖ作为供电电源。
• 由上可知，铣床的主要运动包括： • （１）主运动，即主轴带动刀杆和铣刀的旋转运动。 • （２）进给运动，即加工中工作台带动工件纵向、横向和垂直 方向共３个方向的移动以及圆形工作台的旋转运动。 • （３）辅助运动，即工作台带动工件在纵向、横向和垂直３个 方向的快速移动。 • Ｘ６２Ｗ万能铣床的型号含义为：Ｘ—铣床类（类别）；６— 卧式铣床型（组别）；２—工作台的号数，代表了工作台面宽 度，从铭牌上可知２号工作台宽为３２０ｍｍ （基本参数）； Ｗ—万能（特性）。 • • Ｘ６２Ｗ万能铣床的电力拖动系统由３台电动机所组成，即主 轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。
• 摩擦片处在磁路外的电磁离合器，摩擦片既可 用导磁材料制造成，也可用摩擦性能较好的铜基 粉末冶金等非导磁材料制造成，或在钢片两侧面 粘合具有高耐磨性、韧性而且摩擦因数大的石 棉橡胶材料，并可在湿式或干式工况下工作。
• 为了提高导磁性能和减少剩磁影响，磁轭和衔 铁可用电工纯铁或０８号或１０号低碳钢制成， 滑环一般用淬火钢或青铜制作而成。电磁离合器的 电气符号及实物如图７－３所示。
• （６）要求有冷却系统、照明设备及各种保护的方法。 • • 要识读并理解Ｘ６２Ｗ万能铣床的控制原理，除了要先 了解其运动形式和电力拖动控制要求外，还需要学习与 铣床电气控制相关的电器元件的结构及电器符号。在前 面了解了低压电器元件的基本知识的基础上，在此着重 介绍铣床电气控制中关键低压电器元件电磁离合器的结 构及原理。 • 电磁离合器用于物理运动系统中，可在主动部分运转的 情况下，使从动部分与主动部分结合或分离。目前我国 生产的Ｘ６２、Ｘ６３Ｗ 卧式升降台铣床和Ｘ６２、Ｘ ６３Ｗ 万能升降台铣床系采用湿式多片电磁离合器，作 为主轴传动，快速进给、慢速进给使用。
• 电磁离合器又称电磁联轴器，是利用表面摩擦和电磁感 应原理在两个旋转运动的物体间传递力矩的执行电器。 电磁离合器便于远距离控制，控制能量小，动作迅速、 可靠，结构相对比较简单，因此大范围的使用在机床的自身控制，铣床 上采用的是摩擦片式电磁离合器。 • 摩擦片式电磁离合器具有单片和多片等形式。单片摩擦 式电磁离合器具有结构相对比较简单、传动转矩大、响应快、无 空转力矩、散热良好等优点。多片摩擦式电磁离合器由 于摩擦片的厚度较薄，传动相同转矩时，虽轴向尺寸增 加，但径向尺寸明显减少，因而结构紧密相连，另外因增加 几个摩擦副，同等体积转矩比干式单片电磁离合器大。 根据摩擦片的摩擦状态，其可分为干式与湿式两种。湿 式多片电磁离合器工作时必须有油液冷却和润滑。
任务一 Ｘ６２Ｗ 万能铣床电气控 制线）摩擦片式电磁离合器动作原理分析 • 主动轴１的花键轴端，装有主动摩擦片２，它可以 沿轴向自由移动，因系花键连接，将随主动轴一起 转动。从动摩擦片３与主动摩擦片交替装叠，其外 缘凸起部分卡在与从动齿轮４固定在一起的套筒５ 内，因而从动摩擦片可以随同从动齿轮，在主动轴 转动时它可以不转。当线通电后，将摩擦片吸 向铁芯７，衔铁８也被吸住，紧紧压住各摩擦片。 依靠主、从动摩擦片之间的摩擦力，使从动齿轮随 主动轴转动。线圈断电时，装在内外摩擦片之间的 圈状弹簧使衔铁和摩擦片复原，离合器即失去传递 力矩的作用。线输入直流 电，另一端可接地。
• 为了扩大其加工能力，在工作台上可加装圆形工作 台，圆形工作台的回转运动是由进给电动机经传动 机构驱动的。进给的快速移动是通过快速移动电磁 离合器的吸合和改变物理运动链的传动比来实现的。 为保证变速后齿轮能良好啮合，主轴和进给变速后， 都要求电动机做瞬时点动，即变速冲动。 • 根据加工工艺的要求，铣床应具有以下电气控制要 求： • （１）为防止刀具和铣床的损坏，要求只有主轴旋 转后才允许有进给运动和进给方向的快速移动。
（ａ）实物外形；（ｂ）结构示意图 １—底座；２—主轴电动机；３—床身；４—主轴；５—悬梁；６—刀杆支架； ７—工作台；８—工作台左右进给操作手柄；９—溜板；１０—工作台前后、上 下操作手柄；１１—进给变速手柄及变速盘；１２—升降工作台； 返回
