专利名称：卧式镗床控制实验系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于教学实验设备的技术领域，具体涉及一种可进行镗床实物 仿真的卧式镗床实验系统。
背景技术：
现有的实验台在完成卧式镗床的相关教学实验时，都没有将镗床的实物模 型与实验台的电气控制相结合，因此在实验过程中都是采用纯模拟的方式来实 现的，学生只能根据实验台上安装电机的运动过程来想像卧式镗床的工作情况， 这样很难了解卧式镗床真正的工作原理，教学现象也不明显，不利于培养学生 的实际操作经验。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种卧式镗床控 制实验系统的技术方案，增加实物仿真模型，使实验过程更加形象生动，培养 学生的动手能力。
所述的卧式镗床控制实验系统，包括实验台和镗床，其特征在于所述的镗 床包括床身，床身上配合设置前立柱、后立柱，前立柱上固定设置垂直导轨、 前立柱垂直丝杆，前立柱垂直丝杆与主轴箱螺接配合，主轴箱后部设置滑轨与 垂直导轨滑动配合，后立柱上固定设置后立柱垂直丝杆，后立柱垂直丝杆螺接 配合支撑架，床身上设置滑轨，床身上中部设置滑动配合的下滑座，下滑座上 配合设置上滑座，上滑座上设置工作台面，实验台上设置镗床控制电路，实验 台与镗床之间电气控制连接。所述的卧式镗床控制实验系统，其特征在于所述的主轴箱上固定设置水平 导轨、水平丝杆，水平丝杆前端部连接设置联轴器，水平丝杆螺接配合主轴电 机固定板，主轴电机固定板后部设置滑轨与水平导轨滑动配合，主轴电机固定 板上配合设置主轴电机固定孔安装主轴电机，主轴箱前端部配合设置进给电机 固定孔安装进给电机，联轴器连接进给电机固定孔上安装的进给电机的主轴。
所述的卧式镗床控制实验系统，其特征在于所述的前立柱垂直丝杆上端部 连接配合前立柱手柄轮，后立柱垂直丝杆上端部连接设置后立柱手柄轮。
所述的卧式镗床控制实验系统，其特征在于所述的下滑座上安装设置下滑 座丝杆，下滑座丝杆上连接设置下滑座手柄轮，上滑座上安装设置上滑座丝杆，
上滑座丝杆上连接设置上滑座手柄轮。
所述的卧式镗床控制实验系统，其特征在于所述的床身上配合设置前立柱、 后立柱，前立柱与床身固定配合设置，后立柱通过床身上设置的滑轨与床身滑 动配合。
所述的卧式镗床控制实验系统，其特征在于所述的实验台上配合设置主轴
电机M1、进给电机M2与镗床控制电路连接。
所述的卧式镗床控制实验系统，其特征在于所述的实验台上设置的主轴电 机M1采用减速电机。
本实用新型将镗床的实物模型与实验台电气控制电路相结合，增加了实物 仿真模型，通过控制实验台上的电机即可使镗床上的电机做出相同的动作，便 于学生观察镗床的工作过程，使实验教学过程更加形象生动。学生可以形象的 观察镗床的工作原理，也可以自己动手操作实物仿真模型，这样不仅巩固了学 生所学的知识还能培养学生的动手能力，为学生以后的工作打下坚实基础。
图1为本实用新型镗床的结构示意图2为本实用新型实验台镗床控制电路的主电路原理图； 图3为本实用新型实验台镗床控制电路的控制电路原理图。 图中1-后立柱手柄轮，la-前立柱手柄轮，lb-上滑座手柄轮，lc-下滑座 手柄轮，2-后立柱垂直丝杆，2a-前立柱垂直丝杆，2b-水平丝杆，3-垂直导轨， 3a-水平导轨，4-前立柱，5-主轴箱，6-进给电机固定孔，7-联轴器，8-主轴电 机固定板，9-主轴电机固定孔，10-床身，11-下滑座，12-上滑座，13-工作台 面，14-支撑架，15-后立柱。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。
卧式镗床控制实验系统，包括实验台和与实验台配套的镗床实物模型，镗 床包括床身10，床身10上安装设置、，前立柱4上固定设置垂直导轨3、前立 柱垂直丝杆2a，上端部连接配合前立柱手柄轮la。后立柱15上固定设置，后 立柱垂直丝杆2上端部连接设置后立柱手柄轮1，后立柱垂直丝杆2螺接配合。 床身10上设置滑轨，上中部设置滑动配合的，下滑座11上安装设置下滑座丝 杆，下滑座丝杆上连接设置下滑座11上配合设置，上滑座12上安装设置上滑 座丝杆，上滑座丝杆上连接设置，上滑座12上设置。
