典型機床的電氣控制資料課件

第3章典型機床的電氣控制內(nèi)容：常用機床：普通車床、平面磨床、萬能銑床等的電氣控制原理分析。要求：具有一定的機床電氣控制線路分析的能力。第3章典型機床的電氣控制內(nèi)容：常用機床：普通車床、平面磨13.1電氣控制電路分析基礎(chǔ)一、分析電氣控制電路主要包括：(1)詳細(xì)閱讀說明書，了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)，技術(shù)指標(biāo)，機械傳動、液壓與氣動的工作原理；電機的規(guī)格型號；設(shè)備的使用，各操作手柄、開關(guān)、旋鈕等的作用；與機械、液壓部分直接關(guān)聯(lián)的行程開關(guān)、電磁閥、電磁離合器等的位置、工作狀態(tài)及作用。(2)電氣控制原理圖，電氣控制線路原理圖主要由主電路、控制電路、輔助電路及特殊控制電路等組成，這是分析控制線路的關(guān)鍵內(nèi)容。(3)電氣總裝接線與電器元件布置圖。主要電氣部件的布置、安裝要求；電器元件布置與接線；在調(diào)試、檢修中可通過布置圖和接線圖很方便地找到各種電器元件和測試點，進(jìn)行維護(hù)和維修保養(yǎng)。3.1電氣控制電路分析基礎(chǔ)一、分析電氣控制電路主要包括：2二、電氣控制原理圖的分析方法與步驟電氣控制原理圖的分析主要包括主電路、控制電路和輔助電路等幾部分。1.分析主電路首先從主電路入手分析,根據(jù)各電動機和執(zhí)行電器的控制要求去分析各電動機和執(zhí)行電器的控制環(huán)節(jié)去分析它們的控制內(nèi)容?？刂苾?nèi)容包括電動機的起動、方向控制、調(diào)速和制動等狀況。2.分析控制電路根據(jù)各電動機的執(zhí)行電器的控制要求找出控制電器中的控制環(huán)節(jié)，可將控制線路按功能不同分成若干個局部控制線路來進(jìn)行分析處理。分析控制電路的基本方法是查線讀圖法。二、電氣控制原理圖的分析方法與步驟33.分析輔助電路輔助電路由電源顯示、工作狀態(tài)顯示、照明和故障報警等部分組成。4.分析聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)機床加工對安全性和可靠性有很高的要求，實現(xiàn)這些要求，除了要合理地選擇拖動和控制方案以外，在控制線路中還必須設(shè)置一系列電氣保護(hù)和必要的電氣聯(lián)鎖控制。5.總體檢查要化整為零，在逐步分析了每一個局部電路的工作原理以及各部分之間的控制關(guān)系之后，又必須用集零為整的方法，檢查整個控制線路是否有遺漏。要從整體角度去進(jìn)一步檢查和理解各控制環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，了解電路中每個元件所起的作用。

3.分析輔助電路43.2CA6140普通車床的電氣控制CA6140型普通車床結(jié)構(gòu)示意外形圖1-主軸箱；2-縱溜板；3-橫溜板；4-轉(zhuǎn)盤；5-方刀架；6-小溜板；7-尾架；8-床身；9-右床座；10-光杠；11-絲杠；12-溜扳箱；13-左床座；14-進(jìn)給箱；15-掛輪架；i6-操縱手柄CA6140型普通車床的外形圖3.2CA6140普通車床的電氣控制CA6140型普通車5元器件位置圖元器件位置圖6一、普通車床的主要運動形式

車床的主運動為零件旋轉(zhuǎn)運動,由主軸通過卡盤帶動零件旋轉(zhuǎn),是承擔(dān)車削加工時的主要切削功率。在車削加工時，要根據(jù)被加零件材料、刀具種類、零件尺寸、工藝要求等來選擇不同的切削速度和切削用量。二、普通車床的電氣控制電路分析

