常用机床电气控制(车床,钻床,磨床等完整)教材

1、第三章第三章 常用机床电气控制常用机床电气控制第一节第一节 车床的电气控制车床的电气控制第二节第二节 磨床的电气控制磨床的电气控制第三节第三节 钻床的电气控制钻床的电气控制第四节第四节 铣床的电气控制铣床的电气控制第五节第五节 镗床的电气控制镗床的电气控制小结小结第三章第三章 常用机床电气控制常用机床电气控制1.学会阅读、分析机床电气控制电路的方法、步骤，学会阅读、分析机床电气控制电路的方法、步骤，加深对典型控制环节的理解和应用，加深对典型控制环节的理解和应用，2.了解机床上机械、液压、电气三者的紧密配合，了解机床上机械、液压、电气三者的紧密配合，3.从机床加工工艺出发，掌握各种典型机床的电气

2、控从机床加工工艺出发，掌握各种典型机床的电气控制，为机床及其生产机械制，为机床及其生产机械电气控制的设计、安装、调试、电气控制的设计、安装、调试、运行等一定基础。运行等一定基础。机床的电气控制机床的电气控制:1.能够实现起动、制动、反向和调速等基本要求，能够实现起动、制动、反向和调速等基本要求，2.满足生产工艺的各项要求满足生产工艺的各项要求3.保证机床各运动的准确和相互协调，具有各种保保证机床各运动的准确和相互协调，具有各种保护装置，工作可靠，实现操作自动化等。护装置，工作可靠，实现操作自动化等。 分析机床电气控制电路时，应注意的问题：分析机床电气控制电路时，应注意的问题：1）对机床的基本结

3、构、运动情况、加工工艺要求等应有一定的）对机床的基本结构、运动情况、加工工艺要求等应有一定的了解，做到了解控制对象，明确控制要求。了解，做到了解控制对象，明确控制要求。2）应了解机械操作手柄与电器开关元件的关系；了解机床液压）应了解机械操作手柄与电器开关元件的关系；了解机床液压系统与电气控制的关系等。系统与电气控制的关系等。 3）将整个控制电路按功能不同分成若干局部控制电路，逐一分）将整个控制电路按功能不同分成若干局部控制电路，逐一分析，分析时应注意各局部电路之间的连锁与互锁关系，然后再析，分析时应注意各局部电路之间的连锁与互锁关系，然后再通观整个电路，形成一个整体概念。通观整个电路，形成一个

4、整体概念。 4）抓住各机床电气控制的特点，深刻理解电路中各电器元件、）抓住各机床电气控制的特点，深刻理解电路中各电器元件、各触点的作用，学会分析的方法，养成分析的习惯。各触点的作用，学会分析的方法，养成分析的习惯。图图 普通车床的结构示意图普通车床的结构示意图1-进给箱;2-挂轮箱;3-主轴变速箱;4-溜板与刀架; 5-溜板箱;6-尾架;7-丝杠;8-光杠;9一床身 第一节第一节 车床的电气控制车床的电气控制 车床车床是一种应用最为广泛的金属切削机床，能够切削外是一种应用最为广泛的金属切削机床，能够切削外圆、内圆、端面、螺纹、定型表面，并可以用钻头、绞刀等进圆、内圆、端面、螺纹、定型表面，并可

5、以用钻头、绞刀等进行加工。行加工。http:/ 结构：卧式车床主运动由床身、主轴变速箱、尾座进给箱、结构：卧式车床主运动由床身、主轴变速箱、尾座进给箱、丝杠、光杠、刀架和溜板箱等组成。丝杠、光杠、刀架和溜板箱等组成。 运动：运动：1.主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动，它承受车削加工时的主要切削功率。动，它承受车削加工时的主要切削功率。 2.进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向直线运动。进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向直线运动。 3.辅助运动包括刀架的快速进给与快速退回，尾座辅助运动包括刀架的快速进给与快速退回，尾座的移动与工件的夹紧与松开等

6、。的移动与工件的夹紧与松开等。 2.普通车床的电力拖动特点及控制要求普通车床的电力拖动特点及控制要求 (1) 大多数中小型车床采用三相笼型感应电动机拖动，主轴的大多数中小型车床采用三相笼型感应电动机拖动，主轴的变速是靠齿轮箱的机械有级调速来实现。变速是靠齿轮箱的机械有级调速来实现。(2) 主运动与进给运动由一台电动机拖动，电动机需要正反转主运动与进给运动由一台电动机拖动，电动机需要正反转运动。车床刀架的快速移动由一台单独的进给电动机拖动，运动。车床刀架的快速移动由一台单独的进给电动机拖动，单向旋转。单向旋转。(3)主轴电动机的启动、停止应能实现自动控制。一般中小型主轴电动机的启动、停止应能实现

7、自动控制。一般中小型车床均采用直接启动，当电机容量较大时，常用丫车床均采用直接启动，当电机容量较大时，常用丫-降压启降压启动。动。(4) 进行车削加工时，刀具的温度高，需要冷却液来进行冷却。进行车削加工时，刀具的温度高，需要冷却液来进行冷却。为此，车床备有一台冷却泵电动机，为车削工件时输送冷却为此，车床备有一台冷却泵电动机，为车削工件时输送冷却液，冷却泵电动机也采用笼型异步电动机，它只需单方向旋液，冷却泵电动机也采用笼型异步电动机，它只需单方向旋转，而且不需要调速。转，而且不需要调速。(5)车床的电力拖动必须有过载、短路、失压保护。照明装置车床的电力拖动必须有过载、短路、失压保护。照明装置须使

8、用安全电压。须使用安全电压。2.4 普通车床的电气控制线路 三、三、C650-2型普通车床的电气控制型普通车床的电气控制 如如图图2-33所示为所示为0650-2型普通车床的电气控制原理图。型普通车床的电气控制原理图。 1.控制特点控制特点 (1)主轴电动机主轴电动机M1采用电气正反转控制。采用电气正反转控制。 (2)M1容量为容量为20 kW，惯性大，采用电气反接制动。，惯性大，采用电气反接制动。 (3)为便于对刀操作，主轴可做点动调整。为便于对刀操作，主轴可做点动调整。 (4)刀架能快速移动。刀架能快速移动。 (5)用电流表用电流表A检测主轴电动机负载情况。检测主轴电动机负载情况。上一页

