第4章 典型设备电气控制电路分析

第4章典型设备电气控制电路分析

CA6140A普通车床的电气控制4.1

XA5032铣床的电气控制4.2油压机的电气控制4.3气动机械手的电气控制线路4.4数控铣床电气控制4.54.1CA6140A普通车床的

电气控制

4.1.1初识CA6140A车床

1．CA6140A车床的功能 车床在机械加工中应用得最为广泛，约占切削机床总数的25%～50%。在各种车床中，应用得最多的是普通车床。

普通车床可以用来车削工件的外圆、内圆、端面，可以钻孔、铰孔、拉油槽和车削各种公制和英制螺纹等，普通车床特别适合单件、小批量加工和机修使用。CA6140A是普通车床中最为常见的机型。

2．CA6140A车床的结构和运动

CA6140A车床主要由床身、主轴变速箱、进给变速箱、溜板箱、溜板与刀架、尾架和丝杠等几部分组成。

3．CA6140A车床的控制要求

CA6140A车床上配有3台三相异步电动机，主电动机功率为7.5kW，快速电动机功率为275W，冷却电动机功率为150W，都要进行启停控制，无反转。

主轴电机和快速移动电动机都可单独进行启停控制，而冷却电动机必须在主轴电动机开启后才能启动，配有照明灯和指示灯。此外，CA6140A车床配有皮带罩开关、开门断电开关和卡盘防护开关，起保护设备和人身安全作用。

4.1.2CA6140A车床的电气控制电路

1．电气原理图分析（1）主电路分析（2）控制电路分析（3）照明电路（4）指示电路

图4-1CA6140A车床电气控制原理图

（5）

3个“2”表示KM1的3个主触头在2区；“7”表示KM1的一个常开辅助触头在7区；左侧的两个“×”表示常闭触头没有使用，中间的“×”表示一个常开触头没有使用。

2．接线图 接线图也称接线表，主要用于设备的装配、安装和调试。

（1）接线图的一般规定 ①接线图提供各项目，如元件、器件、组件和装置之间的实际连接信息。如图4-2中，按钮SB3的常开触头的12号端子与XT4端子排接线的12号端子连接在一起。

图4-2CA6140A车床电气控制接线图

②接线图应包含识别每个连接的连接点以及所用电线或电缆的信息，所有的相同接线号，即使不同位置都应该短接在一起。

③必要时可包含导线或电缆的种类、长度、牌号，连接点标记或表示方法，敷设、走向、端头处理、屏蔽、绞合和捆扎等说明和其他需要说明的信息。

（2）接线图的绘制原则 ①接线图布局应采用位置布局法，即按照电器元件的实际位置布局，但无需按照比例绘制。

②元器件应采用简单的轮廓（如正方形、矩形或者圆形）或者简化的图形表示，也可以采用GB/T4728—2000中规定的符号表示

③端子应该表示清楚，但无需表示端子的符号。

3．布置图 布置图根据电器元件的外形绘制，并标出各元件的间距尺寸。每个电器元件的安装尺寸及其公差范围应严格按照产品手册标准标注，作为底板加工的依据，以保证各电器顺利安装。

在布置图中，还要选用适当的接线端子或者接插件，按一定的顺序标上进出线的接线号。

布置图是用来标明电气原理图中各元器件的实际安装位置，可视电气控制系统复杂程度采取集中绘制或单独绘制。

电器元件的布置应注意以下几方面： ①体积大和较重的电器元件应该安装在电器安装板的下方，而发热元件尽可能安装在电器安装板的上面。

②强电、弱电应分开，弱电应屏蔽，以防止外界干扰。 ③需要经常维护、检修、调整的电器元件不宜过高或过低。

④电器元件的布置应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与结构类似的电器安装在一起，以利安装和配线。

