機(jī)床電路分析

1、 本章將介紹幾臺常用典型機(jī)床控制電路，以使讀者學(xué)會分析整臺機(jī)床的電氣控制原理、提高閱圖能力，加深對基本控制電路的認(rèn)識。 一般來講，機(jī)床的電氣電路可分為三部分：主電路、控制電路及信號電路。 3-1 普通車床電氣控制電路 車床的主運(yùn)動為主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動，刀架的移動為進(jìn)給運(yùn)動。 車床的調(diào)速一般仍采用變速箱，車床主運(yùn)動轉(zhuǎn)向的改變，一是用離合器的方法，或者用電氣的方法。 一、CY6140普通車床控制電路 從圖3-1可看出，車床刀架處有兩個按鈕，分別為主電機(jī)起動、停止按鈕，快速電機(jī)按鈕在車床十字手柄端部，以上三按鈕對應(yīng)圖2-21電氣原理圖中的SB1、SB2、SB3。 從電氣原理圖可看出，該機(jī)床有三臺電機(jī)：主從

2、電氣原理圖可看出，該機(jī)床有三臺電機(jī)：主電機(jī)電機(jī)M1、冷卻泵電機(jī)、冷卻泵電機(jī)M2、快速移動電機(jī)、快速移動電機(jī)M3。 圖3-1 CY6140車床外觀圖二、二、CM6132普通車床控制電路普通車床控制電路 從圖從圖3-2可看出：可看出：CM6132普通車床也有三臺電機(jī)，用普通車床也有三臺電機(jī)，用途與途與CY6140車床不盡相同。車床不盡相同。 1.CM6132車床的特點車床的特點（1）主運(yùn)動的正反轉(zhuǎn)由操作手柄控制，用繼電器實現(xiàn)控）主運(yùn)動的正反轉(zhuǎn)由操作手柄控制，用繼電器實現(xiàn)控制電路的自鎖并作控制電路的零壓保護(hù)。制電路的自鎖并作控制電路的零壓保護(hù)。（2）主軸采用電磁離合器制動，當(dāng)操作手柄扳向停車位）主軸

3、采用電磁離合器制動，當(dāng)操作手柄扳向停車位置時，電磁離合器線圈自動通電，主軸制動。待通電一置時，電磁離合器線圈自動通電，主軸制動。待通電一段時間后，電磁離合器電路自動切斷。段時間后，電磁離合器電路自動切斷。（3）液壓泵的起、停由自動開關(guān)控制。）液壓泵的起、停由自動開關(guān)控制。 2.主軸電機(jī)控制主軸電機(jī)控制 M1由由KM1和和KM2控制其正反轉(zhuǎn)，控制其正反轉(zhuǎn)， KM1、KM2分別由分別由操作手柄的轉(zhuǎn)換開關(guān)觸頭操作手柄的轉(zhuǎn)換開關(guān)觸頭SA1-2、 SA1-3控制，控制，SA1-1觸觸頭為停止位置時閉合的觸頭。頭為停止位置時閉合的觸頭。 3.主軸變速主軸變速 機(jī)床主運(yùn)動為分離傳動，主運(yùn)動變速箱中的九級速機(jī)

4、床主運(yùn)動為分離傳動，主運(yùn)動變速箱中的九級速度，是利用液壓機(jī)構(gòu)操作兩組撥叉進(jìn)行改變的。度，是利用液壓機(jī)構(gòu)操作兩組撥叉進(jìn)行改變的。 4.主軸制動主軸制動 將操作手柄扳到停車位置（將操作手柄扳到停車位置（SA1-1觸頭閉合），觸頭閉合），KT斷電，電磁離合器斷電，電磁離合器YC接通，接通，VC整流電路提供整流電路提供YC直直流電，產(chǎn)生制動。流電，產(chǎn)生制動。KT延時觸頭延時斷開，延時觸頭延時斷開，YC、VC斷電，制動結(jié)束。斷電，制動結(jié)束。 5.零壓及欠壓保護(hù)零壓及欠壓保護(hù) 鉆床種類：鉆床種類： 臺鉆、立式鉆床、搖臂鉆床、臥式鉆床、專臺鉆、立式鉆床、搖臂鉆床、臥式鉆床、專門鉆床門鉆床 用途：用途：l鉆孔

