摘要：AICEYA760 銑床存在機床線路老化，阻容元件變值，小型直流繼電器特別是雙狀態直流繼電器工作不穩定，繼電器觸頭容量小且觸點接觸不良問題。給出改造方案并加以實施。
關鍵詞AICEYA760 銑床電氣系統改造
中航工業陜西飛機工業集團有限公司機械動力公司AICEYA760 型銑床是法國20 世紀70 年代產品，機床結構緊湊，機械化和自動化程度較高，一直以來都是公司加工飛機復雜鋁合金零件的主要設備。由于使用時間較長，近年來設備故障不斷，嚴重影響公司正常生產任務。為此，在詳細分析設備故障原因后，對其進行維修改造，恢復了設備原有功能。
一、問題的提出
經分析，該銑床故障與機械部分結構沒有太大關系，機床主要功能基本由電氣控制實現，電氣控制線路復雜，控制元件采用大量小型直流繼電器和雙狀態直流繼電器，控制線路中采用大量阻容回路。由于使用時間長，機床線路老化，阻容元件變值，小型直流繼電器特別是雙狀態直流繼電器工作不穩定，繼電器觸頭容量小且觸點接觸不良，造成機床故障頻繁。此外，機床電氣系統中的元器件國產元件無法替代，設備長期得不到有效的維護修理，也是設備的使用狀態逐漸惡化的主要原因。由于設備故障主要由電氣控制系統引起，因此必須對其進行改造。改造原則是簡化機床控制線路，保留原機床的電機及部分限位開關，廢除原機床的線路及元件，重新設計機床的主線路與控制線路，機床元器件全部選用國產件，增強其互換性，方便今后維修。
二、改造實施
AICEYA760 型銑床動力系統由3kW 主軸電機、1.47kW 工作臺拖動電機和0.1kW 冷卻泵電機組成。主控回路見圖1，主軸電機M1 由交流接觸器KM1 控制運行，冷卻泵電機則由轉換開關QS2 控制運行，工作臺拖動電機M3 由交流接觸器KM2與KM3 控制正反向運行。機床電源由轉換開關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，有助于機床穩定運行。整個機床的控制回路大體可分兩大部分即主軸電機的控制與工作臺拖動電機的控制。
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
合上轉換開關QS1，機床接通電源，變壓器TC 得電，其輸出端有電壓輸出，此時按下啟動按鈕SB2，硅整流器VC1 的輸入端有24V 交流電壓輸入，同時其輸出端輸出24V 直流電壓，主軸電機剎車線圈TL 得電，主軸電機M1 制動釋放，同時直流繼電器KM4 線圈得電吸合，25 與27 間常開觸點KM4 閉合自保，而7 與9 間常開觸點閉合，使接觸器KM1 線圈得電吸合，KM1 主觸頭動合接通電機M1 啟動運轉，形成兩個控制回路：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。主軸電機帶有制動機構，其制動釋放線圈電源為直流24V，將制動釋放線圈TL 與繼電器KM4 線圈并聯，這樣可保證主軸電機啟動前電機制動機構釋放，而在主軸電機停止時，電機制動釋放線圈TL 與繼電器KM4 線圈同時失電，實現主軸電機制動。在主軸變速手柄旁邊裝有按鈕SB3，其主要功能：①可對主軸電機進行點動，使變速時齒輪易于嚙合；②可對主軸電機進行啟動；③可對主軸電機進行停止控制，這些功能都為機床的操作帶來方便。
2.工作臺的控制
（1）工作臺縱向左右運動。由交流接觸器KM2、KM3 控制電機M3 的正反轉實現，而接觸器KM2 與KM3 的工作則由繼電器KM5 與KM6 來控制。工作臺縱向的工作進給與快速移動則由手柄開關SA1-4 控制，分別由工作進給離合器EL1 與快速移動離合器RL1 來實現。
①工作臺向右。將工作臺縱向控制手柄SA1 扳置“向右”位置時，手柄開關SA1-2 閉合，繼電器KM5 線圈得電吸合，其7與11 之間常開觸點KM5 閉合，接觸器KM2 線圈得電吸合，拖動電機M3 正向啟動運行。同時繼電器KM5、8 與28 之間常開觸點閉合，電磁離合器EL1 得電，工作臺向右做工作進給，而10與12 之間常開觸點KM5 閉合，實現自保，其控制回路為：8→SA1-1→10→SA1-2→12→SQ1→14→SQ2→16→KM6→18→KM5→2。當需要工作臺快速向右移動時，只需將縱向控制手柄SA1 扳置“快速”位置，手柄開關SA1-4 斷開工作離合器EL1 電源，同時接通快速離合器RL1 電源，并配合機械的轉換，這時工作臺將快速向右移動，當松開快速手柄后，其手柄開關SA1-4則斷開快速離合器RL1 電源，同時又接通工作離合器EL1 的電源，工作臺仍將做向右工作進給，當需要停止時，只要將手柄開關SA1 扳置“停止”位置，手柄開關SA1-1 斷開電源，繼電器KM5 線圈失電釋放，進給電機與離合器同時停止工作，工作臺向右運動停止。
