铣床是一种用途十分广泛的金属切削机床，其使用范围仅次于车床。铣床可用于加工平面、斜面和沟槽；如果装上分度头，可以铣削直齿齿轮和螺旋面；如果装上圆工作台，还可以加工凸轮和弧形槽等（见图7—11）。铣床的种类很多，主要有卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、仿形铣床及各种专用铣床等，其中卧式铣床的主轴是水平的，而立式铣床的主轴是垂直的。常用的万能铣床有X62W型卧式万能铣床和X53K型立式万能铣床，其电气控制电路经改进后两者通用，下面以X62W型万能铣床为例进行介绍。
X62W型万能铣床型号的含义为
一、铣床的主要结构和运动形式
由于铣床的加工范围较广，运动形式较多，其结构也较为复杂。X62W型万能铣床的主要结构如图7—11所示。床身固定于底座上，用于安装和支承铣床的各部件，在床身内还装有主轴部件、主传动装置及其变速操纵机构等。床身顶部的导轨上装有悬梁，悬梁上装有刀杆支架。铣刀则装在刀杆上，刀杆的一端装在主轴上，另一端装在刀杆支架上。刀杆支架可以在悬梁上水平移动，悬梁又可以在床身顶部的水平导轨上水平移动，因此可以适应各种不同长度的刀杆。床身的前部有垂直导轨，升降台可以沿导轨上下移动，升降台内装有进给运动和快速移动的传动装置及其操纵机构等。在升降台的水平导轨上装有滑座，可以沿导轨作平行于主轴轴线方向的横向移动；工作台又经过回转盘装在滑座的水平导轨上，可以沿导轨作垂直于主轴轴线方向的纵向移动。这样，紧固在工作台上的工件，通过工作台、回转盘、滑座和升降台，可以在相互垂直的三个方向上实现进给或调整运动。在工作台与滑座之间的回转盘还可以使工作台左右转动45o角，因此工作台在水平面上除了可以作横向和纵向进给外，还可以实现在不同角度的各个方向上的进给，用以铣削螺旋槽。
图7－11 X62W万能铣床结构示意图
由此可见，铣床的主运动是主轴带动刀杆和铣刀的旋转运动；进给运动包括工作台带动工件在水平的纵、横方向及垂直方向三个方向的运动；辅助运动则是工作台在三个方向的快速移动。图7—12所示为铣床几种主要的加工形式的主运动和进给运动示意图。
图7－12 铣床主运动和进给运动示意图
二、铣床的电力拖动形式和控制要求
铣床的主运动和进给运动各由一台电动机拖动，这样铣床的电力拖动系统一般由三台电动机所组成：主轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。主轴电动机通过主轴变速箱驱动主轴旋转，并由齿轮变速箱变速，以适应铣削工艺对转速的要求，电动机则不需要调速。由于铣削分为顺铣和逆铣两种加工方式，分别使用顺铣刀和逆铣刀，所以要求主轴电动机能够正反转，但只要求预先选定主轴电动机的转向，在加工过程中则不需要主轴反转。又由于铣削是多刃不连续的切削，负载不稳定，所以主轴上装有飞轮，以提高主轴旋转的均匀性，消除铣削加工时产生的振动，这样主轴传动系统的惯性较大，因此还要求主轴电动机在停机时有电气制动。进给电动机作为工作台进给运动及快速移动的动力，也要求能够正反转，以实现三个方向的正反向进给运动；通过进给变速箱，可获得不同的进给速度。为了使主轴和进给传动系统在变速时齿轮能够顺利地啮合，要求主轴电动机和进给电动机在变速时能够稍微转动一下（称为变速冲动）。三台电动机之间还要求有联锁控制，即在主轴电动机起动之后另两台电动机才能起动运行。由此，铣床对电力拖动及其控制有以下要求：
1．铣床的主运动由一台笼型异步电动机拖动，直接起动，能够正反转，并设有电气制动环节，能进行变速冲动。
2．工作台的进给运动和快速移动均由同一台笼型异步电动机拖动，直接起动，能够正反转，也要求有变速冲动环节。
3．冷却泵电动机只要求单向旋转。
4．三台电动机之间有联锁控制，即主轴电动机起动之后，才能对其余两台电动机进行控制。
三、X62W型万能铣床电气控制电路分析
X62W型万能铣床的电气控制电路有多种，图7—13电路是经过改进的电路，为X62W型卧式和X53K型立式两种万能铣床所通用。
（一）主电路
三相电源由电源引入开关QSl引入，FUl作全电路的短路保护。主轴电动机M1的运行由接触器KMl控制，由换相开关SA3预选其转向。冷却泵电动机M3由QS2控制其单向旋转，
但必须在M1起动运行之后才能运行。进给电动机M2由KM3、KM4实现正反转控制。三台电动机分别由热继电器FRl、FR2、FR3提供过载保护。
（二）控制电路
由控制变压器TCl提供110V工作电压，FU4提供变压器二次侧的短路保护。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YCl、YC2、YC3实现，电磁离合器需要的直流工作电压由整流变压器TC2降压后经桥式整流器VC提供，FU2、FU3分别提供交直流侧的短路保护。
1．主轴电动机M1的控制
