现代电气控制技术2-机床电气控制课件.pptx

1、学习领域学习领域2 2 机床电气控制机床电气控制项目五项目五 C6140C6140普通车床电气控制普通车床电气控制知识 C6140普通车床电气控制项目五项目五 C6140C6140普通车床电气控制普通车床电气控制知识 C6140普通车床电气控制车床的主运动是工件的旋转运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。电动机的动力通过主轴箱传给主轴，主轴一般只要单方向的旋转运动，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。CA6140用操纵手柄通过摩擦离合器来改变主轴的旋转方向。进给运动是溜板带动刀具作纵向或横向的直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动。车螺纹时要求主轴的旋转速度和进给的移动距离之间保持一定

2、的比例，所以主运动和进给运动要由同一台电动机拖动，主轴箱和车床的溜板箱之间通过齿轮传动来联接，刀架再由溜板箱带动，沿着床身导轨作直线走刀运动。车床的辅助运动包括刀架的快进与快退，尾架的移动与工件的夹紧与松开等。为了提高工作效率，车床刀架的快速移动由一台单独的进给电动机拖动。项目五项目五 C6140C6140普通车床电气控制普通车床电气控制知识 C6140普通车床电气控制（一（一）C6140C6140普通车床电路图普通车床电路图项目五项目五 C6140C6140普通车床电气控制普通车床电气控制知识 C6140普通车床电气控制（二）主电路分析（二）主电路分析在主电路中，M1为主轴电动机，拖动主轴的

3、旋转并通过传动机构实现车刀的进给。主轴电动机M1的运转和停止由接触器KM1的三个常开主触点的接通和断开来控制，电动机M1只需作正转，而主轴的正反转是由摩擦离合器改变传动链来实现的。电动机M1的容量小于10KW，所以采用直接启动。M2为冷却泵电动机，进行车削加工时，刀具的温度高，需用冷却液来进行冷却。为此，车床备有一台冷却泵电动机拖动冷却泵，喷出冷却液，实现刀具的冷却。冷却泵电动机M2由接触器KM2的主触点控制。M3为快速移动电动机，由接触器KM3的主触点控制。M2、M3的容量都很小，分别加装熔断器FU1和FU2作短路保护。热继电器FR1和FR2分别作M1和M2的过载保护，快速移动电动机M3是短

4、时工作的，所以不需要过载保护。带钥匙的低压短路器QF是电源总开关。项目五项目五 C6140C6140普通车床电气控制普通车床电气控制知识 C6140普通车床电气控制（三）控制电路分析（三）控制电路分析控制电路的供电电压是127V，通过控制变压器TC将380V的电压降为127V得到。控制变压器的一次侧由FU3作短路保护，二次侧由FU6作短路保护。1.电源开关的控制电源开关的控制电源开关是带有开关锁SA2的低压断路器QF，当要合上电源开关时，首先用开关钥匙将开关锁SA2右旋，再扳动断路器QF将其合上。若用开关钥匙将开关锁SA2左旋，其触点SA2（1-11）闭合，QF线圈通电，断路器QF将自动跳开。

5、若出现误操作，又将QF合上，QF将在0.1s内再次自动跳闸。项目五项目五 C6140C6140普通车床电气控制普通车床电气控制知识 C6140普通车床电气控制（三）控制电路分析（三）控制电路分析2.主轴电动机主轴电动机M1的控制的控制SB2是红色蘑菇型的停止按钮，SB1是绿色的启动按钮。按一下启动按钮SB1，KM1线圈通电吸合并自锁，KM1的主触点闭合，主轴电动机M1启动运转。按一下SB2，接触器KM1断电释放，其主触点和自锁触点都断开，电动机M1断电停止运行。项目五项目五 C6140C6140普通车床电气控制普通车床电气控制知识 C6140普通车床电气控制（三）控制电路分析（三）控制电路分析

6、3.冷却泵电动机的控制冷却泵电动机的控制当主轴电动机启动后，KM1的常开触点KM1（8-9）闭合，这时若旋转转换开关SA1使其闭合，则KM2线圈通电，其主触点闭合，冷却泵电动机M2启动，提供冷却液。当主轴电动机M1停车时，KM1（8-9）断开，冷却泵电动机M2随即停止。M1和M2之间存在联锁关系。项目五项目五 C6140C6140普通车床电气控制普通车床电气控制知识 C6140普通车床电气控制（三）控制电路分析（三）控制电路分析4.快速移动电动机快速移动电动机M3的控制的控制快速移动电动机M3是由接触器KM3进行的点动控制。按下按钮SB3，接触器KM3线圈通电，其主触点闭合，电动机M3启动，拖

