项目 9 典型机电设备的维修

1. 项目9 典型机电设备的维修 课件制作：杨志勤 授课教师：杨志勤

2. 项目9 典型机电设备的维修 任务9.1 普通机床类设备的维修任务9.2 数控机床类设备的维修任务9.3 机电一体化设备的维修

3. 任务9.1 普通机床类设备的维修 一、X62W型万能铣床电气控制系统的维修二、修理尺寸链的分析三、X62W型万能铣床的修理四、试车验收

4. 一、X62W型万能铣床电气控制系统的维修 1.电气控制线路分析(1)主电路分析　主电路中共有三台电动机。(2) 控制电路分析1)主轴电动机M1的控制　控制线路中的SB3和SB4是两地控制的起动按钮；SB1和SB2是两地控制的停止按钮，它们分别装在机床两处，方便操作。①　主轴电动机M1的起动　起动前先合上电源开关QS1，再把主轴换向转换开关SA4扳到主轴所需要的旋转方向，然后按一下起动按钮SB3(或SB4)，接触器KM1的线圈获电吸合，KM1主触点闭合，主轴电动机M1起动。

5. 一、X62W型万能铣床电气控制系统的维修 ②　主轴电动机M1的停车制动　当需要主轴电动机M1停转时，按停止按钮SB1(或SB2)，接触器KM1线圈断电释放，同时接触器KM2线圈获电吸合，KM2主触点闭合，使主轴电动机M1的电源相序改变，进行反接制动。

6. 一、X62W型万能铣床电气控制系统的维修 ③　主轴变速时的冲动控制　主轴变速时的冲动控制， 图6-1　X62W型万能铣床的电气控制线路

7. 一、X62W型万能铣床电气控制系统的维修 是利用变速手柄与冲动行程开关SQ7通过机械上的联动机构进行控制的。2)工作台进给电动机M2的控制　转换开关SA1是控制圆工作台运动的，在不需要圆工作台运动时，转换开关SA1的触点SA1—1闭合，SA1—2断开，SA1—3闭合。①　工作台的上、下和前、后运动的控制　工作台的上、下(升降)运动和前、后(横向)运动完全是由“工作台升降与横向操纵手柄”来控制的。此操纵手柄有二个，分别装在工作台的左侧前方和后方，操纵手柄的联动机构与行程开关SQ3和SQ4相连接，行程开关装在工作台的左侧，前面一个是SQ4，控制工作台的向上及向后运动；后面一个是SQ3，控制工作台的向下及向前运动，此手柄有5个位置，见表6-1。

8. 一、X62W型万能铣床电气控制系统的维修 表6-1　工作台升降与横向操纵手柄位置

9. 一、X62W型万能铣床电气控制系统的维修 ②　工作台左右(纵向)运动的控制　工作台左右运动同样是用工作台进给电动机M2来传动的，由工作台纵向操纵手柄来控制。此手柄也是复式的，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。手柄有三个位置：向右、向左、中间位置。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开关SQ1或SQ2，使接触器KM3或KM4动作来控制电动机M2的正、反转。当将手柄扳到中间位置时，纵向传动丝杠的离合器脱开，行程开关SQ1—1或SQ2—1断开，电动机M2断电，工作台停止运动。

10. 一、X62W型万能铣床电气控制系统的维修 ③　工作台进给变速时的冲动控制　在改变工作台进给速度时，为了使齿轮易于啮合，也需要进给电动机M2瞬时冲动一下。变速时先将蘑菇形手柄向外拉出并转动手柄，转盘也跟着转动，把所需进给速度的标尺数字对准箭头，然后再把蘑菇形手柄用力向外拉到极限位置并随即推回原位；就在把蘑菇形手柄用力向外拉到极限位置瞬间，其连杆机构瞬时压合行程开关SQ6，使SQ6—2断开、SQ6—1闭合，接触器KM4线圈获电吸合，进给电动机M2反转，因为这是瞬时接通，故进给电动机M2也只是瞬时接通而瞬时冲动一下，从而保证变速齿轮易于啮合。当手柄推回原位时，行程开关SQ6复位，接触器KM4线圈断电释放，进给电动机M2瞬时冲动结束。

11. 一、X62W型万能铣床电气控制系统的维修 ④　工作台的快速移动控制　工作台的快速移动也是由进给电动机M2来拖动的，在纵向、横向和垂直六个方向上都可以实现快速移动控制。动作过程如下：3)冷却泵电动机M3的控制　在主轴电动机M1起动后，将转换开关SA3闭合，接触器KM6线圈获电吸合，冷却泵电动机M3起动，通过机械机构将冷却液输送到机床切削部分。(3)照明电路　机床照明电路由变压器T2供给24V安全电压，并由开关QS2控制。2.常见故障分析及修理

