机床电气控制习题答案第3章

1、第 3 章机床电气控制习题答案填空题1）车床的主运动是 （ 工件的旋转 ）运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动 （ 工件旋转 ）。 主轴一般只要（ 单方向 ）的旋转运动，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。 CA6140 用操 纵手柄通过（ 摩擦离合器 ）来改变主轴的旋转方向。 （进给运动 ）是溜板带动刀具作纵向或 横向的直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动2）车床 CA6140 控制电路的供电电压是（ 127） V，照明电路采用（ 36）V 安全交流电 压，信号回路采用（ 6.3）V 的交流电压，均由（ 控制变压器二次侧 ）提供。3）卧轴矩台平面磨床的主运动是（ 砂轮的旋转运动 ），进给运

2、动有垂直进给，即（ 滑座 在立柱上的上下运动 ）；横向进给，即（ 砂轮箱在滑座上的水平运动 ）；纵向进给，即（ 工作 台沿床身的往复运动 ）。工作台每完成一次往复运动时，砂轮箱便作一次间断性的（ 横向进 给）；当加工完整个平面后，砂轮箱作一次间断性（ 垂直进给 ）。4）电磁吸盘文字符号是（ YH）。5）插头插座的文字符号是（ X）。6）电磁吸盘由转换开关 SA1 控制， SA1 有（“励磁”、“断电”和“退磁” ）三个位置。7）Z3040 摇臂钻床在钻削加工时， （主轴带动钻头的旋转运动 ）为主运动；进给运动是 （主轴的纵向进给 ）；（辅助 ）运动有摇臂沿外立柱的升降运动，主轴箱沿摇臂的水平移

3、动， 摇臂连同外立柱一起绕内立柱的回转运动。8）电磁阀文字符号是（ YV）。9）X62W 卧式万能铣床为了减少负载波动对铣刀转速的影响，使铣削平稳一些，铣床 的主轴上装有（ 飞轮 ），使得主轴传动系统的惯性较大，为了缩短停车时间，主轴采用（ 电 气制动 ）停车。10）X62W 卧式万能铣床为保证变速时，齿轮顺利地啮合好，要求变速时主轴电动机进 行（ 冲动控制 ），即变速时电动机通过点动控制稍微转动一下。11）X62W 卧式万能铣床固定在工作台上的工件可作（上下、左右、前后 ）六个 方向的移动，各个运动部件在六个方向上的运动由（ 同一台进给电动机通过正反转进行 ）拖动， 在同一时间内，只允许（

4、一个 ）方向上的运动。12）牵引电磁铁的文字符号是（ YA）。13）T68 镗床主轴电动机是一台（ 双速电动机 ），它可进行（ 点动或连续正反转 ）的控 制，停车制动采用（ 由速度继电器 KS控制的反接制动 ）。判断题（） （）1）车床 CA6140 车螺纹时要求主轴的旋转速度和进给的移动距离之间保持一定的比例， 所以主运动和进给运动要由同一台电动机拖动。 （）2）M7130 型平面磨床主电路的控制要求是： M1、M2 、M3 只需进行单方向的旋转， 且磨削加工无调速要求。 （）3）电磁吸盘的线圈通以 交流电 ，使芯体被磁化，磁力线经钢制吸盘体、钢制盖板、工 件、钢制盖板、钢制吸盘体闭合，将工

5、件牢牢吸住。 （ ）4）摇臂钻床的主运动和进给运动都为主轴的运动，由一台主轴电动机M1 拖动，再通过主轴传动机构和进给传动机构实现主轴的旋转和进给。 主轴电动机 M1 只需作单方向的旋 转（）。5）摇臂的升降运动必须按照摇臂 松开 升或降 摇臂夹紧 的顺序进行 ，因此 摇臂的夹 紧、放松与摇臂的升降按自动控制进行。 （ ）6）X62W 卧式万能铣床主轴带动铣刀的旋转运动称为主运动，进给运动是工件相对于 铣刀的移动。主轴电动机用笼型异步电动机拖动，通过齿轮进行调速，为完成顺铣和逆铣， 主轴电动机应能正反转。 （ ）7）X62W 卧式万能铣床圆工作台只能沿着一个方向作旋转运动，并且圆工作台运动控