9、下一页返回2.4 普通车床的电气控制线路普通车床的电气控制线路三、三、C650-2型普通车床的电气控制型普通车床的电气控制如下页如下页图图所示为所示为C650-2型普通车床的电气控制原理图。型普通车床的电气控制原理图。1.控制特点控制特点(1)主轴电动机主轴电动机M1采用全压起动电气正反转控制，可做点动，采用全压起动电气正反转控制，可做点动，采用电气反接制动。采用电气反接制动。(2) 刀架移动电动机刀架移动电动机M2全压起动，单向旋转。全压起动，单向旋转。(3)冷却用电动机冷却用电动机M3可由位置开关释放而停止可由位置开关释放而停止 。(4)用电流表用电流表A检测主轴电动机负载情况。检测主轴电

10、动机负载情况。上一页 下一页返回C650 -2型普通车床的电气控制原理图型普通车床的电气控制原理图返回C6520-2车床电气控制功能车床电气控制功能1.SB4主轴正转点动主轴正转点动2.按按SB2主轴电动机正转全压起动运行主轴电动机正转全压起动运行3.按按SB4主轴电动机反转全压起动运行主轴电动机反转全压起动运行4.按按SB1停车，串电阻限流反接制动停车，串电阻限流反接制动5.按按SB6，冷却泵电动机起动，连续运转，按，冷却泵电动机起动，连续运转，按SB5，冷却泵，冷却泵电动机停止电动机停止6.手动压快速移动刀架手柄，行程开关闭合，快速移动电动手动压快速移动刀架手柄，行程开关闭合，快速移动电动

11、机全压起动运行，制动扳回手柄，行程开关复位机全压起动运行，制动扳回手柄，行程开关复位一、主轴电动机的控制一、主轴电动机的控制 1、主轴正反转控制、主轴正反转控制由按钮由按钮SB2、SB3和接触器和接触器KM1、KM2组成主轴电组成主轴电动机正反转控制电路，并由接触器动机正反转控制电路，并由接触器KM3主触点短接主触点短接反接制动电阻反接制动电阻R，实现全压直接起动运转。，实现全压直接起动运转。 2、主轴的点动控制、主轴的点动控制 由主轴点动按钮由主轴点动按钮SB4与接触器与接触器KM1控制，并且控制，并且在主轴电动机在主轴电动机M1主电路中串入电阻主电路中串入电阻R减压起动和低减压起动和低速点

12、动，便于对刀操作。速点动，便于对刀操作。 3、主轴电动机反接制动的停车控制、主轴电动机反接制动的停车控制 主轴停车时，由停止按钮主轴停车时，由停止按钮SB1与正反转接触器与正反转接触器KM1、KM2及反接制动接触器及反接制动接触器KM3、速度继电器、速度继电器KV，构成电动机正反转反接制动控制电路，在，构成电动机正反转反接制动控制电路，在KV控制下实现反接制动停车。控制下实现反接制动停车。 4、主轴电动机负载检测及保护环节、主轴电动机负载检测及保护环节 C650-2型车床采用电流表检测主轴电动机定子型车床采用电流表检测主轴电动机定子电流。为防止起动电流的冲击，采用时间继电器电流。为防止起动电流

13、的冲击，采用时间继电器KT的常闭通电延时断开触点连接在电流表的两端，的常闭通电延时断开触点连接在电流表的两端，为此为此KT延时应稍长于延时应稍长于M1的起动时间。而当的起动时间。而当M1制制动停车时，当按下停止按钮动停车时，当按下停止按钮SB1时，时，KM3、KA、KT线圈相继断电释放，线圈相继断电释放，KT触点瞬时闭合，将电流触点瞬时闭合，将电流表短接，不会受到反接制动电流的冲击。表短接，不会受到反接制动电流的冲击。 二、刀架快速移动的控制二、刀架快速移动的控制 刀架的快速移动由快速移动电动机刀架的快速移动由快速移动电动机M3拖动，拖动，由刀架快速移动手柄操作。当扳动刀架快速移动手由刀架快速

14、移动手柄操作。当扳动刀架快速移动手柄时，压下行程开关柄时，压下行程开关ST，接触器，接触器KM5线圈通电吸合，线圈通电吸合，使使M3电动机直接起动，拖动刀架快速移动。当将快电动机直接起动，拖动刀架快速移动。当将快速移动手柄扳回原位时，速移动手柄扳回原位时，ST不受压，不受压，KM5断电释放，断电释放，M3断电停止，刀架快速移动结束。断电停止，刀架快速移动结束。 三、冷却泵电动机的控制三、冷却泵电动机的控制 由按钮由按钮SB5、SB6和接触器和接触器KM4构成电动机单方构成电动机单方向起动、停止电路，实现对冷却泵电动机向起动、停止电路，实现对冷却泵电动机M2的控制。的控制。 第二节第二节 磨床的

15、电气控制磨床的电气控制一、平面磨床概述一、平面磨床概述1.平面磨床的主要结构及运动形式平面磨床的主要结构及运动形式磨床是一种用砂轮的周边或端面进行磨削加工的精密机床，磨床是一种用砂轮的周边或端面进行磨削加工的精密机床，用于加工金属零件外圆、内圆、平面或特种型面。磨床的种用于加工金属零件外圆、内圆、平面或特种型面。磨床的种类很多，常见的有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨类很多，常见的有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床，另外还有一些专用磨床，如螺纹磨床、齿轮磨床、球面床，另外还有一些专用磨床，如螺纹磨床、齿轮磨床、球面磨床等。磨床等。平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱平面磨床主

16、要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱(又称磨又称磨头头)、滑座和立柱等部分组成。、滑座和立柱等部分组成。 平面磨床有卧轴距台、立轴矩台、卧轴圆台、立轴圆台四平面磨床有卧轴距台、立轴矩台、卧轴圆台、立轴圆台四种种下一页返回3.2 平面磨床的电气控制线路平面磨床的电气控制线路工作特点工作特点http:/ 。工作时，砂轮旋转，并沿其轴向做定期的横向进给运动。工件固定在工作台上，工作时，砂轮旋转，并沿其轴向做定期的横向进给运动。工件固定在工作台上，工作台带动工件做直线往返运动。矩形工作台每完成一纵向行程时，砂轮做横工作台带动工件做直线往返运动。矩形工作台每完成一纵向行程时，砂轮做横向进给，当加工整个平面

