典型机床电气控制brrc.docx
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1、模块三 典型型机床电电气控制制知识目标标:熟练练掌握典典型生产产机械的的工作原原理、控控制特点点;综合合了解实实际设备备中机、电电、液之之间的配配合能力目标标:初步步具有对对不太复复杂的机机床控制制电路改改造和设设计能力力;具有有机床常常见电气气故障的的排除能能力第一部分分 理理论基础础金属切削削机床素素有工作作母机之之称。现现在,绝绝大多数数机床仍仍采用继继电器、接接触器等等电器元元件控制制,也就就是继电电接触式式控制。另另一方面面,随着着科学技技术的进进步,现现代化的的微型计计算机数数控机床床(Miicroocommputter Nummeriicall Coontrrol Macchin
2、ne ttoolls),简简称MNNC机床床,正在在不断涌涌现,但但是大规规模的普普及还要要较长的的时间。因因此,掌掌握传统统机床电电气控制制线路的的分析方方法具有有重要的的现实意意义。一、电气气控制线线路分析析基础1. 电电气控制制线路分分析的内内容电气控制制线路是是电气控控制系统统各种技技术资料料的核心心文件。分分析的具具体内容容和要求求主要包包括以下下几个方方面:1)设备备说明书书。 2)电气控控制原理理图 3)电气设设备总装装接线图图 4)电气元元件布置置图与接接线图2.电气气原理图图阅读分分析的方方法与步步骤在仔细阅阅读了设设备说明明书,了了解了电电气控制制系统的的总体结结构、电电动
3、机和和电器元元件的分分布状况况及控制制要求等等内容之之后,便便可以阅阅读分析析电气原原理图了了。 1)分析主主电路 从主电电路入手手,根据据每台电电动机和和电磁阀阀等执行行电器的的控制要要求去分分析它们们的控制制内容,控控制内容容包括起起动、方方向控制制、调速速和制动动等。 2)分析控控制电路路 根据主主电路中中各电动动机和电电磁阀等等执行电电器的控控制要求求,逐一一找出控控制电路路中的控控制环节节,利用用前面学学过的基基本环节节的知识识,按功功能不同同划分成成若干个个局部控控制线路路来进行行分析。分分析控制制电路的的最基本本方法是是查线读读图法。 3)分析辅辅助电路路 辅助电电路包括括电源显
4、显示、工工作状态态显示、照照明和故故障报警警等部分分,它们们大多由由控制电电路中的的元件来来控制的的,所以以在分析析时,还还要回过过头来对对照控制制电路进进行分析析。 4)分析联联锁与保保护环节节 机床对对于安全全性和可可靠性有有很高的的要求,实实现这些些要求,除除了合理理地选择择拖动和和控制方方案以外外,在控控制线路路中还设设置了一一系列电电气保护护和必要要的电气气联锁。 5)总体检检查 经过“化化整为零零”,逐逐步分析析了每一一个局部部电路的的工作原原理以及及各部分分之间的的控制关关系之后后,还必必须用“集集零为整整”的方方法,检检查整个个控制线线路,看看是否有有遗漏。特特别要从从整体角角
5、度去进进一步检检查和理理解各控控制环节节之间的的联系,理理解电路路中每个个元件所所起的作作用。二、C661400T车床床电气控控制1.车床床的认识识(回顾顾机加工工实习对对车床的的认识)1)车床床的结构构认识图3-11车床结结构示意意图1床身身 22进给箱箱 33挂轮箱箱 44主轴箱箱 55溜板箱箱 66溜板及及刀架7尾座座 88丝杠 9光杠C61440T车车床主要要构造由由床身、主主轴变速速箱、进进给箱、溜溜板与刀刀架、尾尾座、丝丝杠、光光杠等几几部分组组成,其其外形图图如图33-1所所示。2)车床床的运动动情况认认识主运动(切切削运动动):主主轴通过过卡盘或或顶尖带带动工件件的旋转转运动进