②工作臺向左。工作臺向左運行與工作臺向右運行原理相同，只要將縱向控制手柄SA1 扳置“向左”位置時，10 與20 之間手柄開關SA1-3 閉合，繼電器KM6 線圈得電吸合，控制工作臺向左運動，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 的常開觸點為繼電器KM6 自保。
（2）工作臺的垂直運動。工作臺垂直方向上下運動由繼電器KM8 與KM9 來控制實現，其中工作進給與快速移動則由垂直控制手柄控制其工作離合器EL2 與快速離合器RL2 的得電與失電實現。另外工作臺做垂直方向運動時，須將垂直/橫向選擇開關扳置“垂直”位置，這時選擇開關SA4 接通，繼電器KM7 得電工作，工作臺方可作垂直方向的運動。
①工作臺向下。將工作臺垂直向手柄SA2 扳置“向下”位置時，手柄開關SA2-2 接通，繼電器KM8 線圈得電吸合，其7 與11 之間常開觸點KM8 閉合，接觸器KM2 線圈得電吸合，電機M3 得電正向啟動運行，同時8 與74 之間常開觸點KM8 閉合，電磁離合器EL2 得電，這時工作臺向下做進給運動，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 回路實現自保。當需要工作臺快速下降時，只需將垂直控制手柄SA2 扳置“快速”位置，手柄開關SA2-4 斷開工作離合器EL2 電源，同時接通快速離合器RL2 電源，這時工作臺將快速向下移動，當松開快速手柄后，其手柄開關SA2-4 則斷開快速離合器RL2 電源，同時接通工作離合器EL2 電源，工作臺將仍做向下工作進給。當需要工作臺運行停止時，只要將手柄SA2 扳置“停止”位置，手柄開關SA2-1 斷開電源，繼電器KM8 線圈失電釋放，進給電機與離合器同時停止工作，工作臺向下運行停止。
②工作臺向上。工作臺向上的控制原理與工作臺向下的控制原理相同，將垂直控制手柄SA2 扳置“向上”位置時，40 與60之間手柄開關SA2-3 接通，繼電器KM9 得電吸合，7 與15 之間KM9 常開觸點閉合，接觸器KM3 線圈得電吸合，電機M3 反向啟動，拖動工作臺向上運行，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 回路實現自保。
（3）工作臺的橫向運動。工作臺的橫向運動與工作臺垂直運動的控制原理基本相同，工作臺橫向運動時需要將工作臺垂直/橫向選擇手柄扳置“橫向”位置，其選擇開關SA4 斷開繼電器KM7 線圈電源，KM7 失電，其觸點釋放復位，這時工作臺可做橫向運動。
①工作臺向前。將工作臺橫向控制手柄SA3 扳置“向前”位置時，手柄開關SA3-3 接通繼電器KM8 線圈得電吸合，電機M3 正向啟動運轉帶動工作臺向前運行，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 回路實現自保，工作臺的工作運行與快速移動通過手柄開關SA3-4 控制實現。
②工作臺向后。工作臺向后運行與向前運行原理相同。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 回路實現自保。
工作臺的運行是通過控制工作臺拖動電機的正、反向運行，以及控制工作離合器與快速離合器的得電與失電并與機械配合實現了工作臺6 個方向的工作進給與快速移動。而工作臺的進給速度則有機械上不同齒輪的相互嚙合實現。
此外，在機床電氣線路的設計中，設置了熔斷器FU1～FU8對機床的主回路和各種控制回路做短路保護，而主軸電機、冷卻泵電機及工作臺拖動電機，則分別由接觸器KM1 與KM2、KM3 進行欠壓與失壓保護，由熱繼電器FR1、FR2 及FR3 進行過載保護。并在線路中設置限位開關SQ13 與SQ14 作為手動工作臺垂直升降搖把的安全保護。限位開關SQ1 與SQ3、SQ5與SQ7、SQ9 與SQ11 做工作臺縱向向右與向左，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限位，從而保證了機床運行安全可靠。
此次對機床的成功改造，證明早期購買的外國機床，大部分設備技術狀態還是較好的，只是在維修時由于缺乏相關備件，才導致設備不能正常使用，淘汰十分可惜。如果能夠利用自身技術加上國產可替代的零部件及元器件，將這些舊設備加以改造，完全可以恢復其生產能力，給企業節省大量經費。
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