17、后，砂轮做垂直方向的进给，从而完成整个平面的加向进给，当加工整个平面后，砂轮做垂直方向的进给，从而完成整个平面的加工。工。2.平面磨床的电力拖动特点平面磨床的电力拖动特点1）砂轮一般不要求调速，所以通常采用笼型异步电动机拖动。这种电动机的转）砂轮一般不要求调速，所以通常采用笼型异步电动机拖动。这种电动机的转轴就是砂轮轴。轴就是砂轮轴。2）由一台液压泵电动机拖动液压泵，通过液压装置以实现工作台的往复运动和）由一台液压泵电动机拖动液压泵，通过液压装置以实现工作台的往复运动和砂轮横向的连续与断续进给。砂轮横向的连续与断续进给。3）采用冷却液冷却，并由冷却泵电动机拖动。）采用冷却液冷却，并由冷却泵电动

18、机拖动。上一页 下一页返回3.2 平面磨床的电气控制线路平面磨床的电气控制线路基于上述拖动特点，对平面磨床的控制有如下要求基于上述拖动特点，对平面磨床的控制有如下要求:(1)砂轮电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机都只要求单方向旋转。砂轮电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机都只要求单方向旋转。(2)冷却泵电动机随砂轮电动机运转而运转，但冷却泵电动机不需要时，冷却泵电动机随砂轮电动机运转而运转，但冷却泵电动机不需要时，可单独断开冷却泵电动机。可单独断开冷却泵电动机。(3)具有完善的保护环节。其包括各电路的短路保护，电动机的长期过载具有完善的保护环节。其包括各电路的短路保护，电动机的长期过载保护，零压

19、保护，电磁吸盘的欠电流保护，电磁吸盘断开时产生高电压保护，零压保护，电磁吸盘的欠电流保护，电磁吸盘断开时产生高电压而危及电路中其他电气设备的保护等。而危及电路中其他电气设备的保护等。(4)正常工作使用电磁吸盘时，能开动机床各电动机正常工作使用电磁吸盘时，能开动机床各电动机;调整机床不使用电调整机床不使用电磁吸盘时，也能开动机床各电动机。但在使用电磁吸盘的工作状态时，磁吸盘时，也能开动机床各电动机。但在使用电磁吸盘的工作状态时，必须保证电磁吸盘吸力足够大时，才能开动机床各电动机。必须保证电磁吸盘吸力足够大时，才能开动机床各电动机。(5)具有电磁吸盘吸持工件、松开工件，并有工件去磁的控制环节。具有

20、电磁吸盘吸持工件、松开工件，并有工件去磁的控制环节。(6)具有必要的照明与指示信号。具有必要的照明与指示信号。上一页 下一页返回一、控制电路的特点一、控制电路的特点 （1）砂轮电动机）砂轮电动机M1容量为容量为25KW，采用，采用Y-D减压起动。减压起动。 （2）工作台旋转由双速电动机）工作台旋转由双速电动机M2拖动，慢速时电动拖动，慢速时电动机联结成机联结成D形，快速时为形，快速时为YY联结。联结。 （3）电动机）电动机M2和冷却泵电动机和冷却泵电动机M5由手动选择开关由手动选择开关SA1、SA3操作，为实现操作，为实现M2、M5的零电压保护，设置了零的零电压保护，设置了零压继电器压继电器K

21、HV。 （4）工作台的左右运动，磨头上下运动全都采用电气）工作台的左右运动，磨头上下运动全都采用电气控制。控制。 （5）机床设有完善的保护环节：）机床设有完善的保护环节：FR1FR5热继电器热继电器实现电动机实现电动机M1M5的过载保护；的过载保护；FU1、FU2熔断器分别为熔断器分别为M2及及M3M5电动机的短路电动机的短路保护；行程开关保护；行程开关SQ1、SQ2及及SQ3分别为工作台左行、右行及磨分别为工作台左行、右行及磨头上升的限位保护；接触器头上升的限位保护；接触器KM8与与KM3及及KM4的电气互锁，实的电气互锁，实现工作台旋转与磨头下降运动之间的互锁。现工作台旋转与磨头下降运动之

22、间的互锁。 （6）M7475B型立轴圆台磨床电气控制电路由两部分组成。型立轴圆台磨床电气控制电路由两部分组成。一部分为交流继电一部分为交流继电-接触器控制系统，控制交流电力拖动部分；接触器控制系统，控制交流电力拖动部分；另一部分为电子控制电路，控制电磁吸盘（另一部分为电子控制电路，控制电磁吸盘（magnctic chuck）的）的励磁与退磁。由按钮励磁与退磁。由按钮SB8、SB9控制中间继电器控制中间继电器KA1，再由，再由KA1控制控制KA2，实现对电磁吸盘的控制。其中，实现对电磁吸盘的控制。其中V1、V2组成电子开关组成电子开关电路，用于给电磁吸盘励磁，电路，用于给电磁吸盘励磁，V3和和V

23、4组成多谐振荡器电路，用组成多谐振荡器电路，用于电磁吸盘的退磁。于电磁吸盘的退磁。二、交流控制电路分析二、交流控制电路分析 1、砂轮电动机、砂轮电动机M1的控制的控制 合上开关，引入三相交流电源，按下起动按钮合上开关，引入三相交流电源，按下起动按钮SB1，零压保护继电器零压保护继电器KHV线圈通电并自锁，电源接通，信号线圈通电并自锁，电源接通，信号灯灯HL1亮，表明机床的电气电路处于带电状态。亮，表明机床的电气电路处于带电状态。 按下砂轮电动机起动按钮按下砂轮电动机起动按钮SB2，接触器，接触器KM2线圈处线圈处于断电状态，其常闭辅助触点闭合，将砂轮电动机定子于断电状态，其常闭辅助触点闭合，将