6、给运动动:溜板板箱带动动刀架的的直线运运动。其它运动动有:刀刀架的快快速移动动。刀架移动动和主轴轴旋转都都是由一一台电动动机来拖拖动的。2. 车车床加工工对控制制线路要要求分析析1)主运运动(切切削运动动)主轴通通过卡盘盘或顶尖尖带动工工件的旋旋转运动动2)进给给运动溜板板带动刀刀架的直直线运动动机械调速速:工件件材料、尺尺寸加工工工艺等等不同,切削速度应不同,因此要求主轴的转速也不同。正反转控控制:车车削螺纹纹时,要要求主轴轴反转来来退刀,因因此要求求主轴能能正反转转。车床床主轴的的旋转方方向可通通过机械械手柄来来控制。制动:为为了缩短短停车时时间,主主轴停车车时采用用能耗制制动。其它:显显
7、示电动动机的工工作电流流以监视视切削状状况。3)快速速移动溜板板带动刀刀架的快快速运动动单向点动动操作、短短时工作作方式。4)冷却却润滑要要求车削加工工中,根根据不同同的工件件材料,也也为了延延长刀具具的寿命命和提高高加工质质量,需需要切削削液对工工件和刀刀具进行行冷却润润滑,而而有时又又不采用用,因此此采用自自动空气气开关控控制冷却却泵电动动机单向向旋转。此外还应应配有安安全照明明电路和和必要的的联锁保保护环节节。总结:CC61440T车车床由33台三相相笼型异异步电动动机拖动动,即主主电动机机M1、冷冷却泵电电动机MM2和刀刀架快速速移动电电动机MM3。3C661400T车床床控制线线路分
8、析析1)主电电路(见见图3-2)合上自动动空气开开关QFF1。M1:交交流接触触器KMM1主触触点闭合合,M11直接起起动运行行。M2:交交流接触触器KMM1主触触点闭合合后,交交流接触触器KMM2主触触点闭合合,再合合上自动动空气开开关QFF2,M2直接接起动运运行。M3:交交流接触触器KMM3主触触点闭合合,M33直接起起动运行行。2)控制制电路(见见图3-3)控制电路路电源由由电源变变压器TTC供给给控制电电路交流流电压1127VV,照明明电路交交流电路路36VV,指示示电路66.3VV。即采采用变压压器3880V/1277V,36VV,6.33VM1、M2直接接起动:合上QQF1按下S
9、BB2KM11、KM22线圈得得电自锁锁 KMM1主触触点闭合合M1直接接起动;KM22主触点点闭合合上QFF2 M2直接起起动M3直直接起动动:合上上QF11按下SBB3KM33线圈得得电 KMM3主触触点闭合合M3直接接起动(点点动)M1能能耗制动动合上SQQ1KT线圈圈得电KT常闭闭触点断断开KM11、KM22线圈断断电KT常开开触点闭闭合,KKM4线线圈得电电其主触触点闭合合,M11能耗制制动;KKT线圈圈断电延时t秒后,KKT延时时触点复复位,KKM4主主触点断断开,制制动结束束。图3-22 CC61440T车车床控制制线路的的主电路路 图33-3 C661400T车床床控制线线路的
10、控控制电路路3)照明明电路电源变压压器TBB将3800V的交交流电压压降到336V的的安全电电压,供供照明用用。照明明电路由由开关KK控制灯灯泡ELL。熔断断器FUU3用作作照明电电路的短短路保护护。冷却泵电电动机MM2运行行指示灯灯HL11,6.33V电压压供电源源指示HHL2,刻刻度照明明HL33。总结:主轴电电动机采采用单向向直接起起动,单单管能耗耗制动。能能耗制动动时间用用断电延延时型时时间继电电器控制制。主轴电电动机和和冷却泵泵电动机机在主电电路中保保证顺序序联锁关关系。用电流流互感器器检测电电流,监监视电动动机的工工作电流流。4. CC61440T车车床电气气线路常常见故障障分析1