前立柱垂直丝杆2a上螺接配合，主轴箱5的后部设置滑轨与垂直导轨3滑 动配合，保证在工作的移动过程中主轴箱5保持平衡。主轴箱5上固定设置、 水平丝杆2b,水平丝杆2b前端部连接设置，水平丝杆2b螺接配合主轴电机固 定板8后部设置滑轨与水平导轨3a滑动配合，主轴电机固定板8上配合设置安 装主轴电机，主轴箱5前端部配合设置进给电机固定孔6安装进给电机，联轴 器7连接上安装的进给电机的主轴。进给电机转动时通过联轴器7带动水平丝杆2b，使主轴电机转动。
实验台上设置镗床控制电路，实验台上配合设置主轴电机M1、进给电机M2 与镗床控制电路连接，主轴电机M1采用减速电机，实验台与镗床之间通过信号 线进行电气控制连接。在实验台上控制主轴电机M1、进给电机M2的同时，镗床 上安装的主轴电机和进给电机做出与主轴电机M1、进给电机M2相同的动作。
在实验开始前，将切削刀具安装在主轴箱5前端的锥孔内，后立柱15上的 支撑架14用来夹持刀具的末端。摇动后立柱手柄轮1和前立柱手柄轮la，调整 支撑架14和主轴箱5的高度，使两者的轴心线位于同一直线上。在工作过程中 支撑架14可随主轴箱5同时升降，因而使两者的轴心线始终在同一直线上。前 立柱4与床身10固定配合设置，后立柱15通过床身10上设置的滑轨与床身10 滑动配合，用于调整前立柱4、后立柱15之间的距离。然后将加工工件放置在 工作台面13上，摇动上滑座手柄轮lb使工作台面13做纵向移动，摇动下滑座 手柄轮lc使工作台面13做横向移动。
图2、图3为实验台上设置的镗床控制电路原理图。图中M1为主轴电机， M2为进给电机。电动机M1由5只接触器控制，其中KM1、 KM2为电动机正、反 转接触器，KM3为制动电阻短接接触器，KM4为低速运转接触器，KM5为高速运 转接触器，主轴电动机正反转停车时，均由速度继电器KV控制，实现反接制动， 另外还设有短路保护和过载保护。电动机M2由接触器KM6、 KM7实现正反转控 制，设有短路保护，因快速移动为点动控制，所以M2为短时运行，无须过载保 护。
主轴电动机的正、反向起动控制合上电源开关QF，电源指示灯HL1亮，表 示电源接通。将旋钮开关SA1由关断状态打向开通状态，照明指示灯亮。调整 好工作台和主轴箱的位置后，便可开动主轴电动机M1拖动主轴或平旋盘正反转起动运行。电路由正、反转起动按钮SB2、 SB3、正反转中间继电器KA1、 KA2和正反转接触器KM1、 KM2等构成主轴电动机起动控制环节。另设有高、低速选择手柄，选择高速或低速运行。当要求主轴低速运行时，将速度选择手柄置于低速档，此时与速度选择手柄有联动关系的行程开压，触点SQ(11-13)断开。要使电动机正转运行，可按下正转起动按钮SB2，中间继电器KA1通电并自锁，触点KA1(8-9)断开了 KA2电路；触点KAl(12-7)闭合，使KM3线圈通电(SQ3、 SQ4正常工作时处于受压状态，因此常开触点是闭合的)，限流电阻R被短接；KA1(14-18)闭合，使腿l、 KM4相继通电。电动机Ml在A接法下起动并以低速运行。若将速度选择手柄置于高速档，经联动机构将行程开关SQ压下，触点SQ(11_13)闭合。这样，在KM3通电的同时，时间继电器KT也通电。于是，电动机M1在低速A接法起动并经一定时限后，因KT通电延时断开的触点KT(15-21)断开，使KM4断电；触点KT(15-23)延时闭合，使KM5通电。从而使电动机Ml由低速A接法自动换接成YY接法，构成了双速电动机高速运转时的加速控制环节，即电动机按低速档起动再自动换接成高速档运转的自动控制。
主轴电动机的点动控制主轴电动机由正反转点动按钮SB4、 SB5，接触器KM1、 KM2和低速接触器KM4构成正反转低速点动控制环节，实现低速点动调整。点动控制时，由于腿3未通电，所以电动机串入电阻接成A接法低速起动，点动按钮松开后，电动机自然停车，若此时电动机转速较高，则可按下停车按钮SB1，但要按到底，以实现反接制动，实现迅速停车。
主轴电动机的停车与制动主轴电动机Ml在运行中可按下停止按钮SB1，来实现主轴电动机的停车与反接制动(当将SB1按到底时)。由SB1、 KV、 KM1、KM2和KM3构成主轴电动机正反转反接制动控制环节。