24、砂轮电动机定子绕组联结成绕组联结成Y形。同时，接触器形。同时，接触器KM1线圈通电吸合并自线圈通电吸合并自保，时间继电器保，时间继电器KT线圈通电吸合。线圈通电吸合。KM1主触点闭合，主触点闭合，将将M1接通三相接通三相交流电源，使电动机定子绕组在交流电源，使电动机定子绕组在Y联结下起动旋转。联结下起动旋转。 经过一定时间延时，当经过一定时间延时，当M1转速接近其额定转速转速接近其额定转速时，时间继电器触点时，时间继电器触点KT（4-8）断开，）断开，KM线圈断电线圈断电释放，触点释放，触点KM1（5-6）闭合，为）闭合，为KM2线圈通电作线圈通电作准备。同时，触点准备。同时，触点KT（7-4

25、）闭合，使）闭合，使KM2线圈通线圈通电吸合并自保，将砂轮电动机电吸合并自保，将砂轮电动机M1定子绕组联结成定子绕组联结成D形。在形。在KM2线圈通电后，触点线圈通电后，触点KM2（7-8）闭合，）闭合，使使KM1线圈重新通电吸合，接通线圈重新通电吸合，接通M1电源，电源，M1进入进入正常运转状态。正常运转状态。 由上可知，在由上可知，在M1电动机起动过程中，电动机起动过程中，KM2断断电，电动机联结成电，电动机联结成Y形，形，KM1通电起动旋转，当电通电起动旋转，当电动机转速接近额定转速时，动机转速接近额定转速时，KM1先断电释放切断三先断电释放切断三相电源，然后相电源，然后KM2通电吸合，

26、电动机联结成通电吸合，电动机联结成D形，形，再让再让KM1吸合动作。这是由于接触器吸合动作。这是由于接触器KM2容量为容量为40A，比，比KM1（容量为（容量为75A）小；另外电路中采用）小；另外电路中采用KM2辅助触点将辅助触点将M1电动机定子绕组联结成电动机定子绕组联结成Y形，形，而辅助触点断开电流能力比主触点小得多。所以，而辅助触点断开电流能力比主触点小得多。所以，首先使首先使KM1断电释放，切断电源，然后才使断电释放，切断电源，然后才使KM2吸合，再无电的情况下将电动机联结成吸合，再无电的情况下将电动机联结成D形，再形，再使使KM1动作，重新接通电源。如果动作，重新接通电源。如果KM1

27、不先断电不先断电释放，直接使释放，直接使KM2动作，势必使动作，势必使KM2的辅助触点的辅助触点断开大电流，这可能将触点烧蚀。即使触点不被断开大电流，这可能将触点烧蚀。即使触点不被烧坏，在断开大电流时也要产生强烈的电弧。而烧坏，在断开大电流时也要产生强烈的电弧。而辅助触点的灭弧能量差，到辅助触点的灭弧能量差，到KM2主触点闭合时，主触点闭合时，辅助触点间的电弧有可能尚未熄灭，这将发生电辅助触点间的电弧有可能尚未熄灭，这将发生电源短路。源短路。 砂轮电动机起动后，触点砂轮电动机起动后，触点KM1接通砂轮起动接通砂轮起动信号灯信号灯HL2，同时，同时KM1另一常闭触点断开砂轮停另一常闭触点断开砂轮

28、停止信号灯止信号灯HL3。 停车时，按下停止按钮停车时，按下停止按钮SB12，KM1、KM2和和KT线圈断电释放，砂轮电动机线圈断电释放，砂轮电动机M1停转。同时，停转。同时，指示灯指示灯HL2灭，灭，HL3亮。亮。 2、工作台转动控制、工作台转动控制 工作台有高、低速两种旋转速度，在按下总工作台有高、低速两种旋转速度，在按下总起动按钮起动按钮SB1，KHV通电并自保，指示灯通电并自保，指示灯HL1亮亮之后，由选择开关之后，由选择开关SA1选择。选择。 当当SA1向下扳动时，触点向下扳动时，触点SA1（11-13）接通，）接通，接触器接触器KM3线圈通电吸合，工作台转动电动机线圈通电吸合，工作

29、台转动电动机M2定子绕组联结成定子绕组联结成Y形，电动机低速旋转，经传动形，电动机低速旋转，经传动机构带动工作台低速转动。机构带动工作台低速转动。 当当SA1向上扳动时，触点向上扳动时，触点SA1（11-9）接通，）接通，KM4线圈通电吸合，线圈通电吸合，M2定子绕组联结成定子绕组联结成YY形，形，电动机高速旋转，拖动工作台高速转动。电动机高速旋转，拖动工作台高速转动。 将将SA1开关扳到中间位置时，开关扳到中间位置时，KM3、KM4线线圈均断电释放，圈均断电释放，M2与工作台停止转动。与工作台停止转动。 3、工作台移动的控制、工作台移动的控制 由按钮由按钮SB4、SB5与接触器与接触器KM5

30、、KM6构成构成移动电动机移动电动机M3的正反转点动控制电路。行程开关的正反转点动控制电路。行程开关ST1、ST2为工作台左右移动行程开关。为工作台左右移动行程开关。 4、磨头上升与下降的控制、磨头上升与下降的控制 由按钮由按钮SB6、SB7与接触器与接触器KM7、KM8构成磨构成磨头升降电动机头升降电动机M4正反转点动控制电路。正反转点动控制电路。ST3为磨头为磨头上升行程开关。在磨头下落过程中，为安全起见，上升行程开关。在磨头下落过程中，为安全起见，不允许工作台转动。为此，工作台转动与磨头下降不允许工作台转动。为此，工作台转动与磨头下降之间设有电气互锁。之间设有电气互锁。 5、冷却泵电动机