12. 一、X62W型万能铣床电气控制系统的维修 (1)按停止按钮后主轴不停　原因之一是由于主轴电动机起动和制动频繁，往往造成接触器KM1的主触点发生熔焊，以致无法分断主轴电动机电源造成的；另一个原因是制动接触器KM2的主触点中有一相接触不良，当按下停止按钮SB1(或SB2)时，起动接触器KM1释放，制动接触器KM2吸合，但由于制动接触器KM2的三个主触点只有两相接通，因此电动机不会产生反向转矩，仍按原方向旋转，速度继电器KS仍然接通，在这种情况下，只有切断进线电源才能使电动机停转。

13. 一、X62W型万能铣床电气控制系统的维修 (2)主轴停车时没制动作用　主要原因是速度继电器KS发生故障，速度继电器的常开触点KS1或KS2不能按旋转方向正常闭合，就会产生停车时没制动作用；速度继电器KS中推动触点的胶木摆杆有时会断裂，这时速度继电器的转子虽随电动机转动，但不能推动触点使KS1或KS2闭合，也不会有制动作用。(3)主轴停车制动后产生短时反向旋转　这是由于速度继电器KS的动触点弹簧调整得过松，使触点分断过迟，以致在反接制动的惯性作用下，电动机M1停止后仍会反向短时旋转。(4)主轴变速时无冲动过程　多数原因是行程开关SQ7的常开触点SQ7—1闭合接触不好，这只要将行程开关的常开触点SQ7—1修复好即可。

14. 一、X62W型万能铣床电气控制系统的维修 (5)工作台各个方向都不能进给　用万用表先检查控制回路电压是否正常，若控制回路电压正常，可扳动操纵手柄至任一运动方向，观察其相关接触器是否吸合，若吸合则断定控制回路正常；这时着重检查电动机主回路，常见故障有接触器主触点接触不良、电动机M2接线脱落或绕组断路等。(6)工作台不能向上运动　若发现接触器KM3没吸合，则故障原因必定在控制回路，可依次检查SA1—3、SA2—2、SQ2—2、SQ1—2、SA1—1、SQ4—1、KM4常闭触点及KM3线圈；若向下、向左和向右进给均正常，就是向上不能运动，故障原因必定是SQ4—1没闭合。

15. 一、X62W型万能铣床电气控制系统的维修 (7)工作台前后进给正常、但左右不能进给　由于工作台向前、向后进给正常，则证明进给电动机M2主回路和接触器KM3或KM4及行程开关SQ1—2或SQ2—2的工作都正常，而SQ1—1和SQ2—1同时发生故障的可能性也较小，这样，故障范围就缩小到三个行程开关的三个触点SQ3—2、SQ4—2、SQ6—2上，这三个触点只要有一副接触不良或损坏，就会使工作台向左或向右不能进给。

16. 二、修理尺寸链的分析 1.工作台纵向丝杠的中心线与螺母中心线同轴度的尺寸链 图6-2　纵向丝杠与螺母的尺寸链1—转盘　2—工作台

17. 二、修理尺寸链的分析 2.床鞍横向丝杠中心线与螺母中心线同轴度的尺寸链 图6-3　床鞍丝杠与螺母的尺寸链1—升降台　2—床鞍　3—螺母支架

18. 二、修理尺寸链的分析 3.升降丝杠与螺母同轴度的尺寸链 图6-4　升降丝杠与螺母装配的尺寸链

19. 二、修理尺寸链的分析 图6-5　支架孔中心线与主轴中心线同轴度的尺寸链1—悬梁　2—刀杆支架　3—床身

20. 二、修理尺寸链的分析 4.悬梁支架孔中心线与主轴中心线同轴度的尺寸链 5.传动纵向工作台的两对锥齿轮啮合间隙的尺寸链

21. 二、修理尺寸链的分析 图6-6　锥齿轮啮合间隙的尺寸链1—工作台　2—转盘　3—床鞍　4—升降台

22. 二、修理尺寸链的分析

23. 三、X62W型万能铣床的修理 (一)主要部件的修理1.主轴部件的修理(1)主轴的修复　主轴是机床的关键零件，其工作性能则直接影响机床的精度，因此，修理中必须对主轴各部分进行全面检查。1)主轴轴颈及轴肩面的检测与修理　如图6-7所示，在平板3上用V形架5支承主轴的A、B轴颈，用千分尺检测B、D、F、G、K各表面间的同轴度，其允差为0.007mm。 图6-7　主轴结构和主轴检测1—钢球　2—挡铁　3—平板　4—检验棒　5—V形架

