XW5032型立式升降台铣床.doc

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XW5032型立式升降台铣床

一、XW5032型立式升降台铣床电气控制（见附图1）

控制电路由控制变压器TC1提供110V的工作电压，QF4用于交流电源的短路保护，QF5用于控制电路的短路保护，该电路的主轴制动，工作台常速进给和快速进给分别由控制电磁离合器Yc1、Yc2、Yc3来完成，电磁离合器需要的直流工作电压是由变压器Tc2及整流器Vc来提供的，QF7、QF8分别用于交、直流电源的短路保护。

1．主轴电动机M1控制

M1由交流接触器KM1控制，在机床上安装了一套启动SB3、SB4和停止SB6，点动SB5对M1的控制包括主轴的启动、点动、制动和快速进给。

（1）启动：

在启动前先按照顺铣或逆铣的要求，用组合开关SA1预定M1的转向。

按一下SB4→KM1线圈通电→KT1、KT2延时接通→KM1自锁→主轴M1启动运行→M1启动后M2才能启动运行。

（2）停机与制动：

按下SB5或SB6→KM1线圈断电，电磁铁Yc1通电→主轴电动机M1停止并制动。

制动电磁离合器Yc1装在主轴传动系统与M1转轴相连的传动轴上，当Yc1通电吸合时，将摩擦片压紧，对M1进行制动。

停转时，应按住SB5或SB6直至主轴停转才能松开，一般主轴的制动时间不超过0.5S。

（3）主轴的变速冲动：

主轴的变速是通过改变齿轮的传动比实现的。

在需要变速时，将变速手柄拉出，转动变速盘调节到所需的转速，然后再将变速柄复位。

手柄复位时，瞬间压动行程开关SQ0，手柄复位后，SQ0也随之复位，在SQ0动作瞬间，SQ0的常开触点先断开其他支路，然后其常开触点闭合，相当于点动控制，使得齿轮转动一下以利于啮合，如果点动一次齿轮还不能啮合，可以重复进行上述动作。

（4）主轴换刀控制：

在上刀或换刀时，主轴应处于制动状态，以避免发生事故。

此时只要将换刀制动开关SA01扳至“接通”位置，其常闭触点SA01断开控制电路，保证在换刀时各机床没有任何动作；其常开触点SA01接通制动电磁铁YC1，使主轴处于制动状态。

换刀结束后，要将换刀制动开关SA01扳回至“断开”位置。

2．进给运动控制

工作台的进给运动分为工作进给和快速进给，工作进给必须在M1启动运行后才能进行，而快速进给因属于辅助运动，可以在M1不启动的情况下进行。

工作台在6个方向上的进给运动是由机械操作手柄运动带动相关的行程开关SQ1-AQ4，并通过接触器KM3、KM4动作来控制进给电动机M2正反转。

行程开关SQ1和SQ2分别控制工作台的向右和向左运动，而SQ3和SQ4则分别控制工作台的向前、向下和向后、向上运动。

进给拖动系统使用的两个电磁离合器YC2和YC3都安装在进给传动链的传动轴上。

当YC2吸合而YC3断开时，为工作进给；当YC3吸合而YC2断开时，为快速进给。

（1）工作台的纵向进给运动：

将纵向进给操作手柄扳向右边→行程开关SQ1动作→其常闭触点SQ1断开，常开触点SQ1闭合→KM3线圈通过路径通电→M2正转→工作台向右运动。

若将纵向进给操作手柄扳向左边，则SQ2动作→KM4线圈通电→M2反转→工作台向左运动。

（2）工作台的垂直与横向进给运动：

工作台垂直与横向进给运动由一个十字形手柄操纵，十字形手柄有上、下、前、后和中间5个位置；将手柄扳至“向下”或“向上”位置时，分别压动行程开关SQ3和SQ4，控制M2正转和反转，并通过机械传动机构使工作台分别向下和向上运动；而当手柄扳至“向前”或“向后”位置时，虽然同样是压动行程开关SQ3和SQ4，但此时机械传动机构则使工作台分别向前和向后运动。