M1由交流接触器KMl控制，为操作方便，在机床的不同位置各安装了一套起动和停机按钮：SB2和SB6装在床身上，SBl和SB5装在升降台上。对M1的控制包括有主轴的起动、停机制动、换刀制动和变速冲动。
（1）起动：在起动前先按照顺铣或逆铣的工艺要求，用组合开关SA3预先确定M1的转向。按下SB1或SB2→KM1线圈通电→M1起动运行,同时KM1动合辅助触点（7－13）闭合 为KM3、KM4线圈支路接通做好准备。
（2）停车与制动：按下SB5或SB6→SB5或SB6动断触点断开（3－5或1－3）→KM1线圈断电，M1停车→SB5或SB6动合触点闭合（105－107）制动电磁离合器YC1线圈通电→M1制动。
制动电磁离合器YCl装在主轴传动系统与M1转轴相连的第一根传动轴上，当YCl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0.5 s。
（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（见图7—11）拉出，转动变速盘至所需的转速，然后再将变速手柄复位。在手柄复位的过程中，在瞬间压动了行程开关SQl，手柄复位后，SQl也随之复位。在SQl动作的瞬间，SQl的动断触点（5—7）先断开其他支路，然后动合触点（1—9）闭合，点动控制KMl，使M1产生瞬间的冲动，利于齿轮的啮合；如果点动一次齿轮还不能啮合，可重复进行上述动作。
（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。只要将换刀制动开关SAl拨至“接通”位置，其动断触点SAl—2（4—6）断开控制电路，保证在换刀时机床没有任何动作；其动合触点SAl—1（105—107）接通YCl，使主轴处于制动状态。换刀结束后，要记住将SAl扳回“断开”位置。
2．进给运动控制
工作台的进给运动分为常速（工作）进给和快速进给，常速进给必须在M1起动运行后才能进行，而快速进给属于辅助运动，可以在M1不起动的情况下进行。工作台在六个方向上的进给运动是由机械操作手柄（见图7—11）带动相关的行程开关SQ3～SQ6，通过控制接触器KM3、KM4来控制进给电动机M2正反转来实现的。行程开关SQ5和SQ6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中的第四根传动轴上。当YC2吸合而YC3断开时，为常速进给；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SQ5动作→其动断触点SQ5—2（27—29）先断开，动合触点SQ5—1（21—23）后闭合→KM3线圈通过（13—15—17—19—21—23—25）路径通电→M2正转→工作台向右运动。
若将操作手柄扳向左边，则SQ6动作→KM4线圈通电→M2反转→工作台向左运动。SA2为圆工作台控制开关，此时应处于“断开”位置，其三组触点状态为：SA2—1、SA2—3接通，SA2—2断开。
（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、后和中间五个位置，将手柄扳至向“下”或“向上”位置时，分别压动行程开关SQ3或SQ4，控制M2正转或反转，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，其余的可自行分析。
将十字形手柄扳至“向上”位置 SQ4的动断触点SQ4—2先断开，动合触点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）进给变速冲动：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。进给变速冲动由行程开关SQ2控制，在操纵进给变速手柄和变速盘（见图7—11）时，瞬间压动了行程开关SQ2，在SQ2通电的瞬间，其动断触点SQ2—1（13—15）先断开而动合触点SQ2—2（15—23）后闭合，使KM3线圈经（13—27—29—19—17—15—23—25）路径通电， M2正向点动。由KM3的通电路径可见：只有在进给操作手柄均处于零位（即SQ3一SQ6均不动作）时，才能进行进给变速冲动。
（4）工作台快速进给的操作：要使工作台在六个方向上快速进给，在按常速进给的操作方法操纵进给控制手柄的同时，还要按下快速进给按钮开关SB3或SB4（两地控制），使KM2线圈通电，其动断触点（105—109）切断YC2线圈支路，动合触点（105—111）接通YC3线圈支路，使机械传动机构改变传动比，实现快速进给。由于与KMl的动合触点（7—13）并联了KM2的一个动合触点，所以在M1不起动的情况下，也可以进行快速进给。
3．圆工作台的控制