7、动刀架快速移动；松开SB3，M3停止。快速移动的方向通过装在溜板箱上的十字手柄扳到所需要的方向来控制。项目五项目五 C6140C6140普通车床电气控制普通车床电气控制知识 C6140普通车床电气控制（三）控制电路分析（三）控制电路分析5.安全开关的控制安全开关的控制SQ1是机床床头的挂轮架皮带罩处的安全开关。当装好皮带罩时，SQ1（1-2）闭合，控制电路才有电，电动机M1、M2、M3才能启动。当打开机床床头的皮带罩时，SQ1（1-2）断开，使接触器KM1，KM2、KM3断电释放，电动机全部停止转动，以确保人身安全。项目五项目五 C6140C6140普通车床电气控制普通车床电气控制知识 C61

8、40普通车床电气控制（四）照明和信号电路的分析（四）照明和信号电路的分析照明电路采用36V安全交流电压，信号回路采用6.3V的交流电压，均由控制变压器二次侧提供。FU5是照明电路的短路保护，照明灯EL的一端必须保护接地。FU4为指示灯的短路保护，合上电源开关QF，指示灯HL亮，表明控制电路有电。项目五项目五 C6140C6140普通车床电气控制普通车床电气控制知识 C6140普通车床电气控制（一）（一）CA6140CA6140普通车床的主要电气设备普通车床的主要电气设备表表5-2 电气元件明细表电气元件明细表项目五项目五 C6140C6140普通车床电气控制普通车床电气控制知识 C6140普通

9、车床电气控制（二）（二）CA6140CA6140普通车床电气线路的安装步骤普通车床电气线路的安装步骤项目五项目五 C6140C6140普通车床电气控制普通车床电气控制知识 C6140普通车床电气控制（二）（二）CA6140CA6140普通车床电气线路的安装步骤普通车床电气线路的安装步骤项目五项目五 C6140C6140普通车床电气控制普通车床电气控制知识 C6140普通车床电气控制1、主轴电动机不能启动、主轴电动机不能启动2、主轴电动机启动后不能自锁、主轴电动机启动后不能自锁3、主轴电动机不能停止、主轴电动机不能停止4、电源总开关合不上、电源总开关合不上5、指示灯亮但各电动机均不能启动、指示灯

10、亮但各电动机均不能启动6、行程开关、行程开关SQ1、SQ2故障故障7、带钥匙开关、带钥匙开关SA2的断路器的断路器QF 故障故障项目六项目六 Z3050Z3050摇臂钻床电气控制摇臂钻床电气控制知识Z3050摇臂钻床电气控制（一（一）主要结构）主要结构Z3050摇臂钻床由底座、内外立柱、摇臂、主轴箱及工作台组成。项目六项目六 Z3050Z3050摇臂钻床电气控制摇臂钻床电气控制知识Z3050摇臂钻床电气控制（二）运动形式（二）运动形式（1）主轴转动由主轴电动机拖动主轴转动由主轴电动机拖动（2）摇臂的垂直移动由摇臂升降电动机拖动摇臂的垂直移动由摇臂升降电动机拖动（3）Z3050摇臂钻床对主轴箱、

11、摇臂及内、外摇臂钻床对主轴箱、摇臂及内、外立柱的夹紧由液压泵电动机提供动力立柱的夹紧由液压泵电动机提供动力项目六项目六 Z3050Z3050摇臂钻床电气控制摇臂钻床电气控制知识Z3050摇臂钻床电气控制（二）运动形式（二）运动形式（1）由于主轴正、反转是由正反转磨擦离合器来实现的，所以只要求主轴）由于主轴正、反转是由正反转磨擦离合器来实现的，所以只要求主轴电动机单方向旋转。电动机单方向旋转。（2）摇臂的垂直移动是通过摇臂升降电动机的正、反转实现的，因此要求）摇臂的垂直移动是通过摇臂升降电动机的正、反转实现的，因此要求摇臂升降电动机能双向启动。同时，为了设备的安全，应具有上、下的极摇臂升降电动机

12、能双向启动。同时，为了设备的安全，应具有上、下的极限保护。限保护。（3）主轴箱、摇臂、内外立柱的夹紧通过液压驱动实现，故要求液压泵电）主轴箱、摇臂、内外立柱的夹紧通过液压驱动实现，故要求液压泵电动机能双向启动。动机能双向启动。（4）冷却泵电动机只要求单向启动。）冷却泵电动机只要求单向启动。（5）为保证操作安全，控制电路的电源电压为）为保证操作安全，控制电路的电源电压为127V。（6）摇臂只有在放松状态下才能进行垂直移动，故应有联锁，并应有夹紧、）摇臂只有在放松状态下才能进行垂直移动，故应有联锁，并应有夹紧、放松指示。放松指示。项目六项目六 Z3050Z3050摇臂钻床电气控制摇臂钻床电气控制知

