3.第三章典型机床电气控制线路分析课件电子教案幻灯片.ppt

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1、本章通过一些典型生产机床设备电气控制线路的分析，例如，普通车床、铣床、钻床、磨床等电气控制线路图分析，使学生掌握阅读电气原理图的方法，培养读图能力，并通过读图分析各种典型生产机床的工作原理，为电气控制线路的设计以及电气线路的调试、维护等方面打下良好的基础。第三章 典型机床电气控制线路分析1 普通车床是应用极为广泛的金属切削机床。主要用于车削外圆、内圆、端面螺纹和定型表面，并可通过尾架进行钻孔、铰孔和攻螺纹等切削加工。第一节 普通车床的电气控制线路分析2 车床通常由一台主电动机拖动,经由机械传动链,实现切削主运动和刀具进给运动的输出,其运动速度由变速齿轮箱通过手柄操作进行切换。现以C650型卧式

2、普通车床电气控制系统为例,进行控制线路分析;C650型卧式车床主要由床身、主轴、刀架、溜板箱和尾架等部分组成。如图.1所示，该车床有两种主要运动：一种是安装在床身主轴箱中的主轴转动，称为主运动；另一种是溜板箱中的溜板带动刀架的直线运动，称为进给运动。1.1 普通车床的主要工作概况3图 3.1 C6503.1 C650型卧式普通车床结构简图 、床身；、主轴 ；、刀架；、溜板箱；、尾架4该车床共有三台电动机；M1M1为主电动机，拖动主轴旋转并通过进给机构实现进给运动。M2M2为冷却泵电动机，提供切削液。M3M3为快速移动电动机,拖动刀架的快速移动。如图3.23.2为C650C650型卧式普通车床的

3、电气控制线路原理图。1.2 C650型卧式普通车床电气控制线路分析5图3.2 C650型卧式普通车床电气控制线路原理图6图.所示的主电路中有三台电动机,隔离开关QS将380V的三相电源引入。电动机M1的电路接线分为三部分：第一部分由正转控制交流接触器KM1和反转控制交流接触器 KM的两组主触点构成电动机的正反转接线；第二部分为电流表A经电流互感器TA接在主电动机M1的主回路上，以监视电动机绕组工作时的电流变化。为防止电流表被起动电流冲击损坏，利用时间继电器 KT 的延时动断触点，在起动的短时间内将电流表暂时短接掉；第三部分为一串联电阻控制部分，交流接触器 KM 的主触点控制限流电阻 R 的接入

4、和切除，在进行点动调整时，为防止连续的起动电流造成电动机过载，串入限流电阻 R，保证电路设备正常工作。1.2.1 主电路分析7 控制电路可分为主电动机 M的控制电路和电动机M及 M的控制电路两部分。由于主电动机控制电路比较复杂，因而还可进一步将主电动机控制电路分为正、反转起动、点动和停车制动等局部控制电路，它们的控制电路如图 3.3所示。1.2.2 控制电路分析8图 3.3 3.3 控制主电动机的基本控制电路图3.3 控制主电动机的基本控制电路（a a）主电动机正、反转起动及点动控制电路 （b b）主电动机反接制动控制电路9 铣床用来加工各种形式的表面、平面、成形面、斜面和沟槽等，也可以加工回

5、转体。铣床的主运动为主轴带动刀具的旋转运动,它有顺铣和逆铣两种运动方式。进给运动为工件相对铣刀的移动，即工作台的进给运动。进给运动有水平工作台左右（纵向），前后（横向）以及上下（垂直）方向的运动以及圆形工作台的旋转运动。这里以X62W型卧式铣床为例，分析其电气控制线路。第二节 普通铣床的电气控制线路分析10现以X62W型卧式铣床为例，分析其电气控制线路。该普通铣床具有主轴转速高、调速范围宽、操作方便和工作台能循环加工等特点，其结构简图如图3.4所示。其主要由床身、悬梁、刀杆支架、工作台和升降台等结构组成。2.1 普通铣床的主要工作概况11图3.4 3.4 X62WX62W型卧式普通铣床结构简图

6、、床身；、悬梁；、刀杆支架；、主轴 ；、工作台 ；、升降台12 铣床共有三台电动机拖动 ；M1M1为主轴电动机 ,由接触器 KM2KM2、KMKM控制起动、制动电机 ，M M为进给电动机 ，其正反转由 KMKM、KMKM控制，M3M3为冷却泵电动机，要求主轴电动机 M1M1起动后，M M才能起动。如图 3.53.5为X62WX62W型卧式普通铣床的电气控制线路原理图。2.2 X62W型卧式普通铣床电气控制线路分析13图3.5 X62W型卧式普通铣床电气控制线路原理图14 主轴拖动电动机 M1由 KM3实现起、停运行控制，M1正转接线与反转接线是通过组合开关 SA5进行手动切换。KM的主触点串联

7、两相电阻 R 与速度继电器 KS 配合实现 M1的停车反接制动。工作台拖动电动机 M 由接触器 KM、KM 的主触点实现加工中的正、反向进给控制，并由接触器 KM 的主触点控制快速进给电磁铁，YA 决定工作台移动速度，KM6接通为快速移动，断开为慢速自动进给。冷却泵拖动电动机 M3由接触器 KM1控制单向运转。M1、M2、M3均为直接起动。2.2.1 主电路分析15控制电路电源：控制电路电压为127V，由控制变压器TC供给。主轴电动机的控制：分为主轴电动机起动控制、制动控制和主轴变速时的冲动控制。进给电动机M2的控制分为两部分：第一部分为顺序控制部分，当主轴电动机起动后，其控制起动接触器 KM

