常用机床电气控制线路.ppt
2023/9/30,1,第3章 常用机床电气控制线路,2023/9/30,2,3.1 电气控制线路分析基础 3.1.1 机床电气控制线路分析的内容设备说明书电气控制原理图电气设备的总装接线图电气元件布置图与接线图 3.1.2 阅读分析电气原理图的方法与步骤分析主电路分析控制电路分析辅助电路；分析联锁与保护环节分析特殊控制环节总体检查,回顾上节课内容,2023/9/30,3,3.1.3 机床电气控制原理图阅读分析的主要规定,图面区域的划分 符号位置的索引,3.2 机床电气控制设备的维护及检修方法,3.2.1 机床电气设备检修用测试工具3.2.2 机床电气故障的检修步骤3.2.3 机床电气故障的检修方法,2023/9/30,4,3.3 车床电气控制线路,3.3.1 C620重型车床电气控制线路,2023/9/30,5,2023/9/30,6,C620车床电力拖动特点及控制要求,主电路中共有两台电动机，一台是主轴电动机，拖动主轴旋转和刀架作进给运动，主轴的正反转是通过摩擦离合器来实现的，所以只要求单向运转；另一台是冷却泵电动机，为车削工件时输送冷却液。两台电动机容量都不大，均采用全压启动。,2023/9/30,7,3.3.1 C620重型车床电气控制线路,2023/9/30,8,1.主电路 主电路中共有两台电动机，其中M1是主轴电动机，拖动主轴旋转和刀架作进给运动，主轴的正反转是通过摩擦离合器来实现的，所以M1只有正转控制。M2是冷却泵电动机，为车削工件时输送冷却液，主轴电动机和冷却泵电动机的容量都不大，所以采用全压启动。,3.3.1 C620重型车床电气控制线路,2023/9/30,9,2.控制电路主轴电动机的控制：主轴电动机M1由启动按钮 SB2和停止按钮SB1及接触器KM来控制。当按下启动按钮SB2时，接触器KM线圈得电吸合，KM主触点闭合，电动机M1启动。(2)冷却泵电动机的控制：电动机M2的功率较小，采用负荷开关QS2来控制电动机的启动和停止。M2是与M1连锁的，只有在主轴电动机M1运转后，冷却泵电动机M2才能启动运转供冷却液。(3)照明电路：照明电路由一台380/24V的变压器 TC供给24V安全电压，使用时合上开关QS3即可。,3.3.1 C620重型车床电气控制线路,2023/9/30,10,3.常见故障主轴电动机不能启动(2)主轴电动机断相运行(3)主轴电动机能启动但不能自锁(4)主轴电动机不能停转,3.3.1 C620重型车床电气控制线路,2023/9/30,11,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,12,CA6140普通车床的作用：,CA6140车床可车削外圆、内圆、端面、螺纹、螺杆以及车削定型表面，并可用钻头、绞刀等刀具进行钻孔、镗孔、倒角、割槽及切断等加工工作。,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,13,CA6140普通车床的结构：,CA6140车床结构图,它主要由床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、丝杠、光杠、尾架等部分组成。,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,14,CA6140普通车床的运动形式：,切削运动,进给运动,辅助运动,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,15,CA6140普通车床电力拖动特点及控制要求：,多运动部件,齿轮箱进行调速,主轴要能正、反转,刀具和工件会发热,具有保护功能,加工时需要照明,三台三相笼型异步电动机进行拖动,采用机械有级调速，电动机不需要进行电气调速,车削螺纹时需要主轴的正反转，由多片摩擦离合器实现,配冷却泵电动机。要求在主轴电机启动后，再决定冷却泵是否开起；当主轴电动机停止时，冷却泵应能立即停止。,电气线路中设有过载、短路、欠电压和失电压保护,配有安全的局部照明装置。,下面我们分析下CA6140车床线路的工作原理,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,16,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,17,CA6140普通车床工作原理分析：,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,18,主电路工作原理分析,CA6140车床主电路图,M1为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架作进给运动,M2为冷却泵电动机,M3为刀架快速移动电动机,