当手柄在中间位置时，SQ3和SQ4均不动作。

〔下面就以向上运动的操作为例分析电路的工作情况。

将十字形手柄扳至“向上”位置→SQ4的常闭触点SQ4-2先断开，常开触点SQ4-1后闭合KM4线圈经（13-27-29-19-21-31-33）路径通电→M2反转→工作台向上运动。

（3）进给变速运动：

与主轴变速时一样，进给变速时也需要使M2瞬间点动一下，使齿轮易于啮合。

进给变速运动由行程开关SQ3控制，在操作进给变速手柄和变速盘时，瞬间压动了行程开关SQ3，在SQ3通电的瞬间，其常闭触点SQ3先断开，而常开触点SQ3（16-17）后闭合，使KM3线圈经（16-17-18）路径断电，点动M2正转。

由KM3的通电路径可见，只有在进给操作手柄处于零位，即SQ1、SQ3均不动作时，才能进行进给的变速运动。

（4）工作台快速进给的操作：

要使工作台在6个方向上快速进给，在按工作进给的操作方法操纵进给的控制手柄的同时，还要按下快速进给按钮开关SB3，使得KA2线圈通电，其常闭触点（306-307）切断YC3线圈支路，动合触点（302-305）接通YC2线圈支路，使机械传动机构改变传动比，实现快速进给。

3．圆工作台的控制

在需要加工弧形槽、弧开面和螺旋槽时，可以在工作台上加装圆工作台，圆工作台的回转运动也是由进给电动机M2来拖动的。

在使用圆工作台时，将控制开关SA2扳至“接通”的位置，此时SA2-2接通而SA2-1、SA2-3断开。

在主轴电动机M1启动的同时，KM3线圈经（13-25-17-19-29-27-23-25）的路径通电，使M2正转，带动圆工作台单向旋转运动。

由KM3线圈的通电路径可见，只要扳动工作台进给操作的任何一个手柄，SQ3-SQ6其中一个行程开关的常闭触点就会断开，都会切断KM3线圈支路，使得工作台停止运动，从而保证了工作台的进给运动和圆工作台的旋转运动不会同时进行。