6、制的通路需要经过 SQ1SQ4四个行程开关的常闭触点， 如果扳动工作台任意一个进给手柄， 圆工作台都会停止工作， 这就保证了工作台的进给运动与圆工作台的旋转运动不能同时进行。 （）8）X62W 卧式万能铣床主轴不能变速冲动故障原因是主轴变速行程开关SQ7位置移动、撞坏或断线。 （）9）钻床 是一种精密加工机床，主要用于加工精确度高的孔，以及各孔间距离要求较为 精确的零件，这些孔的轴线之间有严格的同轴度、垂直度、平行度与精确的距离。 （）10）T68 镗床低速时主轴电动机的定子绕组连接成YY 形，高速时 M1 的定子绕组接成三角形 ，转速 提高一倍 。（）简述 CA6140 车床电动机缺相不能运

7、转的检修步骤。 答：首先根据故障现象在电气原理图上标出可能的最小故障范围， 然后按下面的步骤进 行检查，直至找出故障点。检修步骤如下：机床启动后， KM1 接触器吸合后 M1 电动机不能运转，听电动机有无“嗡嗡”声，电 动机外壳有无微微振动的感觉，如有即为缺相运行应立即停机。用万用表的 AC500750V 挡测 QF的进出三相线之间的电压应为 380V10%。拆除 M1 的接线启动机床。用万用表的 AC500750V 挡检查 KM1 交流接触器的进出线三相之间的电压应为 380V 10%。若以上无误， 切断电源拆开电动机 D型接线端子， 用兆欧表检测电动机的三相绕组。简述 CA6140 车床在

8、运行中自动停车的检修步骤 答：首先根据故障现象在电气原理图上标出可能的最小故障范围， 然后按下面的步骤进 行检查，直至找出故障点。检修步骤如下：检查 FR1 热继电器是否动作，观察红色复位按钮是否弹出。 过几分钟待热继电器的温度降低后，按红色按钮使热继电器复位。启动机床。根据 FR1 动作情况将钳形电流表卡在 M1 电动机的三相电源的输入线上， 测量其定子 平衡电流。根据电流的大小采取相应的解决措施。电磁吸盘的控制回路有哪几部分组成？R2、R3 的作用是什么？答： 电磁吸盘控制电路由降压整流电路、转换开关和欠电流保护电路组成。 可变电阻 R2 限制反向去磁电流的大小，达到既能退磁又不致反向磁化

9、。 电阻 R3 为放电电阻，为电磁吸盘断电瞬间提供通路，吸收线圈断电瞬间释放的磁场能 量。电磁吸盘没有吸力的原因有哪些？吸力不足的原因有哪些？答： 电磁吸盘没有吸力：（1）检查熔断器 FU1、 FU2或 FU4熔丝是否熔断，若熔断应更换熔丝。（2）检查插头插座 X3 接触是否良好，若接触不良应进行修理。（3）检查电磁吸盘电路。检查欠电流继电器的线圈是否断开，电磁吸盘的线圈是否断 开，若断开应进行修理。（4）检查桥式整流装置。若桥式整流装置相邻的二极管都烧成短路，短路的管子和整 流变压器的温度都较高， 则输出电压为零， 致使电磁吸盘吸力很小甚至没有吸力； 若整流装 置两个相邻的二极管发生断路，

10、则输出电压也为零， 则电磁吸盘没有吸力。 此时应更换整流 二极管。电磁吸盘吸力不足：（1）交流电源电压低，导致整流后的直流电压相应下降，致使电磁吸盘吸力不足。（2）桥式整流装置故障。桥式整流桥的一个二极管发生断路，使直流输出电压为正常 值的一半，断路的二极管和相对臂的二极管温度比其他两臂的二极管温度低。（ 3）电磁吸盘的线圈局部短路， 空载时整流电压较高而接电磁吸盘时电压下降很多 （低 于 110V ），这是由于电磁吸盘没有密封好，冷却液流入，引起绝缘损坏。应更换电磁吸盘线 圈。电磁吸盘退磁效果差，退磁后工件难以取下的原因是什么？答：（ 1）退磁电路电压过高，此时应调整R2，使退磁电压为 51

