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1、第二章 机床电气控制线路的分析,第一节 卧式车床的电气控制线路,第二节 Z3040型摇臂钻床的电气控制线路,第三节 X62W万能升降台铣床电气控制线路,第四节 T68卧式镗床的电气控制线路,第五节 组合机床的电气控制线路,第二章 机床电气控制线路的分析,机床电气控制电路分析第一、要了解机床的主要结构、运动方式、主要技术性能，液压气动传动系统的工作原理、机械设备对电气控制系统的要求。,第二、分析主电路，了解各电动机的用途、传动方案、采用控制方法及其工作状态。,第三、根据电路或执行元件控制电路中所采用的接触器等元器件线圈的控制电路，分析其主令信号所达到的控制要求。,第四、了解各主令电器(如操作手柄
2、、开关、按钮等j在电路中的功能和操作方式，以及由那些电路环节实现保护、联锁、信号指示和照明等电路控制。,最后按工艺过程、各种工作方式，分析阅读整个控制电路工作过程，并总结出各类机床电气控制的特点、规律，以期达到举一反三的目的。,总之分析电路时应先将电路分解成基本环节(即化整为零)，然后再一个个对基本环节进行分析，最后再积零为整，达到对整个电气控制系统的理解。,第二章 机床电气控制线路的分析,分析机床电气控制系统时要注意以下几个问题：,1）要了解机床的主要技术性能及机械传动、液压和气动的工作原理。,2）弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号。,3）初步掌握各种电器的安装部位、作用以及各操纵手柄
3、、开关、控制按钮的功能和操纵方法。,5）分析电气控制系统时，要结合说明书或有关的技术资料对整个电气线图划分成几个部分逐一进行分析。,4）注意了解与机床的机械、液压发生直接联系的各种电器的安装部位及作用。如：行程开关、电磁离合器等。,普通车床结构示意图,2.1 卧式车床的电气控制线路,例：CW6132型车床电气设备安装布置图,图2-2 CW6132型车床电气设备安装布置图,根据卧式车床的特点，其电气控制电路应满足以下要求：,2.1 卧式车床的电气控制线路,（2）主轴能正反两个方向转动,（1）主轴转速和进给速度可调,（3）主轴电动机起动应平稳主电动机有两种起动方式，即直接起动(小于10kW的电机)
4、和降压起动(大于10kW的电机)。,（4）主轴应能迅速停车,（5）车削时的刀具及工件应进行冷却,（6）控制电路应有必要的保护及照明等多电路,主电动机的制动也有两种方式，即电气方法实现的能耗制动和反接制动，以及机械的摩擦离合器制动。,加工时刀具及工件的温度相当高，应设专用电动机拖动冷却泵工作。,一、CW6163B型万能卧式车床的控制线路,1主电路,包括主电机、冷却电机、刀架快速进给电机等的线路。,2控制电路,主电机M1由SB1SB4四个按钮控制；冷却泵电机M2由按钮SB5和SB6控制；快速电机M3由按钮SB7点动控制。,2. 照明及显示电路,照明及显示电路。信号灯EL2为电源指示灯，EL1为机床
5、工作指示灯：EL为机床照明灯，SA为机床照明开关。,二、C650卧式车床的电气控制线路,C650卧式车床属于中型车床，床身的最大工件回转半径为1020mm，最大工件长度为3000mm。,1主电路,2控制电路,(1)主电动机的点动调整控制,(2)主电动机的正反转控制电路,a. 正转控制,b. 反转控制,2. 主轴电动机的反接制动控制,4刀架的快速移动和冷却泵控制,摇臂钻床上的运动有；主运动一主轴的旋转运动。进给运动一主轴的上、下移动。辅助运动一摇臂连同外立柱绕内立柱的回转运动；摇臂沿外立柱上、下移动；主轴箱沿摇臂导轨水平移动。,钻床是一种用途广泛的孔加工机床。它主要是用钻头钻削精度要求不太高的孔