11、)故障障现象:主轴电电动机MM1不能能起动。原因分析析:控制电电路没有有电压。控制线路中的熔断器FU5熔断。接触器KM1未吸合,按起动按钮SB2,接触器KM1若不动作,故障必定在控制电路,如按钮SB1、SB2的触头接触不良,接触器线圈断线,就会导致KM1不能通电动作。当按SB2后,若接触器吸合,但主轴电动机不能起动,故障原因必定在主线路中,可依次检查接触器KM1主触点及三相电动机的接线端子等是否接触良好。2)故障障现象:主轴电电动机不不能停转转。原因分析析:这类类故障多多数是由由于接触触器KMM1的铁铁芯面上上的油污污使铁芯芯不能释释放或KKM1的的主触点点发生熔熔焊,或或停止按按钮SBB1的
12、常常闭触点点短路所所造成的的。应切切断电源源,清洁洁铁芯极极面的污污垢或更更换触点点,即可可排除故故障。3)故障障现象:主轴电电动机的的运转不不能自锁锁。原因分析析:当按按下按钮钮SB22时,电电动机能能运转,但但放松按按钮后电电动机即即停转,是是由于接接触器KKM1的的辅助常常开触头头接触不不良或位位置偏移移、卡阻阻现象引引起的故故障。这这时只要要将接触触器KMM1的辅辅助常开开触点进进行修整整或更换换即可排排除故障障。辅助助常开触触点的连连接导线线松脱或或断裂也也会使电电动机不不能自锁锁。4)故障障现象:刀架快快速移动动电动机机不能运运转原因分析析:按点点动按钮钮SB33,接触触器KMM3
13、未吸吸合,故故障必然然在控制制线路中中,这时时可检查查点动按按钮SBB3,接接触器KKM3的的线圈是是否断路路。5)故障障现象:M1能起起动,不不能能耗耗制动起动主轴轴电动机机M1后,若若要实现现能耗制制动,只只需踩下下行程开开关S1即可。若若踩下行行程开关关S1,不能能实现能能耗制动动,其故故障现象象通常有有两种,一一种是电电动机MM1能自自然停车车,另一一种是电电动机MM1不能能停车,仍仍然转动动不停。原因分析析:踩下下行程开开关S1,不能能实现能能耗制动动,其故故障范围围可能在在主电路路,也可可能在控控制电路路中电路路。三、X662W卧卧式万能能铣床电电气控制制在金属切切削机床床中,铣铣
14、床在数数量上占占第二位位,仅次次于车床床。铣床床可用来来加工平平面、斜斜面、和和沟槽等等,装上上分度头头后还可可以铣切切直齿齿齿轮和螺螺旋面,如如果装上上圆工作作台还可可以铣切切凸轮和和弧形槽槽。铣床床的种类类很多,有有卧铣、立立铣、龙龙门铣、仿仿形铣及及各种专专用铣床床等。现现以应用用广泛的的X622W卧式式万能铣铣床为例例进行分分析。1. 铣铣床认识识(回顾顾机加工工实习对对铣床的的认识)1)铣床床的结构构认识X62WW卧式万万能铣床床具有主主轴转速速高、调调速范围围宽、操操作方便便和加工工范围广广等特点点。(说说明:主主要关注注可移动动部分的的结构)2)铣床床的运动动情况认认识主运动:铣
15、刀的的旋转运运动。进给运动动:工件件相对于于铣刀的的移动。工工作台的的左右、上上下和前前后进给给移动。旋转进给给移动:装上附附件圆工工作台。工作台是是用来安安装夹具具和工件件。在横横向溜板板上的水水平导轨轨上,工工作台沿沿导轨作作左、右右移动。在在升降台台的水平平导轨上上,使工工作台沿沿导轨前前、后移移动。升升降台依依靠下面面的丝杠杠,沿床床身前面面的导轨轨同工作作台一起起上、下下移动。变速冲动动:为了了使主轴轴变速、进进给变速速时变换换后的齿齿轮能顺顺利地啮啮合,主主轴变速速时主轴轴电动机机应能转转动一下下,进给给变速时时进给电电动机也也应能转转动一下下。这种种变速时时电动机机稍微转转动一下
