一、实验目的

了解T68镗床的基本知识。

二、实验仪器

实验仪器如表11-4所示。

表11-4　实验仪器

三、知识学习及操作步骤

1.T68镗床的基本知识及工作原理

镗床是一种精密加工机床，主要用于加工精确的孔和孔间距离要求较为精确的零件。镗床在加工时，一般是将工件固定在工作台上，由镗杆或平旋盘（花盘）上固定的刀具进行加工。图11.5所示为768镗床实物图。

镗床是使用比较普遍的冷加工设备，它分为卧式、坐标式两种，以卧式镗床使用较多。主要用于钻孔、镗孔、铰孔和端面加工等。主运动为镗杆和花盘的旋转运动，进给运动为工作台的前、后、左、右及主轴箱的上、下和镗杆的进、出运动。四面八方的进给运动除可以自动进行外，还可以手动进给及快速移动。

图11.5　T68镗床实物图

2.T68万能铣床原理图

图11.6所示为768镗床原理图。

图11.6　T68镗床原理图

3.T68万能铣床机床分析

1）卧式镗床加工时的运动

（1）主运动：主轴的旋转与平旋盘的旋转运动。

（2）进给运动：主轴在主轴箱中的进出进给；平旋盘上刀具的径向进给；主轴箱的升降，即垂直进给；工作台的横向和纵向进给。这些进给运动都可以进行手动或机动操作。

（3）辅助运动：回转工作台的转动；主轴箱、工作台等的进给运动上的快速调位移动；后立柱的纵向调位移动；尾座的垂直调位移动。

图11.7所示为768镗床示意图。

图11.7　T68镗床示意图

2）机床对电气线路的主要要求

（1）为适应各种工件加工工艺的要求，主轴应在大范围内调速。由于镗床主拖动要求恒功率拖动，所以采用“△-YY”双速电动机。

（2）为防止顶齿现象，要求主轴系统变速时作低速断续冲动。

（3）为适应加工过程中调整的需要，要求主轴可以正、反点动调整，这是通过主轴电动机低速点动来实现的。同时还要求主轴可以正、反向旋转，这是通过主轴电动机的正、反转来实现的。

（4）主轴电动机低速时可以直接起动，在高速时控制电路要保证先接通低速，经延时再接通高速，以减小起动电流。

（5）主轴要求快速而准确的制动，所以必须采用效果好的停车制动。卧式镗床常用反接制动（也有的采用电磁铁制动）。

（6）由于进给部件较多，快速进给使用另一台电动机拖动。

3）电气控制线路分析

（1）主电路分析。

图11.8所示为768镗床原理图主电路。主电动机M1采用双速电动机，由接触器KM3、KM4和KM5作“△-YY”变换，得到主电动机M1的低速和高速。接触器KM1、KM2主触点控制主电动机M1的正反转。电磁铁YB用于主电动机M1的断电抱闸制动。快速移动电动机M2的正反转由接触器KM6、KM7控制，由于M2是短时间工作，所以不设置过载保护。

图11.8　T68镗床原理图主电路

（2）控制电路分析。

①主电动机M1的控制。

主轴电动机M1的控制有正反转、点动控制、高低速选择、停车制动及冲动控制。

a.正反转。

主轴电动机正反转由接触器KM1、KM2主触点完成电源相序的改变，从而改变电动机的转向。按下正转起动按钮SB2，接触器KM1线圈得电，其自锁触点KM1闭合，实现自锁。互锁触点KM1断开，实现对接触器KM2的互锁。另处，常开触点KM1闭合，为主电动机高速或低速运转做好准备。主电路中的KM1主触点闭合，电源通过KM3、KM4或KM5接通定子绕组，主电动机M1正转。

反转时，按下反转起动按钮SB5，对应接触器KM2线圈得电，主轴电动机M1反转。为了防止接触器KM和KM2同时得电，引起电源短路事故，采用这两个接触器互锁形式。

b.点动控制。

对刀时采用点动控制，这种控制不能自锁。按下正转点动按钮SB3，常开触点SB3接通，接触器KM1线圈电路；常闭触点SB3断开接触器KM1的自锁电路，使其无法自锁，从面实现点动控制。

