电路图识图基础知识-卧式万能铣床识图详解（二十九）

在机械加工领域，铣床凭借其强大的加工能力和广泛的适用性，成为不可或缺的重要设备。卧式万能铣床作为铣床家族中的佼佼者，以其独特的结构设计和卓越的性能，在各类机械零件加工中发挥着关键作用。深入了解卧式万能铣床的结构、运动形式、拖动方式与控制要求以及电气控制线路，对于机械加工从业者掌握设备操作、维护和优化加工工艺具有重要意义。

一、铣床概述与卧式万能铣床的地位

铣床主要用于加工零件的平面、斜面、沟槽等型面，通过搭配不同的附件，其加工能力进一步拓展。装上分度头后，能够加工直齿轮和螺旋面；装上回转工作台，则可以加工凸轮和弧形槽，广泛应用于机械制造、模具加工、汽车零部件生产等多个行业。铣床类型丰富多样，涵盖立铣、卧铣、龙门铣、仿型铣以及各种专用铣床。其中，卧式万能铣床以其主轴转速高、调速范围宽、调速平稳、操作方便等特点，以及工作台配备的完整自动循环加工装置，成为目前应用最为广泛的铣床类型之一。

二、卧式万能铣床的主要结构及运动形式

（一）结构组成

卧式万能铣床主要由床身和工作台两大部分构成。床身作为整个机身的主体，呈箱形结构，固定在底座之上，承担着安装和连接机床其他部件的重要任务。在床身内部，巧妙集成了主轴传动机构和变速操纵机构，这些机构如同机床的 “心脏” 和 “神经系统”，为主轴的运转和速度调节提供动力与控制。

床身上部设有水平导轨，悬梁安装于该导轨之上，悬梁上装有刀杆支架。刀杆支架用于支承铣刀心轴的一端，铣刀心轴的另一端则固定在主轴上，由主轴带动其高速旋转。悬梁可沿水平导轨自由移动，刀杆支架也能沿悬梁作水平滑动，这种灵活的调节方式使得操作人员能够根据加工需求，轻松调整铣刀的位置，适配不同规格的心轴，从而满足多样化的加工任务。

床身前面装有垂直导轨，升降台可沿着该导轨实现上下运动。在升降台上部，设置有水平导轨，溜板安装于此导轨之上，并可沿平行于主轴的轴线方向移动。溜板上部装有可转动的回转台，工作台则安装在回转台上部的导轨上，能够在导轨上作垂直于主轴轴线方向的移动。工作台上还设有燕尾槽，用于固定工件，确保工件在加工过程中的稳定性。

通过床身、悬梁、刀杆支架、升降台、溜板、回转台和工作台等部件的协同配合，安装在工作台上的工件可以在三个坐标轴的六个方向上进行进给运动。此外，回转盘可绕中心转过一个角度（最大可达 45°），这一独特设计使得工作台在水平面上不仅能在平行于或垂直于主轴轴线方向进给，还能在倾斜方向进给，极大地拓展了机床的加工范围，这也是卧式万能铣床 “万能” 特性的重要体现 。

（二）运动形式

卧式万能铣床具备三种运动形式，分别为主运动、进给运动和辅助运动。

• 主运动：主轴带动铣刀的旋转运动是卧式万能铣床的主运动，这一运动为切削加工提供了主要动力。铣刀的高速旋转与工件表面相互作用，实现材料的去除，从而完成加工任务。主运动的转速和稳定性直接影响加工效率和表面质量。

• 进给运动：在加工过程中，工作台带动工件在三个互相垂直方向上的直线运动即为进给运动。通过精确控制进给运动的速度和方向，能够加工出不同形状和尺寸的零件表面。例如，在加工平面时，工作台可沿平行或垂直于主轴轴线方向作直线进给；在加工沟槽时，则需要根据沟槽的形状和位置，合理规划工作台在多个方向上的进给路径。

• 辅助运动：辅助运动包括工作台在三个互相垂直方向上的快速直线运动，以及工作台的旋转运动。快速直线运动能够帮助操作人员迅速调整工件位置，缩短非加工时间，提高生产效率。工作台的旋转运动则进一步增强了机床的加工灵活性，配合进给运动，可实现对复杂曲面零件的加工。

三、拖动方式与控制要求

（一）电机拖动配置

卧式万能铣床对电机拖动控制有着明确且细致的要求。考虑到主运动和进给运动之间无需速度比例协调，因此主轴与工作台各自采用单独的笼型异步电动机拖动。这种配置方式使得主轴和工作台的运动控制更加独立、灵活，能够根据不同的加工工艺需求，分别调整运动参数。