CA6140型普通車床的電氣控制原理圖，分為主電路、控制電路及照明電路三部分。

一、普通車床的主要運動形式二、普通車床的電氣控制電路分析7CA6140電氣控制原理圖1.主電路分析

在主電路中，一共有三臺電動機。M1為主軸電動機，帶動主軸旋轉(zhuǎn)和刀架作進(jìn)給運動；M2為冷卻泵電動機；用來輸送切削液；M3為刀架快速移動電動機。接通三相交流電源開關(guān)Q，主軸電動機M1由接觸器KM1控制起動,熱繼電器FR1作過載保護(hù)，熔斷器FU作短路保護(hù)，接觸器KM1還可作失壓和欠壓保護(hù)。冷卻泵電動機M2由接觸器KM2控制起動，熱繼電器FR2作為冷卻泵電動機M2的過載保護(hù)。2.控制電路分析（1）主軸電動機M1的控制。按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1的線圈得電吸合，KM1主觸頭閉合，主軸電動機M1起動運行。按下按鈕SB1,主軸電動機M1停轉(zhuǎn)。（2）冷卻泵電動機M2的控制由于主軸電動機M1和冷卻泵M2在控制電路中采用順序控制，所以只有在主軸電機M1運轉(zhuǎn)情況下，即KM1常開觸頭閉合，冷卻泵電動機M2得電才能起動。當(dāng)M1停止運行時，M2自動停止。（3）刀架快速移動電動機M3的控制刀架快速移動電動機M3的起動是由安裝在進(jìn)給操縱手柄頂端的按鈕SB3控制,它與交流接觸器KM3組成點動控制環(huán)節(jié)。3.照明、信號燈電路分析照明與信號燈電路，由控制變壓器TC的二次側(cè)分別輸出24V和6V電壓,作為機床照明燈和信號燈的電源。EL為機床的低壓照明燈,由開關(guān)SA2控制;HL為電源的信號燈。合上電源總開關(guān)Q,HL亮,表示機床控制線路電源正常。分別由FU4和FU3作短路保護(hù)。CA6140電氣控制原理圖1.主電路分析接通三相交8C650普通車床電氣控制原理圖C650普通車床電氣控制原理圖9（1）主電動機M1的點動控制若需要檢修或調(diào)整車床時，要求主電動機M1點動控制。工作原理：合QS點按SB2KM1得電M串R降壓起動松開SB2KM1失電M停車KA得電KM1得電（2）主電動機M1的正、反轉(zhuǎn)控制線路正轉(zhuǎn)：合QS按下SB3KM3得電R短接M全壓起動（1）主電動機M1的點動控制若需要檢修或調(diào)整車床時，要求主電10（3）主電動機M1的反接制動控制正向反接制動：正轉(zhuǎn)時KS1（10-12）閉合按下SB1KM3斷開R串入主電路KM1失電KA失電KM2得電正向反接制動轉(zhuǎn)速〈100轉(zhuǎn)KS1（10-12）斷開KM2失電M停車M2為冷卻泵電動機，它的起動和停止通過按鈕SB6和SB5控制。冷卻泵控制：（4）刀架的快速移動和冷卻泵控制轉(zhuǎn)動刀架手柄壓下SQKM5吸合M3得電刀架快速移動快速移動：（3）主電動機M1的反接制動控制正向反接制動：正轉(zhuǎn)時KS111（5）監(jiān)視電路分析通過電流表來監(jiān)視主電動機繞組的正常工作電流。（6）照明電路