5、、擴(kuò)孔、鉸孔、攻螺紋（加專用裝置）鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻螺紋（加專用裝置）3-2 搖臂鉆床電氣控制電路搖臂鉆床電氣控制電路圖3-3 Z3040外觀圖 3-2 搖臂鉆床電氣控制電路搖臂鉆床電氣控制電路一、電力拖動與控制要求一、電力拖動與控制要求 M1主電動機(jī)：提供主軸旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給。主電動機(jī)：提供主軸旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給。 M2升降電動機(jī)：搖臂升降升降電動機(jī)：搖臂升降 M3液壓泵電動機(jī)：立柱、搖臂、主軸箱的夾緊、液壓泵電動機(jī)：立柱、搖臂、主軸箱的夾緊、 放松的壓力油。放松的壓力油。 M4冷卻泵電動機(jī)：冷卻刀具（工件）冷卻泵電動機(jī)：冷卻刀具（工件）二、電路分析二、電路分析1主電路主電路QF：引入電源：引入電源M4

6、：SA1起動起動M1：KM1控制通斷控制通斷M2：KM2正轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)， KM3反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)M3：KM4/KM5 正正/反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)2控制電路控制電路（1）主電動機(jī)）主電動機(jī)M1旋轉(zhuǎn)控制旋轉(zhuǎn)控制 按下按下SB2，KM1自鎖，主電機(jī)自鎖，主電機(jī)M1工作，指示工作，指示燈燈HL3亮。亮。（2）搖臂升降控制）搖臂升降控制 工作過程：搖臂松開工作過程：搖臂松開 上升上升/下降下降 搖臂夾緊搖臂夾緊 行程開關(guān)行程開關(guān)SQ1/SQ6 升升/降極限保護(hù)降極限保護(hù) 6-7 上升極限保護(hù)上升極限保護(hù) 23-7 下降極限保護(hù)下降極限保護(hù) 行程開關(guān)行程開關(guān)SQ2檢測松開檢測松開 、SQ3檢測夾緊檢測夾緊 a.上升（按上升（按S

7、B3）E：1 SB3 SQ1 KT+ SQ2 KT KM5 KM4+ M3+ 正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)搖臂松開搖臂松開 1KT SB5 SB6 YV+ (活塞桿通過彈簧片壓動限位開關(guān)活塞桿通過彈簧片壓動限位開關(guān)SQ2，使其，使其SQ2（7-14）打開，打開，KM4-，M3停）停） 1SQ1 FR2 SQ2 SB4 KM3 KM2+ M2+ 正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)搖臂上升搖臂上升 （到達(dá)要求高度松開（到達(dá)要求高度松開SB3 、 KM2-、M2-、KT-，經(jīng)延時，經(jīng)延時KT（18-19）閉合）閉合） 1SQ3 KT KM4 KM5+ M3+反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)搖臂夾緊搖臂夾緊（壓（壓SQ3， KM5-， YV-復(fù)位，停止）復(fù)位，停止）b.

8、 下降（按下降（按SB4）E：1 SB4 SQ6 KT+ SQ2 KT KT2 KM5 KM4+ M3+ 正轉(zhuǎn)搖臂松開正轉(zhuǎn)搖臂松開（壓（壓SQ2 、M3） SQ2 SB3 KM2 KM3+ M2+反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) 搖臂搖臂下降下降（到達(dá)要求高度松開（到達(dá)要求高度松開SB4 、M2、KT）SQ3 KT KM4 KM5+ M3+反轉(zhuǎn)搖臂夾緊反轉(zhuǎn)搖臂夾緊（壓（壓SQ3停止）停止）到達(dá)極限位置到達(dá)極限位置SQ1動作，終止搖臂上升動作，終止搖臂上升/下降下降（3）立柱和主軸箱松開、夾緊）立柱和主軸箱松開、夾緊a.主軸箱松開（按主軸箱松開（按SB5）松開：松開：E：1 SB5 KM5 KM4+ M3+ 正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)此