（二）主轴电动机控制要求

• 启动与转向控制：主轴电动机在空载时可直接启动，并且要求具备正反转功能，以满足顺铣和逆铣的操作需求。操作人员可根据铣刀的种类和加工工艺要求，通过换向开关选择合适的转向，且在加工过程中一般无需频繁变换转向。

• 制动控制：由于主轴上安装有飞轮，利用飞轮较大的转动惯量，能够有效减小负载波动对铣刀转速的影响，从而保证加工质量。但在停车时，为实现精确制动，要求主轴电动机配备停车制动控制装置。卧式万能铣床通常采用电磁离合器制动方式，通过整流变压器和整流电路为电磁制动器供电，确保在停车时能够迅速、准确地使主轴停止转动。

（三）进给电动机控制要求

• 多方向运动与联锁保护：工作台的纵向、横向和垂直三个方向的进给运动由一台进给电动机拖动，进给电动机具有正反转控制功能。三个方向的运动选择通过操纵手柄改变传动链来实现，且每个方向都具备正反向运动能力。为防止工作台在多个方向同时移动引发设备故障或安全事故，三个方向的运动之间设置了联锁保护装置，确保在同一时刻，工作台只能向一个方向移动。

• 快速移动控制：为提高生产效率，缩短调整运动时间，工作台配备了快速移动控制功能。在快速移动模式下，进给电动机以较高的速度驱动工作台移动，使操作人员能够迅速将工件调整到合适的加工位置。

• 回转工作台联锁控制：当使用回转工作台时，回转工作台的旋转运动与工作台的上下、左右、前后三个方向的运动之间必须设置联锁保护控制。即当回转工作台旋转时，工作台的其他方向移动被锁定，避免因运动干涉导致设备损坏或加工误差。

（四）其他控制要求

• 变速控制：为适应不同的加工材料和工艺要求，主轴转速与进给速度需要有较宽的调节范围。普通卧式万能铣床一般采用机械变速的方法，通过改变变速箱传动比来实现速度调节。在变速过程中，为保证齿轮易于啮合，减小齿轮槽面的冲击，要求变速时电动机具备短时转动控制功能，使齿轮在低速转动状态下顺利完成啮合。

• 运动联锁控制：按照工艺要求，主轴旋转与工作台进给之间必须设置联锁控制。即只有在铣刀开始旋转之后，工作台的进给运动才能启动；在加工结束时，必须在铣刀停转之前停止进给运动，以确保加工安全和零件质量。

• 冷却泵控制：卧式万能铣床配备一台电动机专门拖动冷却泵，为加工过程提供冷却液。冷却液能够有效降低刀具和工件的温度，减少磨损，提高加工精度和刀具使用寿命。冷却泵的启停通过接触器控制，操作人员可根据加工需要随时开启或关闭冷却泵。

• 多地控制：为方便操作人员在不同位置对机床进行控制，卧式万能铣床设置了两处控制各部件启动停止的操作按钮，使操作人员无论处于机床的哪个方位，都能便捷地控制机床运行。

四、X62W 型万能铣床的电气控制线路

X62W 型万能铣床的电气控制线路由三个电动机协同工作，共同完成各种加工动作。M1 为主轴电动机，M2 为工作进给电动机，M3 是冷却泵电动机。

（一）主轴电动机控制

• 启动过程：在启动主轴电动机前，操作人员首先需要通过组合开关 Q1 选择合适的主轴转速，并将转换开关 SA5 拨到所需的转动方向。准备就绪后，按下加床启动按钮 SB1 或 SB2，此时接触器 KM1 带电吸合，主触点闭合，主电机启动。同时，KM1 的辅助接点（7 - 9）闭合实现自保持，确保在松开启动按钮后，主轴电动机仍能持续运转；辅助接点（7 - 11）闭合，接通工作台进给电路，为后续的进给运动做好准备。

• 制动过程：当需要停止主轴电动机时，按下机床停车按钮 SB3 或 SB4，接触器 KM1 失电，主轴电动机 M1 随之失电。此时，电磁制动器 YC1 线圈带电，通过电磁力的作用对主轴电动机制动，利用电磁离合器的快速响应特性，使主轴迅速停止转动，实现精确停车。

（二）进给运动控制

进给运动的启动必须在主轴电动机运转的基础上进行。工作台的前与后、左与右、上与下方向的运动，通过操作手柄和机械联动机构控制相应方向的位置开关，进而实现进给电动机 M2 的正转或反转。其中，位置开关 SQ1、SQ2 负责控制工作台的右和左方向的运动；位置开关 SQ3、SQ4 控制工作台的前、下和后、上方向的运动。操作人员通过操作手柄改变机械传动链的状态，触发对应的位置开关动作，使进给电动机 M2 按照预定方向转动，带动工作台沿相应方向移动，完成零件的加工。

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