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,19,CA6140车床主电路图,主电路工作原理分析,KM1控制M1,FR1为M1过载保护,KM2控制M2,FR2为M2过载保护,KM2控制M2,M3是短期工作故可不设过载保护,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,20,控制电路工作原理分析,CA6140车床控制电路图,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,21,控制电路工作原理分析,CA6140车床控制电路图,主轴电动机M1的控制,利用到了前面学过的连续运行控制,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,22,控制电路工作原理分析,CA6140车床控制电路图,冷却泵电动机M1的控制,利用到了前面学过的顺序启动控制,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,23,控制电路工作原理分析,CA6140车床控制电路图,刀架快速移动的控制,利用到了前面学过的点动控制,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,24,控制电路工作原理分析,CA6140车床控制电路图,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,25,CA6140型车床常见电气控制电路故障分析与检修,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,26,主轴电动机M1不能启动,现象1:按启动按钮SB2后，接触器KM1没吸合，主轴电动机M1不能启动,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,27,主轴电动机M1不能启动,现象2:按启动按钮SB2后，接触器KM1吸合，但主轴电动机M1不能启动,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,28,主轴电动机M1不能停车,这类故障的原因多数是接触器KM1的铁心极面上的油污使上下铁心不能释放或KM1的主触头发生熔焊，或停止按钮SB1的动断（常闭）触头短路所致。,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,29,刀架快速移动电动机M3不能启动,按点动按钮SB3，接触器KM3没吸合，则故障必定在控制线路中，这时可用万用表依次检查热继电器FR1和FR2的动断（常闭）触头，点动按钮SB3及接触器KM3的线圈是否断路。,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,30,3.3.2 CA6140车床电气控制线路,2023/9/30,31,3.4 磨床电气控制线路,3.4.1 M7120型平面磨床电气控制线路,2023/9/30,32,2023/9/30,33,M7120平面磨床对电力拖动及控制的要求 1）由于砂轮的旋转运动一般不要求调速，由一台三相交流异步电动机拖动即可。且砂轮电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机都只要求单方向旋转；2）砂轮升降电动机要求能正反转；3）冷却泵电动机应在砂轮电动机起动后才运转；4）保护环节应包括短路保护、电动机过载保护、零压保护、电磁吸盘欠压保护；5）电磁吸盘应有去磁控制；6）必要的指示信号及照明灯。,2023/9/30,34,3.4.1 M7120型平面磨床电气控制线路,2023/9/30,35,3.4.1 M7120型平面磨床电气控制线路,2023/9/30,36,3.4.1 M7120型平面磨床电气控制线路,1.主电路 主电路中有4台电动机。其中M1是液压泵电动机，实现工作台的往复运动；M2是砂轮电动机，带动砂轮转动来完成磨削工件加工；M3是冷却泵电动机，为砂轮磨削工件时输送冷却液；M4是砂轮升降电动机，用于磨削过程中调整砂轮与工件之间的位置。,2.控制电路(1)液压泵电动机M1的控制(2)砂轮电动机M2及冷却泵电动机M3的控制(3)砂轮升降电动机M4的控制(4)电磁吸盘控制电路分析(5)照明和指示灯电路,2023/9/30,37,M7120型磨床常见电气控制电路故障分析与检修,3.4.1 M7120型平面磨床电气控制线路,1.砂轮只能下降，不能上升,2.电磁吸盘没有吸力,3.