典型机床电气控制线路的分析

1、重点重点：各机床电气控制线路的原理及工作过程。：各机床电气控制线路的原理及工作过程。 难点难点：控制线路中一些动作的顺序及其相互之间：控制线路中一些动作的顺序及其相互之间 的联锁。的联锁。第三章第三章 典型机床的电气控制线路分析典型机床的电气控制线路分析电气线路分析基础电气线路分析基础一、一、 电气控制线路分析的内容电气控制线路分析的内容 1 1 设备说明书设备说明书2 2 电气控制原理图电气控制原理图3 3 电气设备总装接线图电气设备总装接线图4 4 电器元件布置图与接线图电器元件布置图与接线图三、三、电气原理图阅读分析的步骤电气原理图阅读分析的步骤 二、二、电气原理图阅读分析的方法电气原理

2、图阅读分析的方法电气原理图阅读分析的方法电气原理图阅读分析的方法 1 1认识符号。认识符号。2 2熟悉控制设备的动作情况及触头状态。熟悉控制设备的动作情况及触头状态。3 3弄清控制目的和控制方法。弄清控制目的和控制方法。4 4按操作后的动作流程来分析动作过程。按操作后的动作流程来分析动作过程。5 5假设故障分析现象。假设故障分析现象。电气原理图阅读分析的步骤电气原理图阅读分析的步骤 1 1先机后电。先机后电。2 2先主后辅。先主后辅。3 3化零为整。化零为整。4 4集零为整集零为整。5 5总结检查。总结检查。3.13.1C650 C650 型卧式车床的电气控制线路型卧式车床的电气控制线路一、车

3、床的主要结构与运动分析一、车床的主要结构与运动分析二、车床的电力拖动形式及控制要求二、车床的电力拖动形式及控制要求三、车床的电气原理图分析三、车床的电气原理图分析四、车床电气原理图的特点四、车床电气原理图的特点 一、车床的主要结构与运动分析一、车床的主要结构与运动分析主运动：主运动： 卡盘或顶尖带动工件的卡盘或顶尖带动工件的旋转运动；旋转运动； 进给运动：进给运动： 溜板带动刀架的纵向或溜板带动刀架的纵向或横向直线运动；横向直线运动；辅助运动：辅助运动： 刀架的快速进给与快速刀架的快速进给与快速退回。退回。 C650 C650 卧式车床结构示意图卧式车床结构示意图 1 1、4 4带轮带轮 2

4、2进给箱进给箱 3 3挂轮架挂轮架 5 5主轴箱主轴箱 6 6床身床身 7 7刀架刀架 8 8溜板溜板 9 9尾架尾架 1010丝杆丝杆 1111光杆光杆 1212床腿床腿二、车床的电力拖动形式及控制要求二、车床的电力拖动形式及控制要求 驱动电机电气控制要求驱动电机电气控制要求主轴电动机（主轴电动机（30KW30KW）：）：拖动主轴和进给箱；拖动主轴和进给箱； 直接启动、正反转、直接启动、正反转、 电气反接制动、正向点动。电气反接制动、正向点动。快移电动机（快移电动机（2.2KW2.2KW）：）：刀架的快速移动；刀架的快速移动； 点动控制。点动控制。冷却泵电动机（冷却泵电动机（0.125KW0

5、.125KW）：）：供给切削时使用的冷却液；供给切削时使用的冷却液； 单向起停控制单向起停控制。 三、三、 车床的电气原理图分析车床的电气原理图分析 C650 C650卧式车床电气原理图卧式车床电气原理图图图2-3 C6502-3 C650卧式车床电气原理图卧式车床电气原理图1 1主电路主电路KM3/KM4KM3/KM4：正：正/ /反转控制反转控制KMKM：控制限流电阻：控制限流电阻R R接入或接入或切除。切除。A A：电流表通过电流互感器：电流表通过电流互感器TATA监视监视M1M1绕组电流。绕组电流。R R：限流电阻，防止：限流电阻，防止时时连续的启动电流造成电动连续的启动电流造成电动机

6、过载。机过载。KSKS ：速度继电器串电阻：速度继电器串电阻R R反接制动。反接制动。2 2控制电路控制电路（1 1）主电动机点动调整）主电动机点动调整E E：SB4 SB4 SB6 SB6 KM4 KM4 KM3+ KM3+ FR1+ FR1+串串R R点动点动（2 2）主电动机正）主电动机正/ /反转（长动）控制反转（长动）控制（3 3）主电动机的反接制动控制）主电动机的反接制动控制KS1KS1速度继电器正转常开触点；速度继电器正转常开触点；KS2KS2速度继电器反转常开触点。速度继电器反转常开触点。（4 4）刀架的快速移动）刀架的快速移动 E E：SB4 SB4 SQ( SQ(转动刀架手