9、時電磁閥此時電磁閥YV不通電，高壓油經(jīng)二位六通電不通電，高壓油經(jīng)二位六通電磁閥到另一油路，磁閥到另一油路， 油缸移動，主軸箱松開油缸移動，主軸箱松開 SQ4復(fù)位復(fù)位 HL1亮亮 b.主軸箱夾緊主軸箱夾緊 （按（按SB6）E：1 SB6 KT KM4 KM5+ M3+ 反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) 油缸移動，主軸箱夾緊油缸移動，主軸箱夾緊 SQ4壓下壓下 HL2 亮亮 四、機(jī)床安裝后控制電路的檢查四、機(jī)床安裝后控制電路的檢查 可利用夾緊或放松按鈕，檢查通電電源相序。可利用夾緊或放松按鈕，檢查通電電源相序。當(dāng)按下當(dāng)按下SB5SB5時，若放松指示燈時，若放松指示燈HL1HL1亮，同時搖臂亮，同時搖臂能回轉(zhuǎn)，表明所接電源

10、相序正確。能回轉(zhuǎn)，表明所接電源相序正確。3-3 3-3 銑床電氣控制電路銑床電氣控制電路 按照結(jié)構(gòu)形式和加工性能的不同，銑床可分為按照結(jié)構(gòu)形式和加工性能的不同，銑床可分為立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑和專用銑床。立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑和專用銑床。 銑削加工一般有順銑和逆銑兩種形式，因此要銑削加工一般有順銑和逆銑兩種形式，因此要求主軸能正反轉(zhuǎn)。求主軸能正反轉(zhuǎn)。 銑床工作臺可在垂直、縱向、橫向三個方向移銑床工作臺可在垂直、縱向、橫向三個方向移動。動。 在操作順序上，應(yīng)保證先開動主軸電動機(jī)，然在操作順序上，應(yīng)保證先開動主軸電動機(jī)，然后才能開動進(jìn)給電動機(jī)。后才能開動進(jìn)給電動機(jī)。 加工范圍：加工范圍：銑

11、平面、斜面、溝槽銑平面、斜面、溝槽裝上分度頭：銑直齒輪、螺旋面裝上分度頭：銑直齒輪、螺旋面裝圓工作臺：銑凸輪、弧形槽裝圓工作臺：銑凸輪、弧形槽 銑床的運(yùn)動：銑床的運(yùn)動：主運(yùn)動：主運(yùn)動： 主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（順銑、逆銑）主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（順銑、逆銑）為加工前對刀和提高生產(chǎn)率，要求有制動。為加工前對刀和提高生產(chǎn)率，要求有制動。進(jìn)給運(yùn)動：進(jìn)給運(yùn)動：工作臺的左右（縱向）、前后（橫向）、上工作臺的左右（縱向）、前后（橫向）、上下（垂直）運(yùn)動，還有每個方向的快速移動。下（垂直）運(yùn)動，還有每個方向的快速移動。l組成：組成： 床身、懸梁、刀桿支架、主軸、工作臺、升降臺床身、懸梁、刀桿支架、主軸、工作臺、升降臺 圖圖

12、3-53-5為為X52X52銑床的外觀圖，圖銑床的外觀圖，圖3-63-6為其電氣原理圖，為其電氣原理圖，表表3-53-5為該機(jī)床的電氣控制元件表，表為該機(jī)床的電氣控制元件表，表3-63-6為其開關(guān)位為其開關(guān)位置說明。置說明。 圖3-5 X52K銑床外觀圖 一、電力拖動與控制要求一、電力拖動與控制要求1主軸電動機(jī)主軸電動機(jī)M1：l 7KW、1450rpm，轉(zhuǎn)換開關(guān)控制正反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換開關(guān)控制正反轉(zhuǎn)（順逆銑）、電磁離合器制動，（順逆銑）、電磁離合器制動， 二處起二處起停、換刀制動。停、換刀制動。2進(jìn)給電動機(jī)進(jìn)給電動機(jī)M2：l 直接起動直接起動 。正反轉(zhuǎn)能滿足縱、橫、垂直。正反轉(zhuǎn)能滿足縱、橫、垂直三個方