11、0V。（ 2）退磁回路断开，使工件没有退磁，此时应检查转换开关SA1接触是否良好，电阻R2 有无损坏。（3）退磁时间掌握不好，不同材料的工件，所需退磁时间不同，应掌握好退磁时间。分析 Z3040 摇臂钻床电气线路的摇臂升降的控制过程。答： 摇臂升降的控制包括摇臂的自动松开，上升或下降后再自动夹紧。在摇臂升降控制的操作前，摇臂处于夹紧状态，油进入夹紧油腔，行程开关 SQ3 被压 下，其常闭触点 SQ3（2-18）断开。摇臂上升：按下上升复合按钮SB3，其常闭触点 SB3（9-12）断开，切断摇臂下降的 KM3线圈回路；其常开触点 SB3（2-6）闭合，时间继电器 KT 线圈通电并吸合，其瞬动常开

12、触点KT（14-15） 瞬时动作，接通了接触器 KM4 的线圈回路，接触器 KM4 吸合，使液压泵电动机 M3 正转，液压泵供出正向压力油。同时KT 延时断开的常开触点 KT（2-18）闭合，接通电磁阀YV 的线圈。电磁阀的吸合使压力油进入摇臂松开油腔，推动松开机构，使摇臂松开，并压 下行程开关 SQ2，其常闭触点 SQ2（7-14）断开，接触器 KM4 因线圈断电而释放，液压泵电 动机 M3 停止转动，同时 SQ2的常开触点 SQ2（7-9 ）闭合，接触器 KM2 线圈通电，使接触 器 KM2 吸合，摇臂升降电动机 M2 正转，拖动摇臂上升。在压力油进入摇臂松开油腔后， 行程开关 SQ3 被

13、释放，其常闭触点 SQ3（2-18）闭合，此时由于 KT线圈通电，其延时闭合 的常闭触点 KT（ 18-19）断开，所以接触器 KM5 线圈回路处于断电状态。当摇臂上升到位时，松开按钮 SB3，接触器 KM2 和时间继电器 KT均释放，摇臂升降电 动机 M2 停转，摇臂停止上升，时间继电器 KT 释放后，延时 13s，其延时闭合的常闭触点 KT（ 18-19）闭合，接通接触器 KM5 的线圈回路， 接触器 KM5 吸合，液压泵电动机 M3 反转， 反向供给压力油。这时 SQ3 的常闭触点 SQ3（ 2-18）是闭合的，电磁阀仍通电吸合，结果使 压力油进入摇臂夹紧的油腔，推动夹紧机构，使摇臂夹紧

14、。夹紧后压下SQ3，其常闭触点SQ3（2-18）断开，接触器 KM5 和电磁阀 YV 线圈断电而释放，液压泵电动机 M3 停转，摇 臂的上升过程结束。摇臂下降的过程与摇臂上升的过程类似。摇臂自动夹紧程度由 SQ3控制。 摇臂夹紧后，由行程开关 SQ3常闭触点 SQ3（2-18）断 开液压泵电动机 M3 的控制回路，使 M3 停止。如果液压系统出现故障使摇臂不能夹紧，或由于行程开关 SQ3 调整不当，会使 SQ3 的常闭触点不断开，而使液压泵电动机长期过载， 易将电动机烧毁，为此 M3 的主电路采用热继电器 FR2 作过载保护。9X62W 万能铣床电气控制的特点是什么？答： X62W 万能铣床电

15、气控制的特点是：1）主轴电动机应能正反转。2）主轴采用电气制动停车。3）变速时主轴电动机进行冲动控制。4）固定在工作台上的工件可作上下、左右、前后六个方向的移动，各个运动部件在六 个方向上的运动由同一台进给电动机通过正反转进行拖动， 在同一时间内， 只允许一个方向 上的运动。10X62W 万能铣床停车制动的控制过程？主轴停车时没有制动的原因是什么？主轴停 车后产生短时反向旋转的原因是什么？按下停止按钮后主轴不停的原因是什么？答： 制动的控制过程：主轴电动机启动后速度继电器KS的常开触点 KS（6-7）闭合，为电动机停转制动作准备， 停止时按下停止复合按钮 SB4或 SB5，首先其常闭触点 SB

