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       摘要：AICEYA760 銑床存在機(jī)床線路老化，阻容元件變值，小型直流繼電器特別是雙狀態(tài)直流繼電器工作不穩(wěn)定，繼電器觸頭容量小且觸點(diǎn)接觸不良問題。給出改造方案并加以實(shí)施。

      關(guān)鍵詞AICEYA760 銑床電氣系統(tǒng)改造

      中航工業(yè)陜西飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限公司機(jī)械動(dòng)力公司AICEYA760 型銑床是法國20 世紀(jì)70 年代產(chǎn)品，機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)械化和自動(dòng)化程度較高，一直以來都是公司加工飛機(jī)復(fù)雜鋁合金零件的主要設(shè)備。由于使用時(shí)間較長，近年來設(shè)備故障不斷，嚴(yán)重影響公司正常生產(chǎn)任務(wù)。為此，在詳細(xì)分析設(shè)備故障原因后，對(duì)其進(jìn)行維修改造，恢復(fù)了設(shè)備原有功能。

      一、問題的提出
 
 
     經(jīng)分析，該銑床故障與機(jī)械部分結(jié)構(gòu)沒有太大關(guān)系，機(jī)床主要功能基本由電氣控制實(shí)現(xiàn)，電氣控制線路復(fù)雜，控制元件采用大量小型直流繼電器和雙狀態(tài)直流繼電器，控制線路中采用大量阻容回路。由于使用時(shí)間長，機(jī)床線路老化，阻容元件變值，小型直流繼電器特別是雙狀態(tài)直流繼電器工作不穩(wěn)定，繼電器觸頭容量小且觸點(diǎn)接觸不良，造成機(jī)床故障頻繁。此外，機(jī)床電氣系統(tǒng)中的元器件國產(chǎn)元件無法替代，設(shè)備長期得不到有效的維護(hù)修理，也是設(shè)備的使用狀態(tài)逐漸惡化的主要原因。由于設(shè)備故障主要由電氣控制系統(tǒng)引起，因此必須對(duì)其進(jìn)行改造。改造原則是簡化機(jī)床控制線路，保留原機(jī)床的電機(jī)及部分限位開關(guān)，廢除原機(jī)床的線路及元件，重新設(shè)計(jì)機(jī)床的主線路與控制線路，機(jī)床元器件全部選用國產(chǎn)件，增強(qiáng)其互換性，方便今后維修。

 
      二、改造實(shí)施

     AICEYA760 型銑床動(dòng)力系統(tǒng)由3kW 主軸電機(jī)、1.47kW 工作臺(tái)拖動(dòng)電機(jī)和0.1kW 冷卻泵電機(jī)組成。主控回路見圖1，主軸電機(jī)M1 由交流接觸器KM1 控制運(yùn)行，冷卻泵電機(jī)則由轉(zhuǎn)換開關(guān)QS2 控制運(yùn)行，工作臺(tái)拖動(dòng)電機(jī)M3 由交流接觸器KM2與KM3 控制正反向運(yùn)行。機(jī)床電源由轉(zhuǎn)換開關(guān)QS1 控制其接通與斷開，考慮到維修方便，具有良好的互換性，KM1 與KM2、KM3 均選用國產(chǎn)CJO-10 型380V 接觸器。在程序控制部分的繼電器，均采用MY4N 型24V 直流繼電器，該型繼電器體積小，而觸頭容量大，工作可靠，有助于機(jī)床穩(wěn)定運(yùn)行。整個(gè)機(jī)床的控制回路大體可分兩大部分即主軸電機(jī)的控制與工作臺(tái)拖動(dòng)電機(jī)的控制。

                                     圖1 AICEYA760 型銑床主控回路
 
 
 