13、向進(jìn)給運(yùn)動和快速移動。三個方向進(jìn)給運(yùn)動和快速移動。3.冷卻泵電動機(jī)冷卻泵電動機(jī)M3：轉(zhuǎn)換開關(guān)控制：轉(zhuǎn)換開關(guān)控制.l根據(jù)工藝要求，應(yīng)滿足如下電氣聯(lián)鎖：根據(jù)工藝要求，應(yīng)滿足如下電氣聯(lián)鎖：1、順序動作：、順序動作：只有主軸旋轉(zhuǎn)后才能進(jìn)給和快速移動。只有主軸旋轉(zhuǎn)后才能進(jìn)給和快速移動。（防止刀具和機(jī)床損壞）（防止刀具和機(jī)床損壞）2進(jìn)給停止后才能主軸停止或同時停止，保證表面進(jìn)給停止后才能主軸停止或同時停止，保證表面粗糙度的要求。粗糙度的要求。3、各方向運(yùn)動互鎖：六個方向同時只能有一個方向、各方向運(yùn)動互鎖：六個方向同時只能有一個方向運(yùn)動產(chǎn)生，由手柄和機(jī)械離合器選擇進(jìn)給方向運(yùn)動產(chǎn)生，由手柄和機(jī)械離合器選擇進(jìn)給

14、方向 。4主軸和進(jìn)給運(yùn)動變速時采用主軸和進(jìn)給運(yùn)動變速時采用瞬時點動瞬時點動，保證嚙合，保證嚙合良好。良好。5、安全保護(hù)（主電機(jī)或冷卻電機(jī)過載時，進(jìn)給必須、安全保護(hù)（主電機(jī)或冷卻電機(jī)過載時，進(jìn)給必須停止，防止刀具和機(jī)床損壞）停止，防止刀具和機(jī)床損壞）二、控制電路工作原理二、控制電路工作原理控制線路控制線路110V，變壓器供電，變壓器供電，QF引入電源。引入電源。M1：KM1通斷通斷 ，SA5正反轉(zhuǎn)，直接起動，正反轉(zhuǎn)，直接起動，YB制動制動 FR1保護(hù)。保護(hù)。M2：KM2、KM3正反轉(zhuǎn)，直接起動。正反轉(zhuǎn)，直接起動。KM4工作進(jìn)給、快速進(jìn)給切換工作進(jìn)給、快速進(jìn)給切換 接觸器。接觸器。YC1工作進(jìn)給，

15、工作進(jìn)給，YC2快速進(jìn)給快速進(jìn)給 。FU1、FR2保護(hù)。保護(hù)。M3：SA3通斷，直接起動。通斷，直接起動。M1、M2、M3均為直接起動，連續(xù)運(yùn)行均為直接起動，連續(xù)運(yùn)行 (1)主電動機(jī)的起停主電動機(jī)的起停： 先選擇主軸轉(zhuǎn)向。再按先選擇主軸轉(zhuǎn)向。再按SB3或或SB4，停止按，停止按SB1或或SB2。 (2)主電動機(jī)的制動：主電動機(jī)的制動： 按按SB1或或SB2，接通，接通YB。 (3)主軸變速時的瞬時點動：主軸變速時的瞬時點動： 將變速手柄拉出，轉(zhuǎn)動手輪再復(fù)位，壓動將變速手柄拉出，轉(zhuǎn)動手輪再復(fù)位，壓動SQ7瞬時瞬時點動。點動。 (4)主軸換刀制動：主軸換刀制動： 轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2。1主電動機(jī)