反转点动按钮SB4同样设有常开触点各一对，利用这种复合按钮是考虑到可以方便地实现点动控制。

c.高低速选择。

主轴电动机M1为双速电动机，定子绕组按△连接（KM3得电吸合）时，电动机低速旋转；YY连接（KM4和KM5得电吸合）时，电动机高速旋转。高低速的选择与转换由变速手柄和行程开关SQ1控制。

选择好主轴转速，变速手柄置于低速位置，再将变速手柄压下，行程开关SQ1未被压合，SQ1的触点不动作。由于主电机M1已经选择了正转或反转，即KM1或KM2闭合，此时接触器KM3线圈得电，其互锁触点KM3断开，实现对接触器KM4、KM5的互锁。主电路中的KM3主触点闭合，一方面接通电磁抱闸线圈YB，松开机械制动装置，另一方面将主轴电动机M1定子绕组接成△，接入电源，电动机低速运转。

主轴电动机高速运转时，为了减小起动电流和机械冲击，在起动时，先将定子绕组接成低速连线（△连接），即先低速全压起动，经适当延时后换接成高速运转。其工作情况是，先将变速手柄置于高速位置，再将手柄压下，行程开关SQ1被压合，其常闭触点断开，常开触点闭合，时间继点器KT线圈得电，延时触点暂不动作，但KT的瞬时触点KT立即闭合，接触器KM3线圈，电动机M1定子接成△，低速起动。经过一段延时（起动完毕），延时触点KT断开，接触器KM3线圈断电，电动机M1解除△连接；延时触点KT闭合，接触器KM4、KM5线圈得电，主电路中的KM4、KM5主触点闭合，一方面接通电磁抱闸线圈YB，松开机械制动装置，另一方面将主电动机M1定子绕组接成YY形，接入电源，电动机高速运转。

d.主电动机停车制动。

高低速运转时，按下停止按钮SB1，KM1～KM5线圈均断电，解除自锁，电磁抱闸线圈YB断电抱闸，电动机轴无法自由旋转，主电机M1制动，迅速停车。

e.变速冲动控制。

考虑到本机床在运转的过程中进行变速时，能够使齿轮更好地啮合，现采用变速冲动控制。本机床的主轴变速和进给变速分别由各自的变速孔盘机构进行调速。其工作情况是，如果运动中要变速，不必按下停车按钮，而是将变速手柄拉出，这时行程开关SQ被压合，SQ2触点断开，接触器KM3、KM4、KM5线圈全部断电，无论电动机M1原来工作在低速（接触器KM3主触点闭合，△连接），还是工作在高速（接触器KM4、KM5主触点闭合，YY连接），都断电停车，同时因KM3和KM5线圈断电，电磁抱闸线圈YB断电，电磁抱闸对电动机M1进行机械制动。这时可以转动变速操作盘（孔盘），选择所需转速，然后将变速手柄推回原位。

若手柄可以推回原处（即复位），则行程开关SQ2复位，SQ2触点闭合，此时无论是否压下行程开关SQ1，主电动机M1都是以低速起动，便于齿轮啮合。然后过渡到新选定的转速下运行。若因顶齿而使手柄无法推回时，可来回推动手柄，通过手柄运动压合，释放行程开关SQ2，使电动机M1瞬间得电、断电，产生冲动，使齿轮在冲动过程中很快啮合，手柄推上。这时变速冲动结束，主轴电动机M1在新选定的转速下转动。(www.daowen.com)

②快速移动电动机M2的控制。

加工过程中，主轴箱、工作台或主轴的快速移动，是将快速手柄扳动，接通机械传动链，同时压动限位开关SQ5或SQ6，使接触器KM4、KM7线圈得电，快速移动电动机M2正转或反转，拖动有关部件快速移动。