31、的控制、冷却泵电动机的控制 冷却泵电动机冷却泵电动机M5由开关由开关SA3来控制接触器来控制接触器KM9，以实现其起动与停止。，以实现其起动与停止。 三、电磁吸盘励磁与退磁的控制三、电磁吸盘励磁与退磁的控制 平面磨床是依靠电磁吸盘来吸持工件，然后进平面磨床是依靠电磁吸盘来吸持工件，然后进行磨削加工。工件磨削加工完成后，为使工件从吸行磨削加工。工件磨削加工完成后，为使工件从吸盘上取下来，要求对电磁吸盘进行退磁。盘上取下来，要求对电磁吸盘进行退磁。 1、电磁吸盘励磁控制、电磁吸盘励磁控制 在图在图3-2中，按下励磁按钮中，按下励磁按钮SB8，励磁中间继，励磁中间继电器电器KA1线圈通电并自保，触点

32、线圈通电并自保，触点KA1（100-100a）断开，切断退磁中间继电器断开，切断退磁中间继电器KA2电路，其触点电路，其触点KA2（110-118）、）、KA2（134-121）、）、KA2（135-123）断开，晶体管）断开，晶体管V1因发射极断开而不能工作，因发射极断开而不能工作，V3、V4则因输出端断开而不起作用，此时只有晶则因输出端断开而不起作用，此时只有晶体管体管V2正常工作。正常工作。 V2选用的是选用的是3AX81 PNP型锗管，当它的发射极和型锗管，当它的发射极和基极之间的电压基极之间的电压UEB 0.2V时，时，V2导通；小于导通；小于0.2V时，时，V2截止。在截止。在V2

33、的发射极、基极回路中，的发射极、基极回路中，有两个输入电压，一个是从电位器有两个输入电压，一个是从电位器RP3上取出的上取出的电压电压UEA，即电容器，即电容器C6两端的电压；另一个是从两端的电压；另一个是从电位器电位器RP2上取出并经二极管上取出并经二极管V21整流的电压整流的电压UBA，即动作即动作R11两端的电压。两端的电压。UBA来自同步变压器来自同步变压器TS2的的220V交流电压，在其正半周，正弦波电压被交流电压，在其正半周，正弦波电压被稳压管稳压管V10削成梯形波后加在削成梯形波后加在RP2上；在其负半周，上；在其负半周，电源电压经电源电压经V10、R15构成回路，如若忽略构成回

34、路，如若忽略V10正正向管压降向管压降0.6V，则，则RP2上没有电压，使上没有电压，使V21截止。截止。这样，梯形波经这样，梯形波经V21给电容器给电容器C7充电，使充电，使UC7电压电压逐渐上升。逐渐上升。V21截止时，截止时，C7对对R11放电，在放电，在R11两端两端出现锯齿形电压出现锯齿形电压UBA，且且UBA0。 这样这样UEBUEA+UABUEA-UBA，所以，所以，RP3电位器上取出电压电位器上取出电压UEA愈高，则愈高，则V2的的UEB愈高，愈高，V2趋向导通；而锯齿波电压趋向导通；而锯齿波电压UBA上升，使上升，使V2的的UEB减小，减小，V2趋向截止。在趋向截止。在UEA

35、、UBA两个电压共同作用两个电压共同作用下，使下，使V2处于两种工作状态：当处于两种工作状态：当UEB0.2V0.2V时，时，V2V2导通；当导通；当U UEBEB0.2V0.2V时，时，V2V2截止。在一般情况下，截止。在一般情况下，U UBABA处于峰值及其附近的较高电压值时，处于峰值及其附近的较高电压值时，U UEBEB0.2V0.2V，V2V2截止；当锯齿波电压截止；当锯齿波电压U UBABA在较低电压值时，在较低电压值时，V2V2导通。导通。 V2V2开始导通时，其集电极上的脉冲变压器开始导通时，其集电极上的脉冲变压器TP2TP2产生一个触发脉冲，经产生一个触发脉冲，经V20V20送

36、到晶闸管送到晶闸管V6V6的控制极的控制极和和阴极之间，使阴极之间，使V6V6触发导通，电磁吸盘触发导通，电磁吸盘YHYH通电。半个通电。半个周期后，周期后，V6V6阴极电压改变极性，晶闸管被关断。阴极电压改变极性，晶闸管被关断。V2V2在电源电压的每个周期内导通一次，晶闸管也随着在电源电压的每个周期内导通一次，晶闸管也随着导通一次。于是，电磁吸盘导通一次。于是，电磁吸盘YHYH中流过单方向脉动电中流过单方向脉动电流，而其脉动电压在流，而其脉动电压在100V100V左右。左右。 调节调节RP3RP3改变给定电压改变给定电压U UEAEA的大小，当的大小，当U UEAEA大时，大时，V2V2导通

37、时间提前，触发脉冲前移，晶闸管导通角加导通时间提前，触发脉冲前移，晶闸管导通角加大，大，YHYH中电流增大，电磁吸盘吸力加大，反之，中电流增大，电磁吸盘吸力加大，反之，U UEAEA小时，电磁吸盘吸力将减小。小时，电磁吸盘吸力将减小。 2 2、电磁吸盘退磁控制、电磁吸盘退磁控制 当工件磨削完毕，在取下工件前，应使电磁吸当工件磨削完毕，在取下工件前，应使电磁吸盘退磁。退磁时，按下停止按钮盘退磁。退磁时，按下停止按钮SB9SB9，励磁中间继电，励磁中间继电器器KA1KA1线圈断电释放，其常闭触点闭合，使退磁中间线圈断电释放，其常闭触点闭合，使退磁中间继电器继电器KA2KA2线圈通电吸合，触点线圈通

38、电吸合，触点KA2KA2（110-118110-118）、）、KA2KA2（134-121134-121）、）、KA2KA2（135-123135-123）闭合，接通）闭合，接通V1V1的的发射极和发射极和V3V3、V4V4的输出电路。而触点的输出电路。而触点KA2KA2（141-142141-142）断开，因此断开，因此C C1010经经R R2323与与RP3RP3放电，放电，RP3RP3两端电压和给两端电压和给定电压定电压U UEAEA逐渐降低。逐渐降低。 由由V3V3、V4V4及有关的阻容件组成对称多谐振荡器及有关的阻容件组成对称多谐振荡器电路。放大器电路。放大器V3V3和和V4V4通