在需要加工弧形槽、弧形面和螺旋槽时，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起动的同时，KM3线圈经（13—15—17—19—29—27—23—25）的路径通电，使M2正转，带动圆工作台旋转运动（圆工作台只需要单向旋转）。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动断触点断开，都会切断KM3线圈支路，使圆工作台停止运动，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。
（三）照明电路
照明灯EL由照明变压器TC3提供24V的工作电压，SA4为灯开关，FU5提供短路保护。
四、X62W型万能铣床常见电气故障的诊断与检修
X62W型万能铣床电气控制线路较常见的故障主要是主轴电动机控制电路和工作台进给控制电路的故障。
（一）主轴电动机控制电路故障
1．M1不能起动
与前面已分析过的机床的同类故障一样，可从电源、QSl、FUl、KMl的主触点、FR1到换相开关SA3，从主电路到控制电路进行检查。因为M1的容量较大，应注意检查KM1的主触点、SA3的触点有无被熔化，有无接触不良。
此外，如果主轴换刀制动开关SAl仍处在“换刀”位置，SAl—2断开；或者SAl虽处于正常工作的位置，但SAl—2接触不良，使控制电源未接通，M1也不能起动。
2．M1停车时无制动
重点是检查电磁离合器YCl，如YCl线圈有无断线、接点有无接触不良，整流电路有无故障等等。此外还应检查控制按钮SB5和SB6。
3．主轴换刀时无制动
如果在M1停车时主轴的制动正常，而在换刀时制动不正常，从电路分析可知应重点检查制动控制开关SAl。
4．按下停车按钮后M1不停
故障的主要原因可能是：KMl的主触点熔焊。如果在按下停车按钮后，KMl不释放，则可断定故障是由KMl主触点熔焊引起的。应注意此时电磁离合器YCl正在对主轴起制动作用，
会造成M1过载，并产生机械冲击。所以一旦出现这种情况，应马上松开停车按钮，进行检查，否则会很容易烧坏电动机。
5．主轴变速时无瞬时冲动
由于主轴变速行程开关SQl在频繁动作后，造成开关位置移动，甚至开关底座被撞碎或触点接触不良，都将造成主轴无变速时的瞬时冲动。
（二）工作台进给控制电路故障
铣床的工作台应能够进行前、后、左、右、上、下六个方向的常速和快速进给运动，其控制是由电气和机械系统配合进行的，所以在出现工作台进给运动的故障时，如果对机、电系统的部件逐个进行检查，是难以尽快查出故障所在的。可依次进行其他方向的常速进给、快速进给、进给变速冲动和圆工作台的进给控制试验，来逐步缩小故障范围，分析故障原因，然后再在故障范围内逐个对电器元件、触点、接线和接点进行检查。在检查时，还应考虑机械磨损或移位使操纵失灵等非电气的故障原因。这部分电路的故障较多，下面仅以一些较典型的故障为例来进行分析。
1．工作台不能纵向进给
此时应先对横向进给和垂直进给进行试验检查，如果正常，则说明进给电动机M2、主电路、接触器KM3、KM4及与纵向进给相关的公共支路都正常，就应重点检查图7—13中的行程开关SQ2—1、SQ3—2及SQ4—2，即接线端编号为13—15—17—19的支路，因为只要这三对动断触点之中有一对不能闭合、接触不良或者接线松脱，纵向进给就不能进行。同时，可检查进给变速冲动是否正常，如果也正常，则故障范围已缩小到在SQ2—1及SQ5—1、SQ6—1上了，一般情况下SQ5—1、SQ6—1两个行程开关的动合触点同时发生故障的可能性较小，而SQ2—1（13—15）由于在进给变速时，常常会因用力过猛而容易损坏，所以应先检查它。
2．工作台不能向上进给
首先进行进给变速冲动试验，若进给变速冲动正常，则可排除与向上进给控制相关的支路13—27—29—19存在故障的可能性；再进行向左方向进给试验，若又正常，则又排除19—21和31—33—12支路存在故障的可能性。这样，故障点就已缩小到21一（SQ4—1）一31的范围内，例如，可能是在多次操作后，行程开关SQ4因安装螺丝松动而移位，造成操纵手柄虽已到位，但其触点SQ4—1（21—31）仍不能闭合，因此工作台不能向上进给。
3．工作台各个方向都不能进给
此时可先进行进给变速冲动和圆工作台的控制，如果都正常，则故障可能在圆工作台控制开关SA2—3及其接线（19—21）上；但若变速冲动也不能进行，则要检查接触器KM3能否吸合，如果KM3不能吸合，除了KM3本身的故障之外，还应检查控制电路中有关的电器部件、接点和接线，如接线端2—4—6—8—10—12、7—13等部分；若KM3能吸合，则应着重检查主电路，包括M2的接线及绕组有无故障。
4．工作台不能快速进给
如果工作台的常速进给运行正常，仅不能快速进给，则应检查SB3、SB4和KM2，如果这三个电器无故障，电磁离合器电路的电压也正常，则故障可能发生在YC3本身，常见的有YC3线圈损坏或机械卡死、离合器的动、静摩擦片间隙调整不当等。