4．冷却泵与机床照明

（1）冷却泵：

将开关SA2闭合，冷却泵电动机启动运转。

（2）照明灯EL由照明变压器TC1提供24V的工作电压，SA4为灯开关，SF6提供短路保护。

二、XW5032型立式升降台铣床的基本知识和原理

XW5032型是一种使用很广的机床，它适用于用各种棒状铣刀，圆柱铣刀，角度铣刀及端面铣刀来铣切平面、斜面、沟槽、齿轮等。

如果在装上分度头的同时，把分度头的传动轴与工作台的纵向丝杆用挂轮架联系起来，尚能铣切螺旋面（如钻头的螺旋槽，螺旋齿轮，鼓轮等）。

本机床还可以装上圆工作台，用以铣切凸轮及弧开形槽。

机床本身具有足够的刚性，能承受负荷的切削工作，机床具有足够的功率和很广的变速范围，能充分发挥刀具的效能，并能使用硬质合金切具进行高速切削。

主轴的启动，停止和快速行程的开动，都有明显的按钮：

工作台的进给由手柄来操作，其进给方向和操作手柄所指的方向一致；主轴的转速和进给量用变速盘来选择。

机床的重要传动零件均用合金钢制成，容易磨损的部分零件均用耐磨材料制成，机床导轨有防屑装置，这些都保证机床有足够的使用寿命。

容易磨损的部分零件都有消除间隙的调整装置，保证机床的精度和工作平稳。

机床有良好的安全装置，手动进给和机动进给间有互锁机构，在进给量大或因故障超负荷时电磁离合器的磨损片能自动打滑，使机床零件不致受损坏，同时又保证了操作者的安全。

机床能进行顺铣和逆铣，工作台横向和垂直方向的移动，集中地由一个手柄操纵，操纵者用该手柄可以控制工作台两个方向的进给运行。

机床能迅速有效地进行制动，当加工完毕或其他原因而需停止机床时，只要按一下“停止”按钮，机床的全部运动立即停止。

机床有完善的润滑系统，重要的传动零件和轴承，由机动油泵进行自动润滑，同时设有指示器进行经常检查。

需要手动润滑的部位，其加油点均设在明显之处。

各重要传动轴和主轴均安装在滚动轴承上，提高传动效率，主轴上的滚动轴承还能进行调整，保证主轴精度。

XW5032型立式升降台铣床外形图

1．主轴传动系统由功率为7.5kw的法兰盘式电动机拖动，电动机通过弹性联轴器与工轴相连，移动Ⅱ和Ⅳ上的滑动齿轮可使主轴获得多种转速，其范围是30-1500转/分，实际的转速与标准级间的误差在5%范围以内。

主轴传动机构直接装在床身内部，所有的传动轴都是利用滚动轴承直接装在床身上的镗制的孔内，主传动的电动机装在床身后面。

主轴转速分布图

2．立铣头安装在床身上部弯头的前面，利用一个直径为425毫米的圆台而定位，立铣头能相对于床身向左右各回转45°，这个回转运动是通过小齿轮带动一段弧形的齿圈固定在回转头的铸铁本体上，而小齿轮则装在床身弯头的左侧，小齿轮轴的另一端向后伸出，轴端铣削出六角头，用扳手转该六角头，小齿轮则可转动，从而带动立铣头回转，立铣头在其回转范围内的任何一角度上，都可利用四个T型螺钉将其固定。

为了保证主轴对工作台面的垂直精度，当立铣头处于中间零位时，利用锥销将其精确定位。

立铣头内装着主轴，变速机构中输出轴上的伞齿轮与立铣头内的伞齿轮啮合，再经一对直齿轮传动而带动轴套旋转，主轴的上半部即装于此轴套内，轴套上的滑键带动主轴一同旋转，主轴并可以在轴套内轴向移动。

主轴的下半部则借助于精密的滚动轴承安装在套筒内，套筒能连同主轴一起相对于立铣头本体作轴向移动，它是通过摇动手轮的方法获得的，当摇动手轮时，经一对小伞齿轮再转动丝杆、带动固定于套筒上托架内螺母，丝杆转动时，螺母则带着套筒和主轴作轴向移动，以便铣削不同深度的加工面和钻孔，如果加工的轴向精度要求高时，还可以装上千分表，以便观察和检查。

主轴套筒在不同的轴向位置上都可用手柄夹紧。

3．变速操纵箱是一个独立的部件，它安装在床身侧面窗口上，靠近传动机构的滑动齿轮，由一个手柄和一个转盘来操作。

变速时的操作顺序如下：

（1）把手柄4向下压，使手柄的榫块自槽内滑出，然后把手柄向左转，直到榫块落到第二道槽内为止。

（2）转动标有转数的转盘3，在转盘上刻有18种转速，把所需要的转速数字对准指针2，每对准一个转数，定位器就响一声，再转时只要少许加力，以便克服定位器弹簧的压力。

选择转速时，转盘可向任一方向旋转（顺时针或逆时针方向），以便迅速地选择所需转速。

（3）把手柄4以较快的速度均匀地推回原来的位置，务必使榫块落进槽内。

为了使齿轮的齿端不受另一齿轮的齿端的碰撞，在变换手柄4时，变速操纵箱能使主传动电动机暂短的冲动，使滑动齿轮顺利的推移和啮合，变速时应按下“停止”按钮，使主轴停止转动以后再进行变速，如果需要在机床运转中变速，也是允许的，因为在变速操纵箱中设有使机床停止的电气联锁装置。

但是必须要注意，如果在主轴以较高的速度运转时进行变速，则在转动转盘3选择好速度后，须等主轴的转速充分缓慢下来，才可把手柄4推回原位，这样就可避免齿轮间牙齿的猛烈撞击。

4．进给变速是用以变换工作台的进给速度以及使工作台作快速移动用的，进给变速箱是一个独立的部件，安装在升降台的左边，并由升降台内的进给电动机带动，变速箱本身包括五根传动轴，利用传动轴上的两个三联齿轮和一套背轮的各种啮合情况，组成18种进给速度，而这些滑动齿轮的各个工作位置，则由进给变速箱来控制，这个操纵箱在变速箱的前部，两者用螺钉结成一体，操纵箱的转盘上刻有18种进给速度。