以主轴电动机运行在低速正转状态为例，此时KA1、 KM1、 KM3、 KM4均通电吸合，速度继电器KV-2 (15-19)闭合，为正转反接制动做准备。当停车时，按下SB1，触点SB1 (3 — 4)断开，KA1、 KM3断电释放，使主轴电动机定子串入限流电阻，触点KA1(14-18)、 KM3(4-18)断开，使KM1断电，切断主轴电动机正向电源。而KM1触点(19_20)闭合，使KM2通电，其触点(3 — 15)闭合，使KM4继续保持通电，于是主轴电动机进行反接制动。当电动机转速降低到KV释放值时，触点KV(15-19)释放，使KM2、 KM4相继断电，反接制动结束。
若主轴电动机己运行在高速正转状态，当按下SB1后，立即使KA1、 KM3、KT断电，再使KM1断电，KM2通电，同时KM5断电，KM4通电。于是主轴电动机串入限流电阻，接成A接法，进行反接制动，直至KV释放，反接制动结束。
权利要求1. 卧式镗床控制实验系统，包括实验台和镗床，其特征在于所述的镗床包括床身(10)，床身(10)上配合设置前立柱(4)、后立柱(15)，前立柱(4)上固定设置垂直导轨(3)、前立柱垂直丝杆(2a)，前立柱垂直丝杆(2a)与主轴箱(5)螺接配合，主轴箱(5)后部设置滑轨与垂直导轨(3)滑动配合，后立柱(15)上固定设置后立柱垂直丝杆(2)，后立柱垂直丝杆(2)螺接配合支撑架(14)，床身(10)上设置滑轨，床身(10)上中部设置滑动配合的下滑座(11)，下滑座(11)上配合设置上滑座(12)，上滑座(12)上设置工作台面(13)，实验台上设置镗床控制电路，实验台与镗床之间电气控制连接。
2. 如权利要求1所述的卧式镗床控制实验系统，其特征在于所述的主轴箱 (5)上固定设置水平导轨(3a)、水平丝杆(2b)，水平丝杆(2b)前端部连接 设置联轴器(7)，水平丝杆(2b)螺接配合主轴电机固定板(8),主轴电机固 定板(8)后部设置滑轨与水平导轨(3a)滑动配合，主轴电机固定板(8)上 配合设置主轴电机固定孔(9)安装主轴电机，主轴箱(5)前端部配合设置进 给电机固定孔(6)安装进给电机，联轴器(7)连接进给电机固定孔(6)上安 装的进给电机的主轴。
3. 如权利要求1所述的卧式镗床控制实验系统，其特征在于所述的前立柱 垂直丝杆(2a)上端部连接配合前立柱手柄轮(la)，后立柱垂直丝杆(2)上 端部连接设置后立柱手柄轮(1)。
4. 如权利要求1所述的卧式镗床控制实验系统，其特征在于所述的下滑座 (11)上安装设置下滑座丝杆，下滑座丝杆上连接设置下滑座手柄轮(lc)，上滑座(12)上安装设置上滑座丝杆，上滑座丝杆上连接设置上滑座手柄轮(lb)。
5. 如权利要求1所述的卧式镗床控制实验系统，其特征在于所述的床身(IO)上配合设置前立柱(4)、后立柱(15)，前立柱(4)与床身固定配合设置，后 立柱(15)通过床身(10)上设置的滑轨与床身(10)滑动配合。
6. 如权利要求1所述的卧式镗床控制实验系统，其特征在于所述的实验台 上配合设置主轴电机M1、进给电机M2与镗床控制电路连接。
7. 如权利要求6所述的卧式镗床控制实验系统，其特征在于所述的实验台 上设置的主轴电机M1采用减速电机。
专利摘要卧式镗床控制实验系统，属于教学实验设备的技术领域。包括实验台和镗床，镗床包括床身，床身上配合设置前立柱、后立柱，前立柱上固定设置垂直导轨、前立柱垂直丝杆，前立柱垂直丝杆与主轴箱螺接配合，主轴箱后部设置滑轨与垂直导轨滑动配合，后立柱上固定设置后立柱垂直丝杆，后立柱垂直丝杆螺接配合支撑架，床身上设置滑轨，床身上中部设置滑动配合的下滑座，下滑座上配合设置上滑座，上滑座上设置工作台面。本实用新型将镗床的实物模型与实验台电气控制电路相结合，增加了实物仿真模型，便于学生观察镗床的工作过程，使实验教学过程更加形象生动，巩固了学生所学的知识，培养了学生的动手能力。
文档编号G09B25/02GK201266452SQ20082016602
公开日2009年7月1日 申请日期2008年10月20日 优先权日2008年10月20日
发明者郭凯军 申请人:浙江求是科教设备有限公司