39、过通过C8C8和和C9C9互相耦合，轮流导互相耦合，轮流导通和截止。通和截止。V3V3、V4V4一管截止时另一管导通，产生自一管截止时另一管导通，产生自激振荡，振荡频率激振荡，振荡频率由由R18、R20和和C8、C9决定。决定。 V3或或V4导通时，输出一个振荡电压，加到导通时，输出一个振荡电压，加到晶体管的基极，提高了基极电位，使晶体管的基极，提高了基极电位，使V1或或V2趋趋向截止。向截止。V3、V4轮流输出电压，轮流输出电压，V1、V2轮流截轮流截止与导通。脉冲变压器止与导通。脉冲变压器TP1、TP2轮流输出触发轮流输出触发脉冲，分别送到脉冲，分别送到V5和和V6的控制极，使的控制极，使

40、V5和和V6轮轮流导通，通过电磁吸盘流导通，通过电磁吸盘YH的电流交替改变，其的电流交替改变，其变化的频率就是多谐振荡器的振荡频率。变化的频率就是多谐振荡器的振荡频率。 由于由于C10的放电，给定电压的放电，给定电压UEA在逐渐在逐渐减小，触发脉冲逐渐后移，晶闸管导通角逐减小，触发脉冲逐渐后移，晶闸管导通角逐渐减小。渐减小。 所以所以YH上通过的交变电流及其两端的交上通过的交变电流及其两端的交变电压也逐渐降低，最后趋向于零，实现电变电压也逐渐降低，最后趋向于零，实现电磁吸盘的退磁。磁吸盘的退磁。第三节第三节 钻床的电气控制钻床的电气控制 钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、铰孔、攻钻床是一

41、种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及修刮端面等多种形式的加工。螺纹及修刮端面等多种形式的加工。http:/ 钻床的结构型式很多，有立式钻床、卧式钻床、深孔钻钻床的结构型式很多，有立式钻床、卧式钻床、深孔钻床及多轴钻床等。摇臂钻床是一种立式钻床，它适用于单件床及多轴钻床等。摇臂钻床是一种立式钻床，它适用于单件或批量生产中带有多孔大型零件的孔加工，是一般机械加工或批量生产中带有多孔大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常用的机床。车间常用的机床。Z3040摇臂钻床360度展示动画 Z3040摇臂钻床摇臂动作动画 Z3040摇臂钻床升降动作动画Z3040摇臂钻床钻头滑动动画 结构：结构：摇臂

42、钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等组成。箱、工作台等组成。 1.内立柱固定在底座上，在它外面空套者外立柱，外立柱内立柱固定在底座上，在它外面空套者外立柱，外立柱可绕着不动的内立柱回转一周。可绕着不动的内立柱回转一周。 2.摇臂一端的套筒部分与外立柱滑动配合，借助于丝杠，摇臂一端的套筒部分与外立柱滑动配合，借助于丝杠，摇臂可沿外立柱上下移动，但两者不能作相对转动，因此，摇摇臂可沿外立柱上下移动，但两者不能作相对转动，因此，摇臂只与外立柱一起相对内立柱回转。臂只与外立柱一起相对内立柱回转。 3.主轴箱是一个复合部件，它由主电动机、主

43、轴和主轴传主轴箱是一个复合部件，它由主电动机、主轴和主轴传动机构、进给和进给变速机构以及机床的操作机构等部分组成。动机构、进给和进给变速机构以及机床的操作机构等部分组成。主轴箱安装在摇臂水平导轨上，它可借助手轮操作使其在水平主轴箱安装在摇臂水平导轨上，它可借助手轮操作使其在水平导轨上沿摇臂作径向运动。导轨上沿摇臂作径向运动。工作方式：进行加工时，由特殊的夹紧装置将主轴箱紧固在摇工作方式：进行加工时，由特殊的夹紧装置将主轴箱紧固在摇臂导轨上，外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然臂导轨上，外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然后进行钻削加工。钻削加工时，钻头一面旋转进行切削，同时后进

44、行钻削加工。钻削加工时，钻头一面旋转进行切削，同时进行纵向进给。进行纵向进给。总结：摇臂钻床的主运动：主轴带着钻头的旋转运动；总结：摇臂钻床的主运动：主轴带着钻头的旋转运动；辅助运动：辅助运动：1）摇臂连同外立柱围绕着内立柱的回转运动）摇臂连同外立柱围绕着内立柱的回转运动 2）摇臂在外立柱上的上升、下降运动，主轴）摇臂在外立柱上的上升、下降运动，主轴箱在摇臂上的左右运动等。箱在摇臂上的左右运动等。 由于摇臂钻床的运动部件较多，为简化传动装置，常由于摇臂钻床的运动部件较多，为简化传动装置，常采用多电动机拖动。采用多电动机拖动。通常设有主电动机、摇臂升降电动机、夹紧放松电动机通常设有主电动机、摇臂

45、升降电动机、夹紧放松电动机（液压泵电动机）及冷却泵电动机。（液压泵电动机）及冷却泵电动机。 主轴变速机构和进给变速机构都装在主轴箱里，所以主运动与进给运动由一台笼型感应电动机拖动。 摇臂钻床加工螺纹时，主轴需要正、反转，摇臂钻床主轴的正反转一般用机械方法变换，主轴电动机只做单方主轴电动机只做单方向旋转。向旋转。 为适应各种形式的加工，钻床的主运动与进给运动要有较大的调速范围。以Z304016（ ）型摇臂钻床为例，其主轴的最低转速为40r/min，最高转速为2000r/min，调速范围达50之大，调速又机械变换实现。 一、控制电路特点一、控制电路特点 1、控制电路设有总起动按钮、控制电路设有总起

46、动按钮SB1和总停止按钮和总停止按钮SB7，便于操作和紧急停车。便于操作和紧急停车。 2、主电路由隔离开关、主电路由隔离开关QS1、QS2进行保护。隔离开进行保护。隔离开关中的电磁脱扣作为短路保护，从而取代了熔断器。长期关中的电磁脱扣作为短路保护，从而取代了熔断器。长期运转的主电动机运转的主电动机M1与液压泵电动机与液压泵电动机M3设有热继电器设有热继电器FR1、FR2作长期过载保护。作长期过载保护。 3、采用、采用4台电动机拖动，它们是主电动机台电动机拖动，它们是主电动机M1、摇臂、摇臂升降电动机升降电动机M2、液压泵电动机、液压泵电动机M3及冷却泵电动机及冷却泵电动机M4。由于这由于这4台