24. 三、X62W型万能铣床的修理 2)主轴锥孔的检测与修复　如图6-7所示，把带有锥柄的检验棒插入主轴锥孔，并用拉杆拉紧，用千分表检测主轴锥孔的径向跳动量，要求在近主轴端的允差为0.005mm；距主轴端300mm处为0.01mm。(2)主轴部件的装配　图6-8所示为主轴部件结构图。 2.主传动变速箱的修理 图6-8　主轴部件结构图1—主轴　2、3—圆锥滚子轴承　4—深沟球轴承　5—飞轮6—调整螺母　7—紧固螺钉　8—盖板　9—端面键

25. 三、X62W型万能铣床的修理 (1)主变速操纵机构简介　主变速操纵机构示意图如图6-10所示，它主要由孔盘5、齿条轴2和4、齿轮3及拨叉1等组成。

26. 三、X62W型万能铣床的修理 图6-9　主传动变速箱的展开图

27. 三、X62W型万能铣床的修理 图6-10　主传动变速操纵机构1、6—拨叉　2、4—齿条轴　3—齿轮　5—孔盘　7—开关　8—手柄9—顶杆　10—凸块　11—选速盘　12、13—锥齿轮　14—齿杆　15—齿扇

28. 三、X62W型万能铣床的修理 (2) 主变速操纵机构的调整　为避免组装操纵机构时错位，拆卸选速盘轴上的锥齿轮12、13 图6-11　齿条轴与齿轮的啮合位置

29. 三、X62W型万能铣床的修理 3.床身导轨的修理要求

30. 三、X62W型万能铣床的修理 图6-12　床身导轨结构示意图

31. 三、X62W型万能铣床的修理 1) 磨削或刮削床身导轨面时，应以主轴回转轴线为基准，保证导轨A纵向垂直度允差为0.015mm/300mm，且只允许回转轴线向下偏；横向垂直度允差为0.01mm/300mm。2)保证导轨B与D的平行度，全长上允差为0.02mm；直线度误差为0.02mm/1000mm，并允许中凹。3)燕尾导轨面F、G、H结合悬梁修理进行配刮。4)采用磨削工艺，各表面的表面粗糙度值应小于Ra0.8μm。4.升降台与床鞍、床身的装配(1)升降台与床鞍下滑板的装配1)以升降台修磨后的导轨面为基准，刮研下滑板导轨面K，如图6-15所示，接触点在25mm×25mm内为6～8点。2)刮研下滑板表面J与K的平行度在全长上为0.02mm，接触点在25mm×25mm内为6～8点。

32. 三、X62W型万能铣床的修理 图6-13　导轨对主轴回转轴线垂直度检测a)横向垂直度　b)纵向垂直度1—床身导轨　2—等高垫块　3—平行平尺　4—锥柄检验棒　5—主轴孔

33. 三、X62W型万能铣床的修理 3)刮研床鞍下滑板导轨面L与J的平行度纵向误差小于0.01mm/300mm，横向误差小于0.015mm/300mm。4)刮好的楔铁与压板装在床鞍下滑板上，调整修刮松紧程度合适。(2)升降台与床身的装配　将粗刮过的楔铁及压板装在升降台上，调整松紧适当，再刮至接触点在25mm×25mm内为6～8点。

34. 三、X62W型万能铣床的修理 图6-14　升降台结构示意图

35. 三、X62W型万能铣床的修理 图6-15　升降台与床鞍下滑板的配刮1—升降台　2—床鞍下滑板

36. 三、X62W型万能铣床的修理 5.升降台与床鞍下滑板传动零件的组装 图6-16　升降台与床鞍下滑板传动零件的组装a)检测同轴度图　b)镶套补偿修复1—下滑板支承　2—圆锥齿轮副托架　3—套　4—螺母座　5—花键轴

37. 三、X62W型万能铣床的修理 (1)圆锥齿轮副托架的装配　装配圆锥齿轮副托架时，要求升降台横向传动花键轴中心线与床鞍下滑板的圆锥齿轮副托架的中心线的同轴度允差为0.02mm，其检测方法如图6-16a所示。(2)横向进给螺母支架孔的修复　升降台上面的床鞍向手动或机动是通过横向丝杠带动横向进给螺母座使工作台横向移动的，由于床鞍的下沉，使螺母孔的中心线产生同轴度偏差，装配中必须对其加以修正。6.进给变速传动系统的修理和变速箱与升降台装配的调整