      1.主軸控制（圖2）

                                                圖2 AICEYA760 型銑床主軸控制

 
     合上轉(zhuǎn)換開關(guān)QS1，機(jī)床接通電源，變壓器TC 得電，其輸出端有電壓輸出，此時(shí)按下啟動(dòng)按鈕SB2，硅整流器VC1 的輸入端有24V 交流電壓輸入，同時(shí)其輸出端輸出24V 直流電壓，主軸電機(jī)剎車線圈TL 得電，主軸電機(jī)M1 制動(dòng)釋放，同時(shí)直流繼電器KM4 線圈得電吸合，25 與27 間常開觸點(diǎn)KM4 閉合自保，而7 與9 間常開觸點(diǎn)閉合，使接觸器KM1 線圈得電吸合，KM1 主觸頭動(dòng)合接通電機(jī)M1 啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，形成兩個(gè)控制回路：①21→SB1→23→SB3→25→SB2 （KM4）→27→VC1→TL（KM4）②U2→FR1→1→FR2→3→FR3→5→FU2→7→KM4→9→KM1→43→FU3→V2。主軸電機(jī)帶有制動(dòng)機(jī)構(gòu)，其制動(dòng)釋放線圈電源為直流24V，將制動(dòng)釋放線圈TL 與繼電器KM4 線圈并聯(lián)，這樣可保證主軸電機(jī)啟動(dòng)前電機(jī)制動(dòng)機(jī)構(gòu)釋放，而在主軸電機(jī)停止時(shí)，電機(jī)制動(dòng)釋放線圈TL 與繼電器KM4 線圈同時(shí)失電，實(shí)現(xiàn)主軸電機(jī)制動(dòng)。在主軸變速手柄旁邊裝有按鈕SB3，其主要功能：①可對(duì)主軸電機(jī)進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)，使變速時(shí)齒輪易于嚙合；②可對(duì)主軸電機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)；③可對(duì)主軸電機(jī)進(jìn)行停止控制，這些功能都為機(jī)床的操作帶來方便。

      2.工作臺(tái)的控制

     （1）工作臺(tái)縱向左右運(yùn)動(dòng)。由交流接觸器KM2、KM3 控制電機(jī)M3 的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，而接觸器KM2 與KM3 的工作則由繼電器KM5 與KM6 來控制。工作臺(tái)縱向的工作進(jìn)給與快速移動(dòng)則由手柄開關(guān)SA1-4 控制，分別由工作進(jìn)給離合器EL1 與快速移動(dòng)離合器RL1 來實(shí)現(xiàn)。

      ①工作臺(tái)向右。將工作臺(tái)縱向控制手柄SA1 扳置“向右”位置時(shí)，手柄開關(guān)SA1-2 閉合，繼電器KM5 線圈得電吸合，其7與11 之間常開觸點(diǎn)KM5 閉合，接觸器KM2 線圈得電吸合，拖動(dòng)電機(jī)M3 正向啟動(dòng)運(yùn)行。同時(shí)繼電器KM5、8 與28 之間常開觸點(diǎn)閉合，電磁離合器EL1 得電，工作臺(tái)向右做工作進(jìn)給，而10與12 之間常開觸點(diǎn)KM5 閉合，實(shí)現(xiàn)自保，其控制回路為：8→SA1-1→10→SA1-2→12→SQ1→14→SQ2→16→KM6→18→KM5→2。當(dāng)需要工作臺(tái)快速向右移動(dòng)時(shí)，只需將縱向控制手柄SA1 扳置“快速”位置，手柄開關(guān)SA1-4 斷開工作離合器EL1 電源，同時(shí)接通快速離合器RL1 電源，并配合機(jī)械的轉(zhuǎn)換，這時(shí)工作臺(tái)將快速向右移動(dòng)，當(dāng)松開快速手柄后，其手柄開關(guān)SA1-4則斷開快速離合器RL1 電源，同時(shí)又接通工作離合器EL1 的電源，工作臺(tái)仍將做向右工作進(jìn)給，當(dāng)需要停止時(shí)，只要將手柄開關(guān)SA1 扳置“停止”位置，手柄開關(guān)SA1-1 斷開電源，繼電器KM5 線圈失電釋放，進(jìn)給電機(jī)與離合器同時(shí)停止工作，工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)停止。