6、，另外还可用来扩孔、铰孔、镗孔，以及刮平面、攻螺纹等s 钻床的结构形式很多，有立式钻床、卧式钻床、深孔钻床及多轴钻床等。摇臂钻床是一种应用最广泛的立式钻床，它适用于单件或批量生产中带有多孔的大型零件孔加工。,2.2 Z3040型摇臂钻床的电气控制线路,2摇臂钻床的电力拖动及控制要求(1)由于摇臂钻床的运动部件较多，为简化传动装置，需使用多台电动机拖动，主轴电动机承担主钻削及进给任务，摇臂升降、夹紧放松和冷却泵各用一台电动机拖动。(2)为了适应多种加工方式的要求，主轴及进给应在较大范围内调速。但这些调速都是机械调速，用手柄操作变速箱调速，对电动机无任何调速要求。主轴变速机构与进给变速机构在一个变
7、速箱内，由主轴电动机拖动。(3)加工螺纹时要求主轴能正反转。摇臂钻床的正反转一般用机械方法实现，主轴电动机只需单方向旋转。,2.2 Z3040型摇臂钻床的电气控制线路,(4)摇臂升降由单独的一台电动机拖动，要求能实现正反转.(5)主轴箱的夹紧与放松以及立拄的夹紧与放松由一台异步电动机配合液压装置来完成，要求这台电动机能正反转。摇臂的回转和主轴箱的径向移动在中小型摇臂钻床上都采用手动。(6)钻削加工时，为对刀具及工件进行冷却，需要一台冷却泵电动机拖动冷却泵输送冷却液。(7)各部分电路之间有必要的保护和联锁。,1)由于摇臂钻床的运动部件较多，为简化传动装置，需使用多台电动机拖动，主轴电动机承担主钻
8、削及进给任务，摇臂升降、夹紧放松和冷却泵各用一台电动机拖动。 2)主轴的旋转运动、纵向进给运动及其变速机构均在主轴箱内，由一台主电动机拖动。3)为了适应多种加工方式的要求，主轴的旋转与进给运动均有较大的调速范围，一般情况下由机械变速机构实现，有时为简化变速箱的结构采用多速笼型异步电动机拖动。4)加工螺纹时，要求主轴能正、反向旋转，用机械方法来实现，因此，拖动主轴的电动机只需单向旋转。 5)摇臂的升降由升降电动机拖动，要求电动机能正、反向旋转，采用笼型异步电动机。,2摇臂钻床的电力拖动及控制要求,2.2 Z3040型摇臂钻床的电气控制线路,6)内外立柱、主轴箱与摇臂的夹紧与松开，采用手柄机械操作
9、、电气机械装置、电气液压装置、电气液压机械装置等控制方法。Z3040型摇臂钻床采用电动机带动液压泵，通过夹紧机构实现的。其夹紧与松开是通过控制电动机的正、反转，送出不同流向的压力油，推动活塞、带动菱形块动作来实现。因此拖动液压泵的电动机要求正、反向旋转。7)摇臂钻床主轴箱、立柱的夹紧与松开由一条油路控制，且同时动作。而摇臂的夹紧、松开是与摇臂升降工作连成一体，由另一条油路控制。两条油路哪一个处于工作状态，是根据工作要求通过控制电磁铁操纵。夹紧机构液压系统原理见图,一、主电路,1.Z3040型据臂钻床共有四台电动机，除冷却泵电动机采用开关直接起动外，其余三台异步电动机均采用接触器直接起动。 2.
10、 M1是主轴电动机，由交流接触器KMl控制，只要求单方向旋转，主轴的正反转由机械手柄操作、M1装在主轴箱顶部，带动主轴及进结传动系统，热继电器KR1是过载保护元件。 3.M2是摇臂升降电动机，装于主轴顶部，用接触器KM2和KM3控制正反转。因为该电动机短时间动作，故不设过载保护电器。 4.M3是液压油泵电动机，可以做正向转动和反向转动。正向旋转和反向旋转的起动与停止由接触器KM4和KM5控制。热继电器KR2是液压油泵电动机的过载保护电器。该电动机的主要作用是供给夹紧装置压力油、实现据臂和立柱的夹紧与松开。 5.M4是冷却泵电动机，功率很小，由开关直接起动和停止。,二、控制电路,1主电动机的旋转
11、控制，控制接触器KM1 通断、电即可。,2摇臂的升降控制,2. 主轴箱的松开与夹紧控制,3.立柱的松开与夹紧控制,2.3 X62W万能升降台铣床电气控制线路,X62W万能卧式铣床结构示意图1底座 2进给电动机 3升降台 4进给变速手柄及变速盘 5溜板 6转动部分 7工作台 8刀架支杆 9悬梁 10主轴 11主轴变速盘 12主轴变速手柄 13床身 14主轴电动机,铣床的运动形式,主运动 主轴的旋转运动 进给运动 工作台在三个相互垂直方向上的直线运动（手动或机动） 辅助运动 工作台在三个相互垂直方向上的快速直线移动,铣削加工方式有逆铣与顺铣。卧铣时，在一般情况下铣刀正向安装，要求主轴电动机正向旋转