7、柄压下转动刀架手柄压下) ) KM2+ KM2+ M3+ M3+ 全压起动全压起动（5 5）冷却泵电动机控制）冷却泵电动机控制 E E：SB4 SB4 SB5 SB5 SB3 SB3 KM1+ KM1+（全压起动）（全压起动）（1 1）电流表保护电路）电流表保护电路 （2 2）照明电路）照明电路3 3其它电路其它电路四、四、 车床电气控制线路的特点车床电气控制线路的特点 1. 1. 主轴的正反转是通过电气方式，而不是通过机械方式实主轴的正反转是通过电气方式，而不是通过机械方式实现的。现的。 2. 2. 主电动机的制动采用了电气反接制动形式，并用速度继主电动机的制动采用了电气反接制动形式，并用速

8、度继电器进行控制。电器进行控制。 3. 3. 控制回路由于电器元件很多，故通过控制变压器控制回路由于电器元件很多，故通过控制变压器 TC TC 与与三相电网进行电隔离，提高了操作和维修时的安全性。三相电网进行电隔离，提高了操作和维修时的安全性。 4. 4. 采用时间继电器采用时间继电器 KT KT 对电流表对电流表 A A 进行保护。进行保护。 5. 5. 中间继电器中间继电器 KA KA 起着扩展接触器起着扩展接触器 KM KM 触点的作用。触点的作用。 3.2 X62W3.2 X62W型铣床的电气控制线路型铣床的电气控制线路一、主要结构与运动分析一、主要结构与运动分析二、电力拖动形式及控制

9、二、电力拖动形式及控制 要求要求三、电气原理图分析三、电气原理图分析四、电气原理图的特点四、电气原理图的特点 一、一、X62W X62W 铣床的结构与运动分析铣床的结构与运动分析主运动：主运动： 主轴的旋转运动（顺铣、逆主轴的旋转运动（顺铣、逆铣）；铣）；为加工前对刀和提高生产率，为加工前对刀和提高生产率，要求主轴制动迅速。要求主轴制动迅速。进给运动：进给运动：工作台的左右（纵向）、前后工作台的左右（纵向）、前后（横向）、上下（垂直）运动，（横向）、上下（垂直）运动，以及每个方向的快速移动。以及每个方向的快速移动。1 1主轴电动机主轴电动机M1M1通过万能转换开关控制主轴正反转（顺、逆铣）；通

10、过万能转换开关控制主轴正反转（顺、逆铣）；电磁离合器制动；电磁离合器制动；两处起停（方便操作）。两处起停（方便操作）。2 2进给电动机进给电动机M2M2正反转能满足纵、横、垂直三个方向进给运动和快正反转能满足纵、横、垂直三个方向进给运动和快速移动；速移动；工作台上加圆形工作台的回转运动由进给电动机驱工作台上加圆形工作台的回转运动由进给电动机驱动。动。3.3.冷却泵电动机冷却泵电动机M3M3二、电力拖动与控制要求二、电力拖动与控制要求4. 4. 联锁控制联锁控制顺序动作：顺序动作：只有主轴旋转后才能进给和快速移动。只有主轴旋转后才能进给和快速移动。停止顺序：停止顺序：进给停止后才能主轴停止或同时

11、停止。进给停止后才能主轴停止或同时停止。各方向运动互锁：各方向运动互锁：六个方向同一时刻只能有一个方向运动六个方向同一时刻只能有一个方向运动产生，由手柄和机械离合器选择进给方向；产生，由手柄和机械离合器选择进给方向； 要求圆工作台的旋转运动与工作台的运动有联锁控制。要求圆工作台的旋转运动与工作台的运动有联锁控制。瞬时点动：瞬时点动：主轴运动和进给运动采用变速孔盘进行速度选主轴运动和进给运动采用变速孔盘进行速度选择，变速时采用瞬时点动。择，变速时采用瞬时点动。安全保护：安全保护：主电机或冷却电机过载时，进给必须停止，防主电机或冷却电机过载时，进给必须停止，防止刀具和机床损坏。止刀具和机床损坏。三

12、、电气原理图分析三、电气原理图分析1.1.主电路主电路M1M1：KM1KM1通断通断 ，SA5SA5正反转，正反转，YC1YC1制动。制动。M2M2：KM2KM2、KM3KM3正反转；正反转；KM4KM4工作进给、快速进给工作进给、快速进给切换接触器。切换接触器。YC2YC2工作进给，工作进给，YC3YC3快速进快速进给给 。M3M3：Q2Q2通断。通断。(1)(1)主电动机的起停主电动机的起停2 2主电动机的控制主电动机的控制(2)(2)主电动机的制动主电动机的制动: :按按SB3SB3或或SB4SB4，接通，接通YC1YC1。(3)(3)主轴换刀制动主轴换刀制动: :转换开关转换开关SA2