16、的控制主電動機(jī)的控制2 2、進(jìn)給運(yùn)動控制、進(jìn)給運(yùn)動控制工作臺三個方向運(yùn)動通過操作手柄和機(jī)械聯(lián)動機(jī)構(gòu)工作臺三個方向運(yùn)動通過操作手柄和機(jī)械聯(lián)動機(jī)構(gòu)控制相應(yīng)的行程開關(guān)，使進(jìn)給電動機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來控制相應(yīng)的行程開關(guān)，使進(jìn)給電動機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。實現(xiàn)?？v向手柄：控制工作臺左右移動，壓下行程開關(guān)縱向手柄：控制工作臺左右移動，壓下行程開關(guān)SQ1/SQ2SQ1/SQ2，接通縱向離合器。，接通縱向離合器。十字手柄：控制工作臺上下、前后運(yùn)動，壓下行程十字手柄：控制工作臺上下、前后運(yùn)動，壓下行程開關(guān)開關(guān)SQT3/SQ4SQT3/SQ4，接通離合器。，接通離合器。 十字手柄：十字手柄： 上、下運(yùn)動上、下運(yùn)動：接通垂直

17、進(jìn)給離合器，壓下：接通垂直進(jìn)給離合器，壓下SQ3/SQ4 前、后運(yùn)動前、后運(yùn)動：接通橫向離合器，壓下：接通橫向離合器，壓下SQ3/SQ4 中位：中位： 不接通不接通 SQ3壓下：壓下： 向前或下運(yùn)動向前或下運(yùn)動 SQ4壓下：壓下： 向后或上運(yùn)動向后或上運(yùn)動 工作臺的左右工作臺的左右( (縱向縱向) )運(yùn)動：運(yùn)動：壓下行程開關(guān)壓下行程開關(guān)SQ1SQ1或或SQ2SQ2。工作臺上、下工作臺上、下( (垂直垂直) )運(yùn)動和前后運(yùn)動和前后( (橫向橫向) )運(yùn)動：運(yùn)動：壓下行程開關(guān)壓下行程開關(guān)SQ3SQ3或或SQ4SQ4，注意還要結(jié)合手柄的動注意還要結(jié)合手柄的動作方向。作方向。進(jìn)給變速時的瞬時點動：進(jìn)給

18、變速時的瞬時點動：進(jìn)給手柄必須放在零位進(jìn)給手柄必須放在零位。變速手柄拉出選好速度變速手柄拉出選好速度再繼續(xù)拉出，壓合再繼續(xù)拉出，壓合SQ6SQ6，瞬時點動，然后推回原位，瞬時點動，然后推回原位停止。停止。一次不行，可多次重復(fù)。一次不行，可多次重復(fù)。 進(jìn)給方向的快速移動：進(jìn)給方向的快速移動： 通過進(jìn)給手柄和快速按鈕（通過進(jìn)給手柄和快速按鈕（SB5或或SB6）配合使用。）配合使用。 接觸器接觸器KM4工作接通快速離合器工作接通快速離合器YC2。 進(jìn)給運(yùn)動方向上的極限位置保護(hù)：進(jìn)給運(yùn)動方向上的極限位置保護(hù)： 采用機(jī)械和電氣相配合的方式，由擋塊確定極限位采用機(jī)械和電氣相配合的方式，由擋塊確定極限位置，

19、擋塊與操縱手柄聯(lián)動，使手柄復(fù)位，也使手柄置，擋塊與操縱手柄聯(lián)動，使手柄復(fù)位，也使手柄壓合的行程開關(guān)復(fù)位。壓合的行程開關(guān)復(fù)位。 機(jī)械機(jī)械 擋塊擋塊 電氣電氣 行程開關(guān)行程開關(guān) 三、圓形工作臺的控制三、圓形工作臺的控制 為擴(kuò)大機(jī)床加工能力，可在工作臺上安裝圓形為擴(kuò)大機(jī)床加工能力，可在工作臺上安裝圓形工作臺，進(jìn)行圓弧或凸輪銑削加工。工作臺，進(jìn)行圓弧或凸輪銑削加工。 使轉(zhuǎn)換開關(guān)使轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1打到工作臺接通位置。打到工作臺接通位置。 SA1-1和和SA1-3斷開，斷開，SA1-2接通。電流經(jīng)過四個接通。電流經(jīng)過四個行程開關(guān)常閉觸點使工作臺旋轉(zhuǎn)。行程開關(guān)常閉觸點使工作臺旋轉(zhuǎn)。 四個行程開關(guān)確保各個手柄在零位，不會引起四個行程開關(guān)確保各個手柄在零位，不會引起工