⑤电器元件布置不宜过密，应留有一定的间距，如用走线槽，应加大各排电器的间距，以利于布线和维修。

图4-3CA6140A车床电气控制布置图

4．明细表 明细表是含有规定列项的表格，用来表示构成一个组件（或分组件）或系统的项目（零件、部件、软件设备等），以及参考文件的明细表。

（1）明细表的分类 明细表分成A类和B类。A类明细表的每一个列项代表一种组成项目，并规定其数量。A类明细表属于“汇总表”。B类明细表的每一个列项代表一种组成事件。B类明细表属于“详表”。

（2）CA6140A车床控制的明细表 电动机启停控制的明细表见表4-1。

续表

续表4.2XA5032铣床的电气控制

4.2.1初识XA5032铣床

1．XA5032铣床的功能

2．XA5032铣床结构和运动

3．XA5032铣床的控制要求

XA5032铣床上配有3台三相异步电动机，主电动机功率为7.5kW，进给电动机功率为1.5kW，冷却电动机功率为125W，都要进行启停控制；启动、停止和急停都可以多点控制。

主轴电机和进给移动电动机需要正/反转控制，而冷却电动机启停可以单独控制；主运动由离合器制动；配有照明灯和指示灯。此外，XA5032铣床配有开门断电开关起保护设备和人身安全作用。

4.2.2XA5032铣床的电气控制

XA5032铣床的电气控制原理图如图4-4所示。

图4-4XA5032铣床电气控制原理图（1）

图4-5XA5032铣床电气控制原理图（2）

（1）主轴运动的电气控制（2）进给运动的电气控制（3）快速行程电气控制（4）机床进给的安全互锁

（5）圆工作台的回转（6）主轴刀制动（7）冷却泵回路（8）供电（9）开门断电

XA5032铣床的启停控制明细表见表4-2。

4.3油压机的电气控制 锻压机械设备的应用非常广泛，常用的锻压机械有冲床、油压机、空气锤等，其中，油压机广泛用于金属材料的压制工艺上。本节以YH10-30型油压机为例分析其电气控制线路。

4.3.1主要结构与控制要求

YH10-30型油压机的结构如图4-6所示。主要由4根立柱、液压缸、夹具、滑板、机身（工作台）液压及驱动控制装置等组成。

图4-6YH10-30型油压机结构

油压机的压力、压制速度可以在规定的范围内调节，具有定压成形工作方式，循环过程包括滑板下行、加压、保压、回程和原位停止，还可以进行手动控制。液压机采用油压驱动、电气控制，一台交流电动机驱动油泵；另一台驱动风机对液压系统进行抽风制冷。。

4.3.2电气控制线路分析

YH10-30型油压机的电气控制原理图如图4-7所示

图4-7YH10-30型油压机电气控制电路图

1．主回路的分析

2．控制回路的分析（1）冷却控制电路（2）液压回路的保压和补压控制电路（3）液压回路的后退控制电路（4）指示灯4.4气动机械手的电气控制线路

4.4.1气动机械手的电气控制要求 在工业生产中，有各种机械手作为搬运工具，气动机械手以结构简单、控制方便得到了广泛的应用。

图4-8气动机械手示意图

4.4.2气动机械手的气动回路 气动机械手的气动原理图如图4-9所示。电磁铁的动作顺序见表4-3。

图4-9气动机械手的气动原理图

4.4.3气动机械手的电气控制线路 气动机械手的电气控制原理图如图4-10所示。

图4-10气动机械手的电气控制原理图

1．系统电源及指示

2．信号转换

3．动作过程4.5数控铣床电气控制

4.5.1XK714A数控铣床

XK714A数控铣床主要由底座、立柱、工作台、主轴箱、电气控制柜、HNC-21数控系统、冷却系统、润滑系统等组成。它的立柱和工作台部分安装在底座上，主轴箱在立柱上下移动。它的左右方向为X坐标，前后方向为Y轴，主轴在立柱上的上下移动为Z轴。

XK714A数控铣床配自动还刀装置，主要通过刀具松紧电磁阀实现还刀动作，此外，换刀时主轴吹气电磁阀还要向主轴锥孔吹气，以清除锥孔内的脏物。

4.5.2XK714A数控铣床的电气控制线路

1．强电主回路

图4-11XK714A0数控铣床电气控制电路图——强电