进给速度的变换允许在开车的情况下进行，因为在进给变速操纵箱内有使进给电动机停止的电气联锁装置，同时进给变速箱内齿轮的转速较低之故。

进给速度分布图

5．升降台位于床身的前方，把工作台和床身联系起来，并传递纵向、横向和升降的进给运动。

在升降台的后部有燕尾形导轨与床身相连，用刹铁调整导轨的配合间隙，升降台右后方有夹紧用的手柄，将升降台夹紧在床身上。

升降台顶部有矩形导轨，用以安装底座。

升降台的前下部装有2.2千瓦的法兰盘式进给电动机，左侧是进给变速箱。

升降台的前端有使工作台横向及升降进给用的操纵手轮及手柄，当工作台进行自动的工作进给或快速进给时，由于互锁机构的作用，手柄及手轮即与传动轴脱离联系，并不跟着转动，保证了操作者安全。

6．工作台底座的下部是矩形导轨，与升降台上的矩形导轨相接，其顶面有燕尾导轨，工作台就借助于燕尾导轨与工作台底座配合。

工作台部分是纵向进给系统中的最后一环，在这部分上可以操纵纵向的手动、机动和快速运动。

同时借助于底座和升降台，还可以获得横向和升降的手动、机动和速度，三方面的运动之间都有联锁装置。

工作台纵向燕尾导轨和横向矩形导轨的配合间隙，都有刹铁来调整。

在工作台底座左右两侧设有两个夹紧手柄，用以将工作台底座夹紧于升降台上。

当此手柄处于夹紧位置时，不能摇动横向进给的手轮，更不可以开始横向的机动进给或快速移动，否则可能会损坏横向丝杆挂脚或相关件。

7．冷却液装在机床底座内，打开机床后罩可以看到冷却泵及其电动机，冷却泵将冷却液沿着管子输送到喷嘴，为了使液体准确地喷向切削部分，冷却管采用不锈钢软管，它能按任何角度回转和按高度调整，同时能作靠近刀具或离开刀具移动。

冷却液的输送量能通过软管头部的开关旋转来调节。

冷却泵电动机的开关装在机床左边的电器门上。

三、XW5032型立式升降台铣床的作用和分类

（一）铣床的作用：

XW5032型是一种使用很广的机床，它适用于用各种棒状铣刀，圆柱铣刀，角度铣刀及端面铣刀来铣切平面、斜面、沟槽、齿轮等。

如果在装上分度头的同时，把分度头的传动轴与工作台的纵向丝杆用挂轮架联系起来，尚能铣切螺旋面（如钻头的螺旋槽，螺旋齿轮，鼓轮等）。

本机床还可以装上圆工作台，用以铣切凸轮及弧开形槽。

1．铣床附件

①圆工作台

用来装夹需要加工圆弧表面的工件，借助它可以铣削比较规则的内外圆弧面。

②万能分度头

铣床的重要附件之一，常用来安装工件铣斜。

铣螺旋槽时，将分度头挂轮轴与铣床纵向工作台丝杠用“交换齿轮”连接后，当工作台移动时，分度头上的工件即可获得螺旋运动。

③平口钳

又叫机用虎钳，用来装夹矩形和圆柱形一类的中小工件，使用相当广泛。

具有回转刻度盘的称为回转式平口钳，可借助它来扳角度，小型和形状规则的工件多用此法安装。

2．铣刀

铣刀是多齿刀具，因结构复杂，一般由专业工厂生产。

由于同时参与切削的齿数多，并能用较高的切削速度，故生产率较高。

铣刀种类很多，划分方式多样，主要有按用途划分、按组合方式划分、按齿背形状划分等。

二、铣床的分类

铣床是一种应用非常广泛的机床，其主要运动是铣刀的旋转运动，进给运动一般是工作台带动工件的运动。

铣床主要有立式铣床、卧式铣床等，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，工作台台面相平行。

卧式铣床

立式铣床