16、4（5-10 ） 或 SB5（ 10-11 ）断开， KM1 线圈断电释放，主轴电动机 M1 断电，但因惯性继续旋转，将 停止按钮 SB4或 SB5按到底，其常开触点 SB4（5-6）或 SB5（ 5-6）闭合，接通 KM2 回路， 改变 M1 的电源相序进行反接制动。当 M1 转速趋于零时， KS自动断开，切断 M2 的电源。轴停车时没有制动的原因是： 1）反接制动接触器 KM2 不吸合，则应检查控制电路。检 查时先操作主轴变速冲动手柄， 若有冲动， 说明故障的原因是速度继电器或按钮支路发生故 障。2）若 KM2 吸合，则首先检查 KM2、R的制动回路是否有缺两相的故障存在，如果制动 回路缺

17、两相则完全没有制动现象； 其次检查速度继电器的常开触点是否过早断开， 如果速度 继电器的常开触点过早断开，则制动效果不明显。11什么是冲动控制， 其作用是什么？叙述主轴电动机的变速时的冲动控制。 主轴不能 变速冲动的原因是什么？答：冲动控制是变速时电动机通过点动控制稍微转动一下。 冲动控制为保证变速时齿轮 顺利地啮合好。主轴电动机变速时的冲动控制，是利用变速手柄与冲动行程开关 SQ7 通过机械上的联 动机构进行控制的。1）开车进行变速时，首先将主轴变速手柄微微压下，使它从第一道槽内拔出，然后将 变速手柄拉向第二道槽， 当快要落入第二道槽内时， 将变速盘转到所需的转速， 然后将变速 手柄从第二道

18、槽迅速推回原位。就在手柄拉向第二道槽时， 有一个与手柄相连的凸轮通过弹簧杆瞬时压了一下行程开关SQ7，使冲动行程开关 SQ7 的常闭触点 SQ7（ 4-5）先断开，切断 KM1 线圈的电路， M1 断电， SQ7 的常开触点 SQ7（4-7）后闭合，接触器 KM2 线圈得电动作， M1 被反接制动。当手柄拉到 第二道槽内时， SQ7 不受凸轮控制而复位，电动机停转。 接着把手柄从第二道槽推回原来位 置的过程中，凸轮又压下 SQ7，使 SQ7（4-7）常开接通， SQ7（4-5 ）常闭断开， KM2 线圈 得电， M1 反向转动一下，以利于变速后的齿轮啮合。当变速手柄以较快的速度推到原来的 位置

19、时， SQ7复位， KM2 线圈断电， M1 停转，操作过程结束。这样，在整个变速操作过程 中，主轴电动机就短时转动一下， 使变速后的齿轮易于啮合。 当手柄完全推到原来的位置时， 齿轮啮合好了，变速完成。2）若主轴原来处于停车状态，则在主轴变速操作过程中，SQ7 第一次动作时， M1 反转 一下，SQ7 第二次动作时， M1 又反转一下， 因此也可以实现主轴停车时的变速控制。 当然， 若要主轴在新的速度下运行，则需要重新启动主轴电动机。主轴不能变速冲动的原因是：主轴变速行程开关SQ7 位置移动、撞坏或断线。12X62W 万能铣床的工作台有几个方向的进给？叙述工作台各个方向的进给控制，各 个方向

20、进给之间如何实现联锁保护？答： 工作台有上下、左右、前后六个方向的运动。1）工作台的左右 （纵向） 运动的控制。 工作台的左右运动是由进给电动机 M2 传动的。 首先将圆工作台转换开关 SA1转换开关扳在 “断开” 位置。 操纵工作台纵向运动的手柄， 当 手柄扳到“右”或“左”时，手柄联动机构压下行程开关SQ1或 SQ2使接触器 KM4或 KM3动作， 控制进给电动机 M2 的正反转。 工作台的左右行程可通过调整安装在工作台两端的挡 铁来控制。 当工作台纵向运动到极限位置时， 挡铁撞动纵向操纵手柄， 使它回到零位， 工作 台停止运动，从而实现了纵向终端保护。2）工作台的上下运动和前后运动的控制