13、SA2。2 2主电动机的控制主电动机的控制(4)(4)主轴变速时的瞬时点动主轴变速时的瞬时点动: :压动压动SQ7SQ7瞬时点动。瞬时点动。2 2主电动机的控制主电动机的控制3.3.进给运动控制进给运动控制纵向手柄：工作台左右移动，压下行程开关纵向手柄：工作台左右移动，压下行程开关SQ1/SQ2SQ1/SQ2，接通纵向离合器。，接通纵向离合器。十字手柄：十字手柄：上、下运动：接通垂直进给离合器，压下上、下运动：接通垂直进给离合器，压下SQ3/SQ4SQ3/SQ4 前、后运动：接通横向进给离合器，压下前、后运动：接通横向进给离合器，压下SQ3/SQ4SQ3/SQ4 中位：中位： 不接通不接通SQ

14、3SQ3压下：压下： 向前或下运动向前或下运动SQ4SQ4压下：压下： 向后或上运动向后或上运动 进给电动机运动传递向图进给电动机运动传递向图 工作台的左右工作台的左右( (纵向纵向) )运动：运动：压下行程开关压下行程开关SQ1SQ1或或SQ2SQ2。工作台上、下工作台上、下( (垂直垂直) )运动和前后运动和前后( (横向横向) )运动：运动：压下行程开关压下行程开关SQ3SQ3或或SQ4SQ4，注意还要结合手柄的动作方向。，注意还要结合手柄的动作方向。进给变速时的瞬时点动：进给变速时的瞬时点动：进给手柄必须放在零位。变速手柄拉出选好速度再继续进给手柄必须放在零位。变速手柄拉出选好速度再继

15、续拉出，压合拉出，压合SQ6SQ6，瞬时点动，然后推回原位停止。，瞬时点动，然后推回原位停止。 进给方向的快速移动：进给方向的快速移动：通过进给手柄和快速按钮（通过进给手柄和快速按钮（SB5SB5或或SB6SB6）配合使用。）配合使用。接触器接触器KM4KM4工作接通快速离合器工作接通快速离合器YC3YC3。进给运动方向上的极限位置保护：进给运动方向上的极限位置保护：由挡块确定极限位置，挡块与操纵手柄联动，使手柄复位，由挡块确定极限位置，挡块与操纵手柄联动，使手柄复位，也使手柄压合的行程开关复位。也使手柄压合的行程开关复位。4. 4. 圆形工作台的控制圆形工作台的控制为扩大机床加工能力，可在工

16、作台上安装圆为扩大机床加工能力，可在工作台上安装圆形工作台，进行圆弧或凸轮铣削加工。形工作台，进行圆弧或凸轮铣削加工。使转换开关使转换开关SA1SA1打到工作台接通位置。打到工作台接通位置。SA1SA1和和SA3SA3断开，断开，SA2SA2接通。电流经过四个行程接通。电流经过四个行程开关常闭触点使工作台旋转。开关常闭触点使工作台旋转。四个行程开关确保各个手柄在零位，不会引四个行程开关确保各个手柄在零位，不会引起工作台在各个方向的运动。否则圆形工作起工作台在各个方向的运动。否则圆形工作台马上停止动作。台马上停止动作。5 5冷却泵和机床照明的控制冷却泵和机床照明的控制6 6控制电路的联锁与保护控

17、制电路的联锁与保护 （1 1）电气控制线路与机械配合相当密切。电气控制线路与机械配合相当密切。（2 2）进给控制线路中的各种开关进行了巧妙的组合，既达到了）进给控制线路中的各种开关进行了巧妙的组合，既达到了一定的控制目标，又进行了一定的控制目标，又进行了完善的电气联锁完善的电气联锁。 （3 3）控制线路中设置了）控制线路中设置了变速冲动控制变速冲动控制，有利于齿轮的啮合，使，有利于齿轮的啮合，使变速顺利进行。变速顺利进行。（4 4）采用）采用两地控制两地控制，操作方便。，操作方便。（5 5）具有完善的电气联锁，并具有短路、过载及超行程限位）具有完善的电气联锁，并具有短路、过载及超行程限位保保护