47、电动机容量较小，故均采用直接起动控制。台电动机容量较小，故均采用直接起动控制。M1，单向旋转，单向旋转M2，正反转，正反转M3，正反转，正反转M4，单向旋转，单向旋转 4、摇臂的移动严格按照摇臂松开、摇臂的移动严格按照摇臂松开 移动移动 摇臂夹紧的程摇臂夹紧的程序进行。为此，要求夹紧放松作用的液压泵电动机序进行。为此，要求夹紧放松作用的液压泵电动机M3与摇与摇臂升降电动机臂升降电动机M2按一定顺序起动工作，由摇臂松开行程开按一定顺序起动工作，由摇臂松开行程开关关ST2与夹紧行程开关与夹紧行程开关ST3发出控制信号进行控制。发出控制信号进行控制。 5、机床具有信号指示装置，对机床的每一主要动作作

48、、机床具有信号指示装置，对机床的每一主要动作作出显示，这样便于操作和维修。其中出显示，这样便于操作和维修。其中HL1为电源指示灯；为电源指示灯；HL2为立柱与主轴箱松开指示灯；为立柱与主轴箱松开指示灯；HL3为立柱与主轴箱夹为立柱与主轴箱夹紧指示灯；紧指示灯；HL4为主轴电动机旋转指示灯。为主轴电动机旋转指示灯。 6、摇臂的夹紧放松与摇臂升降按自动控制进行，而立、摇臂的夹紧放松与摇臂升降按自动控制进行，而立柱和主轴箱的夹紧放松可以单独操作，也可以同时进行，柱和主轴箱的夹紧放松可以单独操作，也可以同时进行，由转换开关由转换开关SC和按钮和按钮SB5或或SB6控制。控制。二、电气控制电路分析二、电

49、气控制电路分析 1、开车前的准备、开车前的准备 首先将隔离开关接通，同时将电气控制箱门首先将隔离开关接通，同时将电气控制箱门关好。然后将电源引入开关关好。然后将电源引入开关QS1扳到扳到“接通接通”位位置，置，引入三相交流电源，此时总电源指示灯引入三相交流电源，此时总电源指示灯HL1亮，表亮，表示机床电气电路已进入带电状态。按下总起动作准示机床电气电路已进入带电状态。按下总起动作准备，同时触点备，同时触点KA闭合，为其它闭合，为其它3个指示灯通电作准个指示灯通电作准备。备。 2、主电动机的控制、主电动机的控制 主轴电动机主轴电动机M1由起动、停止按钮由起动、停止按钮SB2、SB8和和接触器接触

50、器KM1构成电动机单方向旋转控制电路。当构成电动机单方向旋转控制电路。当KM1线圈通电吸合，线圈通电吸合，M1起动旋转时，主电动机起动起动旋转时，主电动机起动指示灯指示灯HL4亮，当亮，当M1停转时，停转时，HL4灭。灭。 3、摇臂升降控制、摇臂升降控制 摇臂的移动必须先将摇臂松开，再移动，移动摇臂的移动必须先将摇臂松开，再移动，移动到位后摇臂自动夹紧。因此，摇臂移动过程是对液到位后摇臂自动夹紧。因此，摇臂移动过程是对液压泵电动机压泵电动机M3和摇臂升降电动机和摇臂升降电动机M2按一定程序进按一定程序进行自动控制的过程。下面对摇臂上升为例说明。行自动控制的过程。下面对摇臂上升为例说明。 按下摇

51、臂上升按钮按下摇臂上升按钮SB3，时间继电器，时间继电器KT1线圈线圈通电吸合。触点通电吸合。触点KT1（16-17）闭合，使接触器）闭合，使接触器KM4通电吸合，其主触点闭合，接通电源使液压泵通电吸合，其主触点闭合，接通电源使液压泵电动机电动机M3正向旋转，供出压力油。压力油经分配正向旋转，供出压力油。压力油经分配阀进入摇臂的松开油腔，推动活塞移动，活塞推动阀进入摇臂的松开油腔，推动活塞移动，活塞推动菱形块，将摇臂松开。同时，活塞杆通过弹簧片压菱形块，将摇臂松开。同时，活塞杆通过弹簧片压动行程开关动行程开关ST2，使其触点，使其触点ST2（9-16）断开，使）断开，使KM4线圈断电释放；另一

52、触点线圈断电释放；另一触点ST2（9-10）闭合，）闭合，使使KM2线圈通电吸合。前者使液压泵电动机线圈通电吸合。前者使液压泵电动机M3停止转动，后者使摇臂升降电动机停止转动，后者使摇臂升降电动机M2起动正向旋转，起动正向旋转，带动摇臂上升移动。带动摇臂上升移动。 当摇臂上升到所需位置时，松开摇臂上升按钮当摇臂上升到所需位置时，松开摇臂上升按钮SB3，接触器，接触器KM2和时间继电器和时间继电器KT1线圈同时断电线圈同时断电释放，摇臂升降电动机释放，摇臂升降电动机M2停止，摇臂停止上升。但停止，摇臂停止上升。但时间继电器时间继电器KT1为断电延时型，所以在摇臂停止上为断电延时型，所以在摇臂停止

53、上升后升后13s其延时闭合触点其延时闭合触点KT1（24-25）闭合，接）闭合，接触器触器KM5线圈才通电吸合，使液压泵电动机线圈才通电吸合，使液压泵电动机M3通电反向旋转，供出压力油经分配阀进入摇臂的通电反向旋转，供出压力油经分配阀进入摇臂的夹紧油腔，经夹紧机构将摇臂夹紧。在摇臂夹紧夹紧油腔，经夹紧机构将摇臂夹紧。在摇臂夹紧的同时，活塞杆通过弹簧片使行程开关的同时，活塞杆通过弹簧片使行程开关ST3压下，压下，触点触点ST3（4-24）断开，切断接触器）断开，切断接触器KM5的线圈电的线圈电路，路，KM5断电释放，液压泵电动机停止转动，完断电释放，液压泵电动机停止转动，完成了摇臂先松开、后移动