21、。首先将圆工作台转换开关SA1 扳在“断开”位置。控制工作台的上下运动和前后运动的手柄是十字手柄，手柄有五个位置，既上、下、 左、右和中间，五个位置是联锁的。手柄的联动机构与行程开关SQ3、 SQ4相连，扳动十字手柄时，通过传动机构将同时压下相应的行程开关SQ3 或 SQ4。SQ3控制工作台向上及向后运动， SQ4 控制工作台向下及向前运动。工作台的上下限位 终端保护是利用床身导轨旁的挡铁撞动十字手柄使其回到中间位置， 升降台便停止运动。 横 向运动的终端保护是利用装在工作台上的挡铁撞动十字手柄来实现的。进给运动由电动机 M2 拖动。各个运动部件在六个方向上的运动由同一台进给电动机通过正反转进

22、行拖动， 在同一时 间内，只允许一个方向上的运动。 各个方向的联锁是靠手柄联动机构压下形成开关来实现 的。13X62W 万能铣床电路中有哪些联锁和保护？答： 主轴电动机 M1 正反转联锁；工作台六个方向运动控制电动机 M2 正反转联锁；手 柄联动机构实现工作台六个方向运动的联锁； 工作台进给、 圆工作台的旋转运动只有在主轴 电动机启动，即 KM1（ 11-14 ）闭合以后才能接通；进给变速冲动环节的通电回路要经过 SQ1SQ4四个行程开关的常闭触点， 因此， 只有在进给运动的操作手柄在中间位置时， 才能 实现进给变速冲动的控制， 以保证操作安全； 工作台的进给运动与圆工作台的旋转运动不能 同时

23、进行。电动机 M1 、M2、M3 的过载保护、短路保护。工作台运动的上下左右前后六个方向的 限位终端保护；14叙述 T68 镗床的主轴电动机的高速低速转换的控制， 如何保证主轴电动机的高速低 速转换后主轴电动机的转向不变。答： 低速时主轴电动机的定子绕组连接成三角形，高速时 M1 的定子绕组接成 YY形， 转速提高一倍。将电动定子绕组接成YY形使电动机由低速运转变为高速运转的同时改变电动机绕组的相序，保证主轴电动机的高速低速转换后主轴电动机的转向不变。15叙述 T68 镗床的主轴电动机停车制动的控制，分析主轴电动机不能制动的原因。答： 主轴电动机停车制动的控制：主电动机在运行中，按下停止按钮

24、SB1 可实现 M1 的停车和制动。由 SB1、速度继电器KS的常开触点、接触器 KM1、KM2 和 KM3 构成主电动机的正反转反接制动的控制电路。若 电动机 M1 在高速正转运行时，速度继电器的正向常开触点KS（ 14-19）闭合，为反接制动作好了准备。此时按下停止按钮SB1：其触点 SB1（4-5）先断开，使 KA1、 KM3、KT、 KM1的线圈同时断电，随之 KM5 的线圈也断电释放。 KM1 断电，其主触点断开，电动机断电， 同时 KM1（19-20）闭合，为制动作准备。 KT线圈断电， 其触点 KT（14-21）断开，KT（14-23） 闭合，使电动机在低速运转的状态下进行制动。

25、KM3 断电，其主触点断开，限流电阻 R 串入主电动机的定子电路。当停止按钮的常开触点SB1（ 4-14）闭合后，由于电动机的转速仍然很高，速度继电器的触点 KS（ 14-19）仍处于闭合状态，因此 KM2 线圈通电吸合，其主触 点闭合，将电动机的电源相序反接，其常开触点KM2 （ 4-14）闭合自锁，同时接通 KM4 的线圈， KM4 的主触点闭合，使电动机在低速下串入制动电阻进行反接制动。当电动机的转 速下降到速度继电器的复位转速时（约 100r/min ），速度继电器的常开触点 KS（ 14-19）断 开，接触器 KM2 断电，随之 KM4 也断电，电动机停转，反接制动过程结束。在停车操