      ②工作臺(tái)向左。工作臺(tái)向左運(yùn)行與工作臺(tái)向右運(yùn)行原理相同，只要將縱向控制手柄SA1 扳置“向左”位置時(shí)，10 與20 之間手柄開關(guān)SA1-3 閉合，繼電器KM6 線圈得電吸合，控制工作臺(tái)向左運(yùn)動(dòng)，其控制回路為：8→SA1-1→10→SA1-3→20→SQ3→22→SQ4→24→KM5→26→KM6→2,其中10 與20 之間KM6 的常開觸點(diǎn)為繼電器KM6 自保。

     （2）工作臺(tái)的垂直運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)垂直方向上下運(yùn)動(dòng)由繼電器KM8 與KM9 來控制實(shí)現(xiàn)，其中工作進(jìn)給與快速移動(dòng)則由垂直控制手柄控制其工作離合器EL2 與快速離合器RL2 的得電與失電實(shí)現(xiàn)。另外工作臺(tái)做垂直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，須將垂直/橫向選擇開關(guān)扳置“垂直”位置，這時(shí)選擇開關(guān)SA4 接通，繼電器KM7 得電工作，工作臺(tái)方可作垂直方向的運(yùn)動(dòng)。

       ①工作臺(tái)向下。將工作臺(tái)垂直向手柄SA2 扳置“向下”位置時(shí)，手柄開關(guān)SA2-2 接通，繼電器KM8 線圈得電吸合，其7 與11 之間常開觸點(diǎn)KM8 閉合，接觸器KM2 線圈得電吸合，電機(jī)M3 得電正向啟動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)8 與74 之間常開觸點(diǎn)KM8 閉合，電磁離合器EL2 得電，這時(shí)工作臺(tái)向下做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，其控制回路為：8→KM7→36→SQ13→SQ14→38→SA2-1→40→SA2-2→42→KM7→44→SQ5→46→SQ6→52→KM9→54→KM8→2，繼電器KM8 通過40→V1→45→KM8→42 回路實(shí)現(xiàn)自保。當(dāng)需要工作臺(tái)快速下降時(shí)，只需將垂直控制手柄SA2 扳置“快速”位置，手柄開關(guān)SA2-4 斷開工作離合器EL2 電源，同時(shí)接通快速離合器RL2 電源，這時(shí)工作臺(tái)將快速向下移動(dòng)，當(dāng)松開快速手柄后，其手柄開關(guān)SA2-4 則斷開快速離合器RL2 電源，同時(shí)接通工作離合器EL2 電源，工作臺(tái)將仍做向下工作進(jìn)給。當(dāng)需要工作臺(tái)運(yùn)行停止時(shí)，只要將手柄SA2 扳置“停止”位置，手柄開關(guān)SA2-1 斷開電源，繼電器KM8 線圈失電釋放，進(jìn)給電機(jī)與離合器同時(shí)停止工作，工作臺(tái)向下運(yùn)行停止。

       ②工作臺(tái)向上。工作臺(tái)向上的控制原理與工作臺(tái)向下的控制原理相同，將垂直控制手柄SA2 扳置“向上”位置時(shí)，40 與60之間手柄開關(guān)SA2-3 接通，繼電器KM9 得電吸合，7 與15 之間KM9 常開觸點(diǎn)閉合，接觸器KM3 線圈得電吸合，電機(jī)M3 反向啟動(dòng)，拖動(dòng)工作臺(tái)向上運(yùn)行，其控制回路為：8→KM7→36→SQ13→SQ14→38→SA2 -1→40→SA2 -3→60→KM7→62→SQ9→64→SQ10→70→KM8→72→KM9→2；繼電器KM9 通過40→V2→47→KM9→60 回路實(shí)現(xiàn)自保。