照明燈采用36V的安全電壓供電，開關(guān)SA控制（5）監(jiān)視電路分析通過電流表來監(jiān)視主電動機繞組的正常工作電流123.3M7120平面磨床的控制電路平面磨床的主運動是砂輪的旋轉(zhuǎn)運動。進(jìn)給運動為工作臺和砂輪的縱向往返運動，砂輪箱升降運動為輔助運動。工作臺每完成一次縱向進(jìn)給，砂輪自動作一次橫向進(jìn)給，只有當(dāng)加工完整個平面以后，砂輪用手動作垂直進(jìn)給。M7120平面磨床主要由縱向移動手輪、砂輪箱、滑座、橫向進(jìn)給手輪、砂輪調(diào)節(jié)器、立柱、工作臺、垂直進(jìn)給手輪、床身、等部分組成。工作臺上放的電磁吸盤,用來吸持工件，工作臺可在床身的導(dǎo)軌上作往返(縱向)運動，主軸可在床身的橫向?qū)к壣献鳈M向進(jìn)給運動，砂輪箱可在立柱導(dǎo)軌上作垂直運動。一、平面磨床的主要工作情況3.3M7120平面磨床的控制電路平面磨床的131-立柱；2-滑座；3-砂輪箱；4-電磁吸盤；5-工作臺；6-床身M7120平面磨床的結(jié)構(gòu)示意圖1-立柱；2-滑座；3-砂輪箱；4-電磁吸盤；5-工作臺；614元器件位置圖元器件位置圖15二、平面磨床的基本控制要求(1)所使用的液壓泵電動機、砂輪電動機、砂輪箱升降電動機和冷卻泵電動機均采用普通籠型交流異步電動機。(2)換向是通過工作臺上的撞塊碰撞床身上的液壓換向開關(guān)來實現(xiàn)的，對磨床的砂輪、砂輪箱升降和冷卻泵不要求調(diào)速。(3)磨削工件采用電磁吸盤來吸持工件。并有必要的信號指示和局部照明。(4)砂輪電動機、液壓泵電動機和冷卻泵電動機采用直接起動，砂輪箱升降電動機要求能正、反轉(zhuǎn)。(5)保護(hù)環(huán)節(jié)完善，對電動機設(shè)有短路保護(hù)、過載保護(hù)、電磁吸盤欠壓保護(hù)等。(6)為減少工件在磨削加工中的熱變形并沖走磨屑，以保證加工精度，需用冷卻液。