26、作时， 必须将停止按钮按到底， 使 SB1的常开触点闭合， 否则将没有反接制动 停车，而是自由停车。如果在 M1 反转时进行制动，则速度继电器KS的反向旋转动作的常开触点 KS（ 14-15）闭合，使 KM1、 KM4 吸合进行反接制动。主轴电动机不能制动主要的原因是速度继电器损坏，其正转常开触点KS（ 14-19）和反转常开触点开始 KS（ 14-15）不能闭合，或者是由于 KM2 或 KM3 的常闭触点接触不良。16主轴电动机主轴变速与进给变速的冲动控制，分析主轴变速手柄拉出后， 主轴电动机不能产生冲动的原因。答： 主轴变速时， 只要将主轴变速操作盘的操作手柄拉出， 与变速手柄有联系的行程

27、开 关 SQ1 不受压而复位，使 SQ1（5-10）断开， SQ1（ 4-14）闭合，在主轴变速操作盘的操作 手柄拉出没有推上时， SQ2 受压，其常开触点 SQ2（ 17-15）闭合。由于 SQ1（ 5-10）断开， 使 KM3，KT 线圈断电而释放， KM1（或 KM2）也随之断电释放，电动机 M1 断电，但在惯 性的作用下旋转。由于 SQ1（4-14）闭合，而速度继电器的正转常开触点KS（ 14-19）或反转常开触点 KS（14-15）早已闭合，所以使 KM2 （或 KM1）、KM4 线圈通电吸合，电动机 M1 在低速状态下串入电阻 R 进行反接制动。当转速下降到速度继电器复位时的转速（

28、约 100r/min ）时，速度继电器的常开触点断开，制动过程结束，此时便可以转动变速操纵盘进 行变速，变速后，将手柄推回原位，使SQ1受压， SQ2 不受压， SQ1、SQ2 的触点恢复到原来的状态， SQ1（ 5-10）闭合， SQ1（4-14）， SQ2（ 17-15）断开，使 KM3、 KM1（或 KM2）、 KM4 的线圈相继通电吸合。电动机按原来的转向启动，而主轴则在新的转速下运行。变速时，若因齿轮卡住推不上，此时行程开关 SQ2 在主轴变速手柄推不上时仍处于被 压下的状态， SQ2的常开触点 SQ2（17-15）闭合，速度继电器的常闭触点 KS（ 14-17）也已 经闭合，通过回

29、路“ SQ1（4-14） KS（14-17） SQ2（17-15） KM2 （ 15-16） KM1 线 圈”使接触器 KM1 通电，同时通过回路“ SQ1（4-14） KT（ 14-23） KM5（ 23-24） KM4 的线圈”使 KM4 通电，电动机在低速状态下串电阻正向启动起来，当转速升高到接近 130 r/min 时，速度继电器又动作， KS（14-17）又断开， KM1、 KM4 线圈断电释放， M1 电动机 断电，同时 KS（ 14-19）闭合，电动机被反接制动，当转速降到100r/min 时，速度继电器又复位， KS（14-19）断开， KS（ 14-17）再次闭合， KM1、

30、KM4 再次吸合，电动机 M1 在低速 状态下串电阻启动起来，这样电动机 M1 在转速 100r/min130 r/min 的范围内重复动作，直 到齿轮啮合后，主轴变速手柄推上， SQ2不受压， SQ1 受压为止，触点 SQ1（4-14）断开， SQ2（17-15）断开，变速冲动过程结束。进给变速的控制和主轴变速控制的过程相同， 只是拉开进给变速手柄， 与其联动的行程开关是 SQ3、SQ4，当手柄拉出时 SQ3不受压， SQ4受压，手柄推上复位时， SQ3 受压， SQ4 不受压。主轴变速手柄拉出后， 主轴电动机不能产生冲动的原因是： 由于主轴的变速冲动是由与 变速手柄有联动关系的行程开关 SQ1与 SQ2控制，而 SQ1、SQ2采用的是 LX1 型行程开关， 行程开关 SQ1的常开触点 SQ1（ 5-10）由于质量等原因绝缘被击穿而无法断开造成的。若变 速手柄拉出后， M1 能反接制动，但到转速为零时，不能进行低速冲动，这往往由于SQ1、SQ2安装不牢固，位置偏移，触点接触不良，使触点SQ1