8、3的辅助动合触点闭合,进给电动机控制接触器 KM4与KM5的线圈电路方能通电工作；第二部分为工作台各进给运动之间的联锁控制部分可实现水平工作台各运动之间的联锁，也可以实现水平工作台与圆形工作台之间的联锁。2.2.2 控制线路分析16 钻床是一种用途广泛的孔加工机床。它主要用钻头钻削精度要求不太高的孔，另外，还可以用来扩孔、铰孔、镗孔，以及修刮端面、攻螺纹等多种形式的加工。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。第三节 普通钻床的电气控制线路分析17 以Z3050型摇臂钻床为例,分析其电气控制线路;该钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等组成，如图3.6所

9、示。3.1 普通钻床的主要工作概况 图图3.63.6Z3050 Z3050 型摇臂钻床结构简图型摇臂钻床结构简图、主轴箱；、摇臂；、工作台；、主轴箱；、摇臂；、工作台；、底座；、电源开关箱；、立柱；、底座；、电源开关箱；、立柱；、主轴、主轴18钻床共有四台电动机：M1为主轴电动机，主要实现主轴旋转并通过机械传动机构变速和正反转。M2为摇臂升降电动机，控制摇臂的升降。M3为液压泵电动机，主要实现摇臂、内外立柱的夹紧和放松。M4为冷却液电动机，提供切削液。如图3.7是Z3050型摇臂钻床电气控制线路原理图。3.2 Z3050型普通摇臂钻床电气控制线路分析19图3.7Z3050型摇臂钻床电气控制线路

10、原理图20如图3.7所示,Z3050型摇臂钻床的主电路采用380V、50Hz三相交流电源供电。控制及照明和指示电路均由控制变压器 TC降压后供电，电压分别为127V、36V及6V。组合开关QS1为机床总电源开关。电路中M4功率很小，用组合开关QS2进行手动控制，故不设过载保护。M1、M3、分别由热继电器 FR1、FR2作为过载保护。FU1为总熔断器，兼作M1、M4的短路保护；FU2熔断器作为M2、M3及控制变压器一次侧的短路保护。3.2.1 主电路分析21主轴电动机M1的控制摇臂升降控制：摇臂上升；摇臂下降，摇臂下降时，其工作过程与摇臂上升相似。立柱和主轴箱的夹紧与松开控制：立柱和主轴箱的松开

11、或夹紧是同时进行的。3.2.2 控制电路分析22 磨床是用砂轮的周边或端面进行机械加工的精密机床。磨床的种类较多，按其工作性质可分为外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床以及一些专用磨床（如螺纹磨床、齿轮磨床、球面磨床、花键磨床、导轨磨床与无心磨床等），其中尤以平面磨床应用最为普遍。第四节 普通磨床的电气控制线路分析23平面磨床是用砂轮磨削加工各种零件的平面。M7120型平面磨床是平面磨床中使用较为普遍的一种它的磨削精度和光洁度都比较高，操作方便，适用磨削精密零件和各种工具，并可作镜面磨削，其外形结构简图如图3.8所示。4.1 普通磨床的主要工作概况24 由图 3.8，M7120型平面磨床由床

12、身、工作台（包括电磁吸盘）、磨头、立柱、拖板、行程挡块、砂轮修正器、驱动工作台手轮、垂直进给手轮、横向进给手轮等部件组成。图图3.83.8 M7120M7120型平面磨床结构简图型平面磨床结构简图、横向进给手轮；、砂轮修正器；横向进给手轮；、砂轮修正器；、立柱；、电磁吸盘；、位置行程挡块；、立柱；、电磁吸盘；、位置行程挡块；、工作台；、工作台；、垂直进给手轮；垂直进给手轮；8 8、床身、床身9 9、驱动工作台手轮；驱动工作台手轮；1010、磨头；磨头；1111、拖板拖板25M7120型平面磨床的电气控制线路如图3.9所示。主要分为主电路、控制电路、电磁工作台控制电路及照明与指示灯电路四部分。4

13、.2 普通磨床的电气控制线路分析26图3.93.9M7120M7120型平面磨床电气控制线路原理图27主电路共有四台电动机，其中,M1是液压泵电动机，它驱动液压泵进行液压传动,实现工作台和砂轮的往复运动；M2是砂轮电动机,它带动砂轮转动来完成磨削加工工件；M3是冷却泵电动机，它供给砂轮对工件加工时所需的冷却液；它们分别用接触器KM1、KM2 控制。冷却泵电动机M3只有在砂轮电机M2运转后才能运转。M4是砂轮升降电动机,它用于磨削过程中调整砂轮与工件之间的位置。4.2.1 主电路分析28液压泵电动机M1的控制砂轮电动机M2及冷却液泵电动机M3的控制砂轮升降电动机M3的控制：砂轮升降电动机只有在调整工件和砂轮之间位置时使用。电磁工作台的控制：电磁工作台又称电磁吸盘，它是固定加工工件的一种夹具；电磁吸盘结构如图3.10所示。电磁吸盘的控制电路包括三个部分：整流装置、控制装置和保护装置。照明和指示灯电路。4.2.2 控制电路分析29图3.10电磁吸盘结构、工件；、绝磁材料；、工作台；、芯体；、线圈；、盖板；30