电磁吸盘吸力不足,2023/9/30,38,3.4.2 M1432A型万能外圆磨床电气控制线路,2023/9/30,39,3.4.2 M1432A型万能外圆磨床电气控制线路,KM3,2023/9/30,40,3.4.2 M1432A型万能外圆磨床电气控制线路,2023/9/30,41,3.4.2 M1432A型万能外圆磨床电气控制线路,1.主电路 主电路共有5台电动机。其中M1是液压泵电动机，给液压传动系统供给压力油；M2是双速电动机，是能带动工件旋转的头架电动机；M3是内圆砂轮电动机；M4是外圆砂轮电动机；M5是给砂轮和工件供冷却液的冷却泵电动机。5台电动机都具有短路保护和过载保护。2.控制电路(1)液压泵电动机M1的控制(2)头架电动机M2的控制(3)内、外圆砂轮电动机M3和M4的控制(4)冷却泵电动机M5的控制(5)电路的保护及照明指示,2023/9/30,42,3.5 Z35型摇臂钻床电气控制线路,2023/9/30,43,3.5 Z35型摇臂钻床电气控制线路,2023/9/30,44,1.主电路 Z35型摇臂钻床有4台电动机。即主轴电动机M2、摇臂升降电动机M3、立柱夹紧与松开电动机M4及冷却泵电动机M1。为满足攻螺纹工序，要求主轴能实现正反转，而主轴电动机M2只能正转，主轴的正反转是采用摩擦离合器来实现的。,2.控制电路 主轴电动机M2和摇臂升降电动机M3采用十字开关SA进行操作，当操作手柄分别扳到这4个位置时，便相应压下后面的微动开关，其动合触点闭合而接通所需的电路。操作手柄每次只能扳在一个位置上，其余仍处于断开状态。当手柄处于中间位置时，4个微动开关都不受压，全部处于断开状态。,3.5 Z35型摇臂钻床电气控制线路,2023/9/30,45,主要结构：底座、床身、悬梁、刀杆支架、工作台、溜板箱和升降台等。,一、主要结构与运动分析,3.6 X62W型万能铣床电气控制线路,2023/9/30,46,1底座 2主轴变速手柄 3主轴变速数字盘 4床身 5悬梁 6刀杆支架 7主轴 8工作台 9工作台纵向操纵手柄 10回转台 11床鞍 12工作台升降及横向操纵手柄 13进给变速手柄及数字盘 14升降台,2023/9/30,47,（1）主轴电动机M1能进行正反转，采用倒顺开关控制。主电动机常采用反接制动停车方式。,二、电力拖动形式及控制要求,（2）进给电动机M2实现进给，由操纵手柄改变传动链来实现三个方向的选择，每个方向上有正反向运动，同一时间只允许工作台向一个方向移动，故三个方向的运动之间应有联锁保护。,（3）工作台在三个方向上必须能进行快速移动控制，另外，回转工作台能快速回转，采用快速电磁铁YA吸合来改变传动链的传动比来实现快速移动。,2023/9/30,48,（4）主轴与进给采用机械变速的方法，改变变速箱传动比来实现的，要求变速时有电动机冲动（短时转动）控制。,（5）进给运动要在铣刀旋转之后才能进行，加工结束必须在铣刀停转前停止进给运动；回转工作台旋转时，工作台不能向其他方向移动。,（6）为操作方便，应能在两处控制各部件的起动停止。,（7）由一台电动机M3拖动，供给铣削时的冷却液。,2023/9/30,49,2023/9/30,50,各转换开关、限位开关的作用，各指令开关的状态以及与相应控制手柄的动作关系如表所示。,三、电气控制线路分析,2023/9/30,51,2023/9/30,52,2023/9/30,53,QS为电源总开关。,1.主电路,1）主电机M1由KM3控制，由倒顺开关SA5预选转向，KM2的主触点串联两相电阻与速度继电器KS配合实现停车反接制动。另外还通过机械结构和接触器KM2进行变速冲动控制。,2023/9/30,54,1.主电路,2）工作台拖动电动机M2由接触器KM4、KM5的主触点控制，并由接触器KM6主触点控制快速电磁铁YA。,2023/9/30,55,1.主电路,3）冷却泵拖动电动机由接触器KM1控制，单方向旋转。,2023/9/30,56,2控制电路,（1）主电动机的起动控制,在非变速状态，主轴变速冲动限位开关SQ7（37、38）不受压。由SA5选择转向，合上QS，按下SB1（1213）或SB2（1213）KM3线圈通电并自锁主电动机M1起动运行。,2023/9/30,57,2控制电路,（1）主电动机的停止控制,停止时，按下SB3（89、1112）或SB4（89、811）KM3线圈随即断电，但此时速度继电器KS的正向触点（97）或反向触点（9 7）总有一个闭合着制动接触器KM2线圈立即通电主电动机M1串入电阻R进行反接制动。,2023/9/30,58,2控制电路,（2）主轴变速冲动控制,主轴变速冲动开关SQ7（37、38）动作，接触器KM2线圈短时通电，电动机M1串入电阻R低速冲动一次。,2023/9/30,59,（3）工作台移动控制,1）只有主轴旋转后工作台才能进给，进给电动机M2由KM4、KM5控制，实现正反转。2）工作台移动方向由各自的操作手柄来选择。有二个操作手柄，一个为左右（纵向）操作手柄；另一个为前后（横向）和上下（升降）十字操作手柄。