12、，有时因加工需要铣刀需反向安装时，要求主轴电动机应反向旋转。当铣削方向确定后，在铣削加工过程中则不需要改变旋转方向。因此，对主轴电动机的控制要求是在加工之前选择好转向（正向或反向），而后起动加工。 铣刀是一种多刃刀具，其切削过程是断续的，负载随时间波动，造成拖动的不平衡，为了减小负载波动的影响在主轴上采用飞轮增加惯量，这样又引起主轴在停车时的惯性大，停车时间较长，影响生产效率。为了实现能快速停车的目的，主轴都采用制动停车方式。 铣削时根据工件的加工要求，有纵向、横向和垂直三个方向的进给运动，由一台电动机拖动。进给运动的方向，是通过操作选择运动方向的手柄与开关，配合进给拖动电动机的正、反转来实现
13、的。为了保证机床、刀具的安全，在铣削加工时只允许工件作一个方向的进给运动。在使用圆工作台加工时，不允许工件作纵向、横向和垂直方向的进给运动。为此各向进给运动之间应具有联锁环节。铣削加工中，为提高停车位置的准确性，也可采用制动方法。,铣床主运动和进结运动间没有比例协调的要求，但从机械结构的合理性考虑，应采用两台电动机单独拖动。在铣削加工中，为了不使工件与铣刀碰撞而造成事故，要求进给拖动一定要在铣刀旋转时才能进行，铣刀停止旋转，进给运动就应该停止或同时停止。因此，要求进给运动电动机与主轴电动机之间要有可靠的联锁。 为了适应各种不同的铣削加工要求，铣床主轴及进给运动都应具有一定的调速范围。为了使齿轮
14、在变速时易于相互啮合，要求主轴电动机和进给电动机都应具有变速冲动控制电路。 为了使操作者能在铣床的正面、侧面方便地操作，对主轴的起动、停止，工作台进给运动选向及快速移动等的控制，设置了多地点控制方案。 为保证加工质量和机床设备的安全，要求控制系统中应具有较完善的联锁保护环节。铣削加工中，根据不同的工件材料，也为了延长刀具寿命和提高加工质量，需要切削液对工件刀具进行冷却润滑，而有时又不采用。因此，采用转换开关控制冷却泵电动机单向旋转。此外，还应配有安全照明电路。,2.3 X62W万能升降台铣床电气控制线路,一、主电路,二、控制线路,（一）主电动机的控制 1. 主电动机的起动,2. 主电动机的制动
15、,2. 主轴变速时的瞬时点动,4. 主轴换刀制动,（二）进给电机控制 1. 工作台的左右运动,2. 工作台前后运动,2. 进给变速时的瞬时点动,4. 进给方向的快速移动,铣床的典型环节,主轴电动机控制电路 两地操作主轴电动机M1反接制动 主轴变速 主轴变速的冲动进给电动机控制电路 工作台纵向前后运动的方向联锁 工作台垂直上下运动和横向左右运动的方向联锁 圆工作台和长工作台之间的联锁进给变速时的冲动工作台的快速移动,返回,车削加工一般只需要单向旋转，但在车削螺纹时为避免乱扣，要求主轴反转来退刀，因此要求主轴能正反两个方向旋转。主轴的旋转方向可通过改变主轴电动机转向于通过机械手柄（离合器）齿轮组来控制。,中小型普通车床主轴的转速的调节方法有两种：一种是通过改变电动机的磁极对数来改变电动机的转速，以扩大车床主轴的调速范围；另一种是用齿轮变速箱来调速。目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，靠齿轮箱的有级调速来实现变速；对于大型或重型车床以及主轴需要无级调速的车床，可用晶闸管控制的直流调速系统。加工螺纹，要求保证工件的旋转速度和刀具的移动速度之间具有严格的比例关系，因此车床溜板箱与主轴之间通过齿轮来连接，刀架的移动和主轴旋转都是由一台电动机来拖动的，而刀具的进给是通过挂轮箱传递给进给箱，通过二者的配合来实现。,