     （3）工作臺(tái)的橫向運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)的橫向運(yùn)動(dòng)與工作臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)的控制原理基本相同，工作臺(tái)橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)需要將工作臺(tái)垂直/橫向選擇手柄扳置“橫向”位置，其選擇開關(guān)SA4 斷開繼電器KM7 線圈電源，KM7 失電，其觸點(diǎn)釋放復(fù)位，這時(shí)工作臺(tái)可做橫向運(yùn)動(dòng)。

      ①工作臺(tái)向前。將工作臺(tái)橫向控制手柄SA3 扳置“向前”位置時(shí)，手柄開關(guān)SA3-3 接通繼電器KM8 線圈得電吸合，電機(jī)M3 正向啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作臺(tái)向前運(yùn)行，其控制回路為：8→KM7→56→SA3-1→58→SA3-3→42→KM7→48→SQ7→50→SQ8→52→KM9→54→KM8→2；繼電器KM8 通過58→V3→45→KM8→42 回路實(shí)現(xiàn)自保，工作臺(tái)的工作運(yùn)行與快速移動(dòng)通過手柄開關(guān)SA3-4 控制實(shí)現(xiàn)。

     ②工作臺(tái)向后。工作臺(tái)向后運(yùn)行與向前運(yùn)行原理相同。其控制回路為：8→KM7→56→SA3-1→58→SA3-2→60→KM7→66→SQ11→68→SQ12→70→KM8→72→KM9→2；繼電器KM9通過58→V4→47→KM9→60 回路實(shí)現(xiàn)自保。

     工作臺(tái)的運(yùn)行是通過控制工作臺(tái)拖動(dòng)電機(jī)的正、反向運(yùn)行，以及控制工作離合器與快速離合器的得電與失電并與機(jī)械配合實(shí)現(xiàn)了工作臺(tái)6 個(gè)方向的工作進(jìn)給與快速移動(dòng)。而工作臺(tái)的進(jìn)給速度則有機(jī)械上不同齒輪的相互嚙合實(shí)現(xiàn)。

     此外，在機(jī)床電氣線路的設(shè)計(jì)中，設(shè)置了熔斷器FU1～FU8對(duì)機(jī)床的主回路和各種控制回路做短路保護(hù)，而主軸電機(jī)、冷卻泵電機(jī)及工作臺(tái)拖動(dòng)電機(jī)，則分別由接觸器KM1 與KM2、KM3 進(jìn)行欠壓與失壓保護(hù)，由熱繼電器FR1、FR2 及FR3 進(jìn)行過載保護(hù)。并在線路中設(shè)置限位開關(guān)SQ13 與SQ14 作為手動(dòng)工作臺(tái)垂直升降搖把的安全保護(hù)。限位開關(guān)SQ1 與SQ3、SQ5與SQ7、SQ9 與SQ11 做工作臺(tái)縱向向右與向左，垂直方向向下與向上，橫向向前與向后的工作限位，SQ2 與SQ4、SQ6 與SQ8、SQ10 與SQ12 為工作臺(tái)縱向向右與向左，垂直方向向下與向上，橫向向前與向后的終點(diǎn)限位，從而保證了機(jī)床運(yùn)行安全可靠。

      此次對(duì)機(jī)床的成功改造，證明早期購買的外國機(jī)床，大部分設(shè)備技術(shù)狀態(tài)還是較好的，只是在維修時(shí)由于缺乏相關(guān)備件，才導(dǎo)致設(shè)備不能正常使用，淘汰十分可惜。如果能夠利用自身技術(shù)加上國產(chǎn)可替代的零部件及元器件，將這些舊設(shè)備加以改造，完全可以恢復(fù)其生產(chǎn)能力，給企業(yè)節(jié)省大量經(jīng)費(fèi)。