二、平面磨床的基本控制要求(1)所使用的液壓泵電動機、砂輪電16三、平面磨床的電氣控制電路分析三、平面磨床的電氣控制電路分析171.主電路分析主電路中共有4臺電動機,其中M1為液壓泵電動機，用于工作臺的往返運動；M2為砂輪電動機，用于砂輪的旋轉(zhuǎn)運動；M3為冷卻泵電動機，拖動冷卻泵供給磨削加工時需要的冷卻液，當(dāng)砂輪電動機M2起動后，才可起動冷卻泵電動機M3；M4為砂輪升降電機，用于磨削過程中調(diào)整砂輪與工件的位置。M1、M2、M3只進(jìn)行單方向運行,且磨削加工無調(diào)速要求。用接觸器KM2控制砂輪電動機M2，用熱繼電器FR2進(jìn)行過載保護(hù)；冷卻泵電動機用熱繼電器FR3作過載保護(hù)。用接觸器KM1控制液壓泵電動機M1，用熱繼電器FR1作過載保護(hù)。接觸器M3、M4分別控制M4正反轉(zhuǎn)?？刂齐娐贩治?1)液壓泵電動機控制SB2、SB1為液壓泵電動機M1的起動和停止按鈕，在欠電壓繼電器KV的常開觸點閉合情況下，按下SB2按鈕，KM1線圈得電，輔助觸點閉合自鎖，電動機M1旋轉(zhuǎn)，按按鈕SB1即可停止?？刂齐娐贩治?2)砂輪和冷卻泵電動機控制在控制電路中，SB4、SB3為砂輪電動機M2和冷卻泵電動機M3的起動和停止按鈕,在欠壓繼電器KV的常開觸點閉合情況下,按下SB4按鈕，KM2線圈得電,輔助觸點閉合自鎖，電動機M2和M3旋轉(zhuǎn)，按下SB2按鈕，砂輪和冷卻泵電動機停止。控制電路分析(3)砂輪升降電機M4的控制由于砂輪升降是短時間運轉(zhuǎn)，所以采用點動控制，通過按下SB5、SB6分別接通接觸器KM3、KM4線圈，使電機M4正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，由于電路無自鎖，當(dāng)松開按鈕SB5或SB6時電機M4停止。1.主電路分析控制電路分析控制電路分析控制電路分析183.電磁吸盤電路的分析電磁吸盤電路包括整流電路，控制電路和保護(hù)電路三部分。整流變壓器TR將380V的交流電壓降為135V，然后經(jīng)橋式整流后輸出110V直流電壓。按鈕SB8、SB7、SB9分別為“充磁”、“斷電”和“退磁”三個功能按鈕。4.照明和指示燈電路變壓器TC將380V的交流電壓降壓為36V和6.3V兩組電壓。EL為照明燈接36V電壓，一端接地，另一端由開關(guān)SA控制。FU3熔斷器作照明電路的短路保護(hù)。指示燈接6.3V電壓，通過指示燈HL、HL1、HL2、HL3、HL4分別顯示電源、液壓泵、砂輪機、砂輪升降、電磁吸盤等的工作狀態(tài)。3.電磁吸盤電路的分析4.照明和指示燈電路19Z3040型搖臂鉆床的電氣控制作用：用來鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲及修刮端面等多種形式的加工。結(jié)構(gòu)：Z3040型搖臂鉆床的電氣控制作用：用來鉆孔、擴孔、鉸孔20一、控制要求運動部件較多，采用多電動機拖動。要求主軸及進(jìn)給有較大的調(diào)速范圍。主運動與進(jìn)給運動由一臺電動機拖動，經(jīng)主軸與進(jìn)給傳動機構(gòu)實現(xiàn)主軸旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給。主軸要求正反轉(zhuǎn)。由機械方法獲得，主軸電動機只需單方向旋轉(zhuǎn)。對立柱、主軸箱及搖臂的夾緊放松采用液壓技術(shù)。具有必要的聯(lián)鎖與保護(hù)。一、控制要求運動部件較多，采用多電動機拖動。21二、液壓系統(tǒng)簡介操縱機構(gòu)液壓系統(tǒng):安裝在主軸箱內(nèi)，實現(xiàn)主軸正反轉(zhuǎn)、停車制動、空檔、預(yù)選及變速。夾緊機構(gòu)液壓系統(tǒng):安裝在搖臂背后的電器盒下部，用以夾緊松開主軸箱、搖臂及立柱。二、液壓系統(tǒng)簡介操縱機構(gòu)液壓系統(tǒng):安裝在主軸箱內(nèi)，實現(xiàn)主軸22三、電氣控制電路分析主軸電動機的控制過程搖臂升降電動機的控制過程主軸箱與立柱的松開、夾緊控制過程三、電氣控制電路分析主軸電動機的控制過程23典型機床的電氣控制資料課件24典型機床的電氣控制資料課件25典型機床的電氣控制資料課件263.4X62W萬能銑床的電氣控制一、萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)及運動方式1.主要結(jié)構(gòu)X62W型萬能銑床外形圖1-床身；2-主軸；3-刀桿；4-懸梁；5-刀桿支架；6-工作臺；7-回轉(zhuǎn)盤；8-橫溜板；9-升降臺；10-底座床身固定在底座上,內(nèi)裝主軸傳動機構(gòu)和變速機構(gòu),床身頂部有水平導(dǎo)軌,懸梁可沿導(dǎo)軌水平移動。刀桿支架可在懸梁上水平移動。升降臺可沿床身垂直導(dǎo)軌上下移動。橫溜板在升降的水平導(dǎo)軌上可作平行于主軸軸線方向橫向移動。工作臺可沿導(dǎo)軌作垂直于主軸軸線的縱向移動，還可繞垂直軸線左右旋轉(zhuǎn)45°,加工螺旋槽。3.4X62W萬能銑床的電氣控制一、萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)及272.X62W萬能銑床的運動形式X62W萬能臥式銑床有三種運動：主運動、進(jìn)給運動和輔助運動。主運動：銑床的主運動是指主軸帶動銑刀的旋轉(zhuǎn)運動。銑床加工一般有順銑和逆銑兩種,要求主軸能正反轉(zhuǎn),但銑刀種類選定了,銑削方向也就定了,通常主軸運動的方向不需經(jīng)常改變。進(jìn)給運動：銑床的進(jìn)給運動是指工作臺的前后(橫向)、左右(縱向)和上下(垂直)6個方向的運動，或圓工作臺的旋轉(zhuǎn)運動。輔助運動：銑床的輔助運動是指工作臺在進(jìn)給方向上的快速運動、旋轉(zhuǎn)運動等。2.X62W萬能銑床的運動形式28X62W型萬能銑床元器件位置圖