18、环节护环节，工作可靠。，工作可靠。 四、电气控制线路的特点四、电气控制线路的特点3.3 Z30403.3 Z3040型摇臂钻床的电气控制线路型摇臂钻床的电气控制线路一、主要运动与电力拖动一、主要运动与电力拖动二、主要控制要求二、主要控制要求三、电气原理图分析三、电气原理图分析四、电气原理图的特点四、电气原理图的特点 M1M1主电动机主电动机(3KW)(3KW)：主轴旋转和：主轴旋转和进给。进给。 M2M2升降电动机升降电动机(1.1kw)(1.1kw) ：摇：摇臂升降。臂升降。 M3M3液压泵电动机液压泵电动机：立柱、摇：立柱、摇臂、主轴箱的夹紧、放松的压臂、主轴箱的夹紧、放松的压力油。力油。

19、 M4M4冷却泵电动机冷却泵电动机：冷却刀具。：冷却刀具。一、主要运动与电力拖动一、主要运动与电力拖动注：摇臂钻床液压系统注：摇臂钻床液压系统1 1操作机构液压系统操作机构液压系统 主轴电动机拖动齿轮泵送出压力油，经主轴操作手柄操作，主轴电动机拖动齿轮泵送出压力油，经主轴操作手柄操作，来实现主轴的来实现主轴的“正转正转”、“反转反转”、“空档空档”、“变速变速”和和“停车停车”。2 2夹紧机构液压系统夹紧机构液压系统 液压泵电动机拖动液压泵送出压力油，经两套油路，实液压泵电动机拖动液压泵送出压力油，经两套油路，实现主轴箱、立柱的夹紧与放松和摇臂的夹紧与放松。现主轴箱、立柱的夹紧与放松和摇臂的夹

20、紧与放松。二、主要控制要求二、主要控制要求1. 1. 主轴主轴的旋转、纵向进给及变速机构都通过一台电动机拖动。的旋转、纵向进给及变速机构都通过一台电动机拖动。2 2液压泵电动机要求正反转液压泵电动机要求正反转。3 3升降电动机要求正反转升降电动机要求正反转。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摇摇 臂移动臂移动移动到位摇臂夹紧的程序进行。移动到位摇臂夹紧的程序进行。4 4由由冷却泵电动机冷却泵电动机拖动冷却泵，供出冷却液进行钻头冷却。拖动冷却泵，供出冷却液进行钻头冷却。5 5具有机床安全具有机床安全照明电路与信号指示电路照明电路与信号指示电路。三、电气原理图分析三、电气原理图

21、分析1.1.主电路分析主电路分析Q1Q1：引入电源：引入电源Q2Q2：引入：引入M2M2、M3M3、M4M4电源电源 及控制路线电源及控制路线电源M1M1：KM1KM1控制通断控制通断M2M2：KM2KM2正转正转 KM3KM3反转反转M3M3：KM4/KM5 KM4/KM5 正正/ /反转反转M4M4：Q Q起动起动2 2控制电路控制电路（1 1）主电动机）主电动机M1M1旋转控制旋转控制（2 2）摇臂升降控制）摇臂升降控制工作过程：工作过程：摇臂松开摇臂松开 上升上升/ /下降下降 摇臂夹紧摇臂夹紧 a.a.上升（按上升（按SB3SB3）E E：7 7 SB3 SB3 ST1 ST1 KT

22、1+ KT1+ ST2 ST2 KT1 KT1 KT2 KT2 KM5 KM5 KM4+ KM4+ M3+ M3+ 摇摇臂松开臂松开 ST2 ST2 SB4 SB4 KM3 KM3 KM2+ KM2+ M2+ M2+ 摇臂上升摇臂上升 （到达要求高度松开（到达要求高度松开SB3 SB3 、M2M2、KT1KT1）ST3 ST3 KT1 KT1 KT4 KT4 KM5+ KM5+ M3 M3摇臂夹紧（压摇臂夹紧（压ST3ST3停止）停止）b. b. 下降（按下降（按SB4SB4）E E：7 7 SB4 SB4 ST1 ST1 KT1+ KT1+ ST2 ST2 KT1 KT1 KT2 KT2 KM5 KM5 KM4+ KM4+ M3+ M3+ 摇臂松开摇臂松开（压（压ST2 ST2 、M3M3） ST2 ST2 SB3 SB3 KM2 KM2 KM3+ KM3+ M2 M2 摇臂下降摇臂下降（到达要求高度松开（到达要求高度松开SB4 SB4 、M2M2、KTKT）ST3 ST3 KT1 KT1 KM4 KM4 KM5+ KM5+ M5 M5摇臂夹紧（压摇臂夹紧（压ST3ST3停停止）止）到达极限位置到达极