,2023/9/30,60,（3）工作台移动控制,SA1为回转工作台转换开关，当使用回转工作台时，SA1-2闭合，当使用普通工作台时，SA1-l和SA1-3均闭合。,2023/9/30,61,向右（压下SQ1）：SQ6-2 SQ4-2 SQ3-2 SA1-l SQ1-1 KM5常闭触点 KM4线圈。,l）工作台纵向（左右）移动,2023/9/30,62,l）工作台纵向（左右）移动,向左（压下SQ2）：SQ6-2 SQ4-2 SQ3-2 SA1-l SQ2-1 KM4常闭触点 KM5线圈。,2023/9/30,63,l）工作台纵向（左右）移动,如果操作者同时将十字手柄扳向工作位置，则 SQ4-2和SQ3-2中必有一个断开，KM4、KM5线圈根本不能通电，通过这种电气方式来实现工作台左右移动同前后及上下移动之间的互锁。,2023/9/30,64,l）工作台纵向（左右）移动,若要快速移动，按下SB5（2125）或SB6（2125），使得KM6以“点动方式”通电，快速电磁铁线圈YA通电，接上快速离合器，工作台快速移动。,2023/9/30,65,向上向后（压下SQ4）：SA1-3 SQ2-2 SQ1-2 SA1-l SQ4-l KM4常闭触点 KM5线圈。,2）工作台横向（前后）和升降（上下）移动,2023/9/30,66,向下向前（压下SQ3）：SA1-3 SQ2-2 SQ1-2 SA1-l SQ3-l KM5常闭触点KM4线圈。,2）工作台横向（前后）和升降（上下）移动,2023/9/30,67,工作台在主轴不转时进行快速移动，将换向开关SA5扳在停止位置，然后扳动所选方向的进给手柄，按下主轴起动按钮和快速按钮，KM4或KM5及KM6线圈通电，工作台沿选定方向快速移动。,3）工作台的主轴停车快速移动,2023/9/30,68,在同一时间内，工作台只允许向一个方向移动，各运动方向之间的联锁是利用机械和电气两种方法来实现的。工作台的向右、向左控制，是同一手柄操作的，手柄本身带动限位开关SQ1和SQ2起到左右移动的联锁作用。同理，工作台的前后和上下四个方向的联锁，是通过十字手柄本身来实现的。,（4）工作台各运动方向的联锁,2023/9/30,69,工作台的纵向移动同横向及升降移动之间的联锁是利用电气方法来实现的。由纵向操作手柄控制的SQ1-2和SQ2-2和横向、升降进给操作手柄控制的SQ3-2和SQ4-2两个并联支路控制接触器KM4和KM5的线圈，若两个手柄都扳动，则把这两个支路都断开，使KM4或KM5都不能工作，达到联锁的目的。,（4）工作台各运动方向的联锁,2023/9/30,70,先起动主电动机M1，拉出蘑菇形变速手轮（压下开关SQ6）：SA1-3 SQ2-2 SQ1-2 SQ3-2 SQ4-2 SQ6-l KM5常闭触点 KM4线圈。若左右操作手柄和十字手柄中只要有一个不在中间停止位置，,（5）工作台进给变速冲动控制,此电流通路便被切断。,2023/9/30,71,在使用回转工作台时，工作台纵向及十字操作手柄都应置于中间停止位置，且要将回转工作台转换开关SA1置于回转工作台“接通”位置。,（6）回转工作台的控制,2023/9/30,72,当按动主轴起动按钮SB1或SB2，主电动机M1便起动，而进给电动机M2也因KM4的通电而旋转，由于回转工作台的机械传动链已接上，故也跟着旋转。,（6）回转工作台的控制,2023/9/30,73,（7）冷却泵的控制 冷却泵电动机M3的起停由转换开关SA3直接控制，无失压保护功能，不影响安全操作。,2023/9/30,74,3.辅助电路及保护环节,机床的照明由变压器TC1供给36V安全电压，灯开关为SA4。M1、M2和 M3为连续工作制，由 FR1、FR2和 FR3实现过载保护。当主电动机 M1过载时，FR1动作，其常闭触点切除整个控制电路的电源。当冷却泵电动机M3过载时，FR3动作，其常闭触点切除M2、M3的控制电源。当进给电动机M2过载时，FR2动作，其常闭触点切除自身的控制电源。,2023/9/30,75,2023/9/30,76,四、X62W万能铣床电气控制线路的特点,1）电气控制线路与机械配合相当密切，例如，配有同方向操作手柄关联的限位开关，同变速手柄或手轮关联的冲动开关，各种运动之间的联锁既有通过电气方式也有通过机械方式来实现的。2）进给控制线路中的各种开关进行了巧妙的组合，达到了控制目标，又进行了完善的电气联锁。3）控制线路中设置了变速冲动控制，有利于齿轮的啮合，使变速顺利进行。4）采用两地控制，操作方便。,2023/9/30,77,本章的内容是在掌握常用低压控制电器及电气典型控制环节的基础上，总结电气控制系统分析的基本内容和一般规律，并通过典型机床控制线路的实例分析，进一步说明电气控制系统分析的方法和具体步骤。,本章小结：,2023/9/30,78,作业,P95 第3-7、3-14、3-16题2011年10月25日上交,2023/9/30,79,