38. 三、X62W型万能铣床的修理 (1)轴Ⅺ的结构简介　如图6-17所示轴Ⅺ上， 图6-17　 进给变速箱展开图

39. 三、X62W型万能铣床的修理 装有安全离合器、牙嵌式离合器和片式摩擦离合器。(2)进给变速箱的修理1)工作台快速移动是直接传给轴Ⅺ的，其转速较高，容易损坏。2)检查摩擦片有无烧伤，平面度允差是否在0.1mm内。3)装配轴Ⅺ上的安全离合器时，应先调整离合器左端的螺母，使离合器端面与宽齿轮z40端面之间有0.40～0.60mm的间隙，然后调整螺套，使弹簧的压力能抵抗160～200Nm的转矩。4)进给变速操纵机构装入进给箱前，手柄应向前拉到极限位置，以利于装入进给箱。5)进给变速箱装配后，必须进行严格的清洗，检查柱塞式液压泵、输油管道，以保证油路畅通。

40. 三、X62W型万能铣床的修理 (3)工作台横向和升降操纵机构的修理与调整　工作台横向和升降进给操纵机构示意图如图6-18所示。 (4)进给变速箱与升降台的装配与调整　进给变速箱与升降台组装时，要保证电动机轴上的齿轮z26与轴Ⅶ上的齿轮z44的啮合间隙， 图6-18　工作台横向和升降进给操纵机构示意图1—手柄　2—鼓轮　3—螺钉　4—顶杆

41. 三、X62W型万能铣床的修理 可以用调整进给变速箱与升降台结合面的垫片厚度来调节啮合间隙的大小。7.工作台与回转滑板的修理

42. 三、X62W型万能铣床的修理 图6-19　工作台与回转滑板配刮1—工作台　2—回转滑板

43. 三、X62W型万能铣床的修理 (1)工作台与回转滑板的配刮　工作台中央T形槽一般磨损极少， 刮研工作台上、下表面以及燕尾导轨时，应以中央T形槽为基准进行修刮。1)回转滑板底面与工作台上表面的平行度允差在全长上为0.02mm，滑动面间的接触点在25mm×25mm内为6～8点。2)粗刮楔铁，将楔铁装入回转滑板与工作台燕尾导轨间配研，滑动面的接触点在25mm×25mm内为8～10点；非滑动面的接触点为6～8点。

44. 三、X62W型万能铣床的修理 (2)工作台传动机构的调整　工作台与回转滑板组装时， 弧齿锥齿轮副的正确啮合间隙可通过配磨调整环1端面加以调整，如图6-20所示。 图6-20　工作台弧齿锥齿轮副的调整1—调整环　2—弧齿锥齿轮3—工作台　4—回转滑板

45. 三、X62W型万能铣床的修理 8.悬梁和床身顶面燕尾导轨的装配 图6-21　丝杠螺母间隙的调整机构1—盖　2—螺钉　3—垫圈　4—蜗杆轴5—外圆带蜗轮的螺母

46. 三、X62W型万能铣床的修理 图6-22　悬梁导轨的精度检测

47. 四、试车验收 1.空运转试验(1)空运转试验前的准备工作1)将机床置于自然水平，不用螺栓固定。2)检查各油路，并用煤油清洗，使油路均畅通无阻。3)用手操纵所有移动装置在全长上运动，应无阻滞、轻便灵活。4)在摇动手轮或手柄，特别是起动电动机进给时，工作台各方向的夹紧手柄应松开。5)检查电动机旋转方向和限位装置。(2)空运转试验1)空运转试验从低速开始，逐级加速，各级转速的运转时间不少于2min，最高转速运转时间不少于30min，主轴承达到稳定时温度低于60℃。

48. 四、试车验收 2)起动进给电动机，进行逐级进给运动及快速移动试验，各级进给量的运转时间大于2min，最大进给量运转达到稳定温度时，轴承温度应低于50℃。3)所有转速的运转中，各工作机构应平稳，无冲击、振动和周期性噪声。4)机床运转时，各润滑点应有连续和足够的油液。5)检查电气设备的工作情况，包括电动机起动、停止、反向、制动和调速的平稳性2.负载试验(1)切削钢的试验　切削材料为正火210～220HBS的45钢。1)圆柱铣刀：直径=100mm，齿数=4；切削用量：宽度=50mm，深度=3mm，转速=750r/min，进给量=750mm/min。

49. 四、试车验收 2)端面铣刀：直径=100mm，齿数=14；切削用量：宽度=100mm，深度=5mm，转速=37.5r/min，进给量=190mm/min。(2)切削铸铁试验　切削材料为180～220HBS的HT200。1)圆柱铣刀：直径=90mm，齿数=18，切削用量：宽度=100mm，深度=11mm，转速=47.5r/min，进给量=118mm/min。2)端面铣刀：直径=200mm，齿数=16，切削用量：宽度=100mm，深度=9mm，转速=60r/min，进给量=300mm/min。3.工作精度检验

50. 四、试车验收 图6-23　试件的形状尺寸