16、下,称为为变速冲冲动。其它运动动有:进进给几个个方向的的快移动动运动;工作台台上下、前前后、左左右的手手摇移动动;回转转盘使工工作台向向左、右右转动45;悬梁梁及刀杆杆支架的的水平移移动。除除进给几几个方向向的快移移运动由由电动机机拖动外外,其余余均为手手动。进给速度度与快移移速度的的区别,只只不过是是进给速速度低,快快移速度度高,在在机械方方面由改改变传动动链来实实现。2. 铣铣床加工工对控制制线路要要求分析析从运动动情况看看电气控控制要求求1)主运运动铣刀的的旋转运运动机械调速速:铣刀刀直径、工工件材料料和加工工精度的的不同,要要求主轴轴的转速速也不同同。正反转控控制:顺顺铣和逆逆铣两种种
17、铣削方方式的需需要。制动:为为了缩短短停车时时间,主主轴停车车时采用用电磁离离合器机机械制动动。变速冲动动:为使使主轴变变速时变变速器内内齿轮易易于啮合合,减小小齿轮端端面的冲冲击,要要求主轴轴电动机机在变速速时具有有变速冲冲动。2)进给给运动工件件相对于于铣刀的的移动为什么进进给运动动需要纵纵向、横横向和垂垂直三个个方向运运动?此外还应应配有安安全照明明电路。3. 元元器件认认识电电磁离合合器4. XX62WW卧式万万能铣床床电气线线路分析析1)主电电路分析析图3-77为X662W万万能铣床床电气原原理图。 图3-7中M11为主电电动机,其其正反转转由换向向组合开开关SAA5实现现,正常常运
18、行时时由KMM3控制制。KMM2的主主触点串串联两相相电阻与与速度继继电器配配合实现现M1的的停车反反接制动动,还可可进行变变速点动动控制。MM2为工工作台电电动机,由由正反转转接触器器KM44、KMM5主触触点控制制,YAA为快速速移动电电磁铁,由由KM66控制。MM3为冷冷却泵电电动机,由由KMll控制。2)控制制电路分分析主电动动机的起起停控制制主轴变变速点动动控制工作台台移动控控制工作台台各运动动方向的的联锁图3-7 X62W万能铣床电气原理图 工作作台进给给变速点点动控制制圆工作作台控制制冷却泵泵电动机机的控制制冷却泵电电动机MM3的起起停由转转换开关关SA33(7)直接控控制,无无
19、失压保保护功能能,不影影响安全全操作。3)辅助助电路及及保护环环节分析析机床的局局部照明明由变压压器T(6)供供给366V安全全电压,灯灯开关为为SA44(6)。Ml、MM2和MM3为连连续工作作制,由由FRll、FRR2和FFR3实实现过载载保护。当当主电动动机M11过载时时,FRRl动作作,其常常闭触点点(7)切除整整个控制制电路的的电源。当当冷却泵泵电动机机M3过过载时,FFR3动动作,其其常闭触触点(77)切除除M2、MM3的控控制电源源。当进进给电动动机M22过载时时,FRR2动作作,其常常闭触点点(133)切除除自身的的控制电电源。由FUll、FUU2实现现主电路路的短路路保护,F
20、FU3实实现控制制电路的的短路保保护,FFU4实实现照明明电路的的短路保保护。另另外,还还有工作作台终端端极限保保护和各各种运动动的联锁锁保护,前前面已详详细叙述述了。5. XX62WW万能铣铣床电气气控制线线路的常常见故障障分析(留留给自学学生自己己分析)1)主轴轴停车制制动效果果不明显显或无制制动。2)主轴轴停车后后产生短短时反向向旋转。3)主轴轴变速时时无瞬时时冲动。4)工作作台不能能快速移移动。 四、机床床电气故故障排除除的方法法1机床床电气设设备故障障的诊断断步骤1)故障障调查问:机床床发生故故障后,首首先应向向操作者者了解故故障发生生的前手手情况,有有利于根根据电气气设备的的工作原
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