54、、再夹紧的整套动作。成了摇臂先松开、后移动、再夹紧的整套动作。 摇臂下降摇臂下降 的控制过程与上升相似，读者可自的控制过程与上升相似，读者可自行分析。行分析。 摇臂升降电动机的正反转接触器摇臂升降电动机的正反转接触器KM2、KM3采用采用电气与机械的双重互锁，确保电路的安全工作。电气与机械的双重互锁，确保电路的安全工作。 由于摇臂的上升与下降是短时间的调整工作，由于摇臂的上升与下降是短时间的调整工作，所以采用点动控制方式。所以采用点动控制方式。 行程开关行程开关ST1与与ST4常闭触点分别串接在按钮常闭触点分别串接在按钮SB3、SB4常开按钮之后，起摇臂上升与下降的限常开按钮之后，起摇臂上升与

55、下降的限位保护。位保护。 4、立柱与主轴箱松开与夹紧的控制、立柱与主轴箱松开与夹紧的控制 立柱和主轴箱的松开与夹紧既可以同时进行立柱和主轴箱的松开与夹紧既可以同时进行又可以单独进行，由转换开关又可以单独进行，由转换开关SC与按钮与按钮SB5或或SB6控制。转换开关控制。转换开关SC有有3个位置，扳到中间位置时，个位置，扳到中间位置时，立柱和主轴箱的松开与夹紧同时进行；扳到左边立柱和主轴箱的松开与夹紧同时进行；扳到左边位置时，立柱被夹紧与放松；扳到右边位置时，位置时，立柱被夹紧与放松；扳到右边位置时，主轴箱单独夹紧与放松。主轴箱单独夹紧与放松。SB5为松开按钮，为松开按钮，SB6为为夹紧按钮。夹

56、紧按钮。 当转换开关当转换开关SC置于中间位置时，触点置于中间位置时，触点SC（29-30）与触点）与触点SC（29-31）闭合，若使立柱与主轴箱）闭合，若使立柱与主轴箱同时松开，则按下同时松开，则按下SB5，时间继电器，时间继电器KT2、KT3线线圈同时通电并吸合。圈同时通电并吸合。KT2是断电延时型，是断电延时型，KT3是通是通电延时型。触点电延时型。触点KT2（4-29）在通电瞬间闭合，主）在通电瞬间闭合，主轴箱松紧电磁铁轴箱松紧电磁铁YA1和立柱松紧电磁铁和立柱松紧电磁铁YA2同时通同时通电吸合，为主轴箱与立柱同时松开作准备。而另一电吸合，为主轴箱与立柱同时松开作准备。而另一时间继电器

57、时间继电器KT3的触点的触点KT3（4-21）经）经13s延时延时闭合，使接触器闭合，使接触器KM4线圈通电吸合，液压泵电动机线圈通电吸合，液压泵电动机M3通电正向旋转，压力油经分配阀进入立柱和主轴通电正向旋转，压力油经分配阀进入立柱和主轴箱的松开油缸，推动活塞使立柱和主轴箱松开。同时箱的松开油缸，推动活塞使立柱和主轴箱松开。同时活塞杆使行程开关活塞杆使行程开关ST4复位，触点闭合，立柱与主轴复位，触点闭合，立柱与主轴箱松开，指示灯箱松开，指示灯HL2亮。亮。 当立柱与主轴箱松开后，可在手动下使立柱回转当立柱与主轴箱松开后，可在手动下使立柱回转或主轴箱作径向移动。当移动到位后，可按下夹紧按或主

58、轴箱作径向移动。当移动到位后，可按下夹紧按钮钮SB6，电路工作情况与松开时相似，故不再复述。，电路工作情况与松开时相似，故不再复述。至于主轴箱与立柱的单独松开与夹紧，只要将转换至于主轴箱与立柱的单独松开与夹紧，只要将转换开关开关SC扳到相应的位置，再控制扳到相应的位置，再控制SB5与与SB6即可实即可实现。现。 上述的放松与夹紧均系短时的调整工作，均采上述的放松与夹紧均系短时的调整工作，均采用点动控制。用点动控制。 机床安装后，接通电源，可利用立柱和主轴箱机床安装后，接通电源，可利用立柱和主轴箱的夹紧放松来检查电源相序。当电源相序正确后，的夹紧放松来检查电源相序。当电源相序正确后，再调整摇臂升

59、降电机的接线。再调整摇臂升降电机的接线。第四节第四节 铣床的电气控制铣床的电气控制 铣床可用来加工平面、斜面、沟槽，装上分度铣床可用来加工平面、斜面、沟槽，装上分度头可以铣切直齿齿轮和螺旋面，装上圆工作台还可头可以铣切直齿齿轮和螺旋面，装上圆工作台还可铣切凸轮和弧形槽，所以铣床在机械行业的机床设铣切凸轮和弧形槽，所以铣床在机械行业的机床设备中占有相当大的比重。铣床按结构型式和加工性备中占有相当大的比重。铣床按结构型式和加工性能不同，可分为卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、能不同，可分为卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、仿形铣床和各种专用铣床。仿形铣床和各种专用铣床。http:/ 铣床所用的切削刀具为各

60、种形式的铣刀。铣铣床所用的切削刀具为各种形式的铣刀。铣削加工一般有顺铣和逆铣两种形式，分别使用刃削加工一般有顺铣和逆铣两种形式，分别使用刃口方向不同的顺铣刀与逆铣刀。铣床运动形式有口方向不同的顺铣刀与逆铣刀。铣床运动形式有主运动、进给运动及辅助运动。铣刀的旋转运动主运动、进给运动及辅助运动。铣刀的旋转运动为主运动；工件在垂直铣刀轴线方向的直线运动为主运动；工件在垂直铣刀轴线方向的直线运动是进给运动；而工件与铣刀相对位置的调整运动是进给运动；而工件与铣刀相对位置的调整运动就工作台的回转运动皆为辅助运动。就工作台的回转运动皆为辅助运动。铣刀的旋转由主电动机拖动，为适应顺铣与逆铣的铣刀的旋转由主电动