将快速移动手柄扳到“正向”位置，压动SQ6，其常开触头SQ6（11～47）闭合，KM6线圈经过得电动作，M2正向转动。

将手柄扳到中间位置，SQ6复位，KM6线圈失电释放，M2停转。

将快速移动手柄扳到“反向”位置，压动SQ5，其常开触头SQ5（51～53）闭合，KM7线圈经过得电动作，M2反向转动。

将手柄扳至中间位置，SQ5复位，KM7线圈失电释放，M2停转。

③主轴箱、工作台与主轴机动进给互锁功能。

为防止工作台、主轴箱和主轴同时机动进给，损坏机床或刀具，在电气线路上采取了相互联锁措施。联锁通过两个关联的限位开关SQ3和SQ4来实现。

主轴进给时手柄压下开关SQ3，SQ3常闭触点断开；工作台进给时手柄压下开关SQ4，SQ4常闭触点断开。两限位开关的常闭触点都断开，切断了整个控制电路的电源，从而M1和M2都不能运转。

图11.9　T68镗床原理图控制路

四、实验内容及要求

1.准备工作

（1）查看各电器元件上的接线是否紧固，各熔断器是否安装良好。

（2）独立安装好接地线，设备下方垫好绝缘垫，将各开关置于分断位置。

（3）插上三相电源。

2.操作试运行

1）实验内容

（1）用通电试验方法发现故障现象，进行故障分析，并在电气原理图中用虚线标出最小故障范围。

（2）按图11.6排除X62W万能铣床主电路或控制电路中人为设置的两个电气自然故障点。

2）电气故障的设置原则

（1）人为设置的故障点，必须是模拟机床在使用过程中，由于受到振动、受潮、高温、异物侵入、电动机负载及线路长期过载运行、起动频繁、安装质量低劣和调整不当等原因造成的“自然”故障。

（2）切忌设置改动线路、换线、更换电器元件等由于人为原因造成的“非自然”的故障点。

（3）故障点的设置，应做到隐蔽且设置方便，除简单控制线路外，两处故障一般不宜设置在单独支路或单一回路中。

（4）对于设置一个以上故障点的线路，其故障现象应尽可能不要相互掩盖。学生在检修时，若检查思路尚清楚，但检修到定额时间的2/3还不能查出一个故障点时，可作适当的提示。

（5）应尽量不设置容易造成人身或设备事故的故障点，如有必要时，教师必须在现场密切注意学生的检修动态，随时作好采取应急措施的准备。

（6）设置的故障点，必须与学生应该具有的修复能力相适应。

3）实验步骤

（1）先熟悉实验原理，再进行正确的通电试车操作。

（2）熟悉电器元件的安装位置，明确各电器元件的作用。

（3）教师示范故障分析检修过程（故障可人为设置）。

（4）教师设置让学生知道的故障点，指导学生如何从故障现象着手进行分析，逐步引导到采用正确的检查步骤和检修方法。

（5）教师设置人为的自然故障点，由学生检修。

3.实验要求

（1）学生应根据故障现象，先在原理图中正确标出最小故障范围，然后采用正确的检查和排故方法在定额时间内排除故障。

（2）排除故障时，必须修复故障点，不得采用更换电器元件、借用触点及改动线路的方法，否则，作不能排除故障点扣分。

（3）检修时，严禁扩大故障范围或产生新的故障，不得损坏电器元件。

五、思考题

表11-5所示为故障分析表。

表11-5　故障分析表

续表11-5

续表11-5

六、实验报告要求

（1）应在指导教师指导下操作设备，安全第一。设备通电后，严禁在电器侧随意扳动电器元件。在进行排故训练时，尽量采用不带电检修。若带电检修，则必须有指导教师在现场监护。

（2）在实验前，必须安装好各电机支架接地线、设备下方垫好绝缘橡胶垫，厚度不小于8mm。操作前要仔细查看各接线端有无松动或脱落，以免通电后发生意外或损坏电器。

（3）在操作中若电动机发出不正常声响，应立即断电，查明故障原因并修理。故障噪声主要来自电机缺相运行，接触器、继电器吸合不正常等。

（4）一旦发现熔芯熔断，要等找出故障后，方可更换同规格熔芯。

（5）在维修设置故障中不要随便互换线端处号码管。

（6）操作时用力不要过大，速度不宜过快；操作频率不宜过于频繁。

（7）在实验结束后，应拔出电源插头，将各开关置分断位。

（8）在实验中，要做好实验记录。