X62W型萬能銑床元器件位置圖293.電氣控制特點（1）．X62W型萬能銑床的主軸與工作臺各自采用單獨的籠型異步電動機拖動。（2）．主軸電動機空載起動，采用直接起動。為完成順銑和逆銑，要求有正反轉(zhuǎn)。（3）．主軸電動機有停車制動控制。（4）．工作臺的縱向、橫向和垂直三個方向的進(jìn)給運動由同一臺進(jìn)給電動機拖動，三個方向的選擇由操縱手柄改變傳動鏈來實現(xiàn)，同一時間只允許工作臺向一個方向移動，故三個方向的運動之間應(yīng)有完善的聯(lián)鎖保護(hù)。3.電氣控制特點30（5）．X62W型萬能銑床通過吸合一個快速電磁鐵的方法來改變傳動鏈的傳動比從而實現(xiàn)快速移動。（6）．要求圓工作臺旋轉(zhuǎn)運動與工作臺的上下、左右、前后三個方向的直線運動之間有聯(lián)鎖保護(hù)控制。（7）．X62W型銑床采用機械方式變速。要求主軸或進(jìn)給變速時電動機進(jìn)行沖動（短時轉(zhuǎn)動）控制。（8）．主軸旋轉(zhuǎn)與工作臺進(jìn)給之間應(yīng)有起停順序聯(lián)鎖控制，（9）．冷卻泵由一臺電動機拖動，供給銑削時的冷卻液。（10）．為操作方便，機床的起、停要求兩處控制。（5）．X62W型萬能銑床通過吸合一個快速電磁鐵的方法來改變31（一）主電路分析：萬能銑床主電路共有三臺電動機，其中M1為主軸拖動電動機，M2為工作臺進(jìn)給拖動電動機，M3為冷卻泵電動機。

（二）控制電路分析：1．控制電路電源：由控制變壓器TC的110V副邊供給。2．主軸電動機M1的控制（1）主軸電動機M1的起動SQ7處于不受力SA4扳到主軸所需要的旋轉(zhuǎn)方向起動前準(zhǔn)備合上QS按下SB3（或SB4）KM1得電自鎖M1直接起動n>120r/minKS1（或KS2）動作為M1的停車制動作好準(zhǔn)備（2）主軸電動機M1的停車制動按下SB1（或SB2）KM1斷電M1串電阻反接制動n〈120r/minKS1（或KS2）斷開KM2得電自鎖M1停車（3）主軸變速時的沖動控制主軸變速時的沖動控制，是利用變速手柄、SQ7行程開關(guān)和變速數(shù)字盤的機電聯(lián)合控制實現(xiàn)的。既可以停車變速，又可以運行時變速。

變速手柄拉出SQ7受力KM2得電M1反接制動主軸速度降低轉(zhuǎn)動變速盤快速將變速手柄復(fù)位SQ7復(fù)位KM2失電M1停車（一）主電路分析：萬能銑床主電路共有三臺電動機，其中M1為主323.工作臺進(jìn)給電動機M2的控制:(1)圓工作臺控制:SA1扳到“接通圓工作臺”位置