13、识Z3050摇臂钻床电气控制图6-2 Z3050摇臂钻床电气控制符号名称及用途符号名称及用途主轴及进给电动机SQ1 SQ6行程开关及限位开关摇臂升降电动机TC控制变压器控制用液压泵电动机QF自动开关冷却泵电动机SB1、SB2主电机起动和停止按钮KM1主电动机用接触器SB3、SB4摇臂升降按钮KM2、KM3摇臂升降电机正反转用按触器SB5、SB6主轴箱及立柱松开和夹紧按钮KM4、KM5液压泵电机正反转用接触器EL照明灯KT断电延时时间继电器HL1、HL2主轴箱和立柱松开和夹紧指示灯YA控制用电磁阀HL3主电机工作指示灯FR1、FR2热继电器XB连接片FU1FU5熔断器PE保护接地SA1、SA2组

14、合开关表表6-2 Z3050摇臂钻床电气元件明细表摇臂钻床电气元件明细表项目六项目六 Z3050Z3050摇臂钻床电气控制摇臂钻床电气控制知识Z3050摇臂钻床电气控制1.主轴电动机的控制 合上电源开关QS1，按启动按钮SB2，接触器KM1吸合并自锁，主轴电动机1M启动，同时主轴旋转指示灯HL3亮。停车时，按停车按钮SB1，KM1释放，1M停止旋转，主轴旋转指示灯HL3熄灭。项目六项目六 Z3050Z3050摇臂钻床电气控制摇臂钻床电气控制知识Z3050摇臂钻床电气控制2.摇臂升降控制 按摇臂上升（或下降）按钮SB3（或SB4），时间继电器KT吸合，其瞬时动作的常开触点和延时断开的常闭触点闭合

15、，使电磁铁YA和接触器KM4同时吸合，液压泵电动机3M旋转，使摇臂松开。同时，通过弹簧片压位置开关SQ2，使KM4释放，而使KM2（或KM3）吸合，3M停止旋转，摇臂电动机2M上升（或反转），带动摇臂上升（或下降）。当摇臂上升（或下降）到所需位置时，松开SB3（或SB4），KM2（或KM3）和KT 释放，摇臂电动机2M 停止旋转，摇臂停止升降，KT 释放经过13S 延时后，延时闭合的常闭触点闭合，使KM5吸合，3M反向旋转。此时YA 仍处于吸合状态，使摇臂夹紧，同时通过弹簧片压位置开关SQ3，使KM5 和YA 都释放，液压泵停止旋转。在摇臂上升（或下降）过程中，利用组合开关SQ1来限制摇臂的升

16、降行程，提供极限保护。项目六项目六 Z3050Z3050摇臂钻床电气控制摇臂钻床电气控制知识Z3050摇臂钻床电气控制3.立柱和主轴箱的松开或夹紧控制 立柱和主轴箱的松开或夹紧是同时进行的。按松开按钮SB5（或夹紧按钮SB6），接触器KM4（或KM5）吸合，液压泵电动机3M旋转，使立柱和主轴箱同时松开（或夹紧），同时松开指示灯亮（或夹紧指示灯亮）。项目六项目六 Z3050Z3050摇臂钻床电气控制摇臂钻床电气控制知识Z3050摇臂钻床电气控制四台电动机（四台电动机（14M）分别用作）分别用作Y接的四组灯泡代替，并且每组接的四组灯泡代替，并且每组灯泡的灯泡的Y 点接中线点接中线N。若某台电动机缺

17、相，则该相灯泡不亮，其它灯。若某台电动机缺相，则该相灯泡不亮，其它灯光发光正常。光发光正常。模拟线路中的放松、夹紧电磁铁线圈模拟线路中的放松、夹紧电磁铁线圈YA用白色彩灯代替。白色用白色彩灯代替。白色彩灯亮则表明线圈彩灯亮则表明线圈YA通电；白色彩灯熄则表明线圈通电；白色彩灯熄则表明线圈YA断电。断电。模拟线路中的位置开关（模拟线路中的位置开关（SQ1SQ4）全部采用手动复位式，机床运）全部采用手动复位式，机床运动和电气控制的自动配合改为用手动操作来实现，以方便操作者对机动和电气控制的自动配合改为用手动操作来实现，以方便操作者对机床运动状况的观察和分析。床运动状况的观察和分析。转换开关转换开关

18、QS1、QS2分别用两把闸刀开关代替，以方便模拟板安分别用两把闸刀开关代替，以方便模拟板安装和配线。装和配线。项目六项目六 Z3050Z3050摇臂钻床电气控制摇臂钻床电气控制知识Z3050摇臂钻床电气控制（1）按电器元件明细表配齐电气设备和元件，并检验其质量。（2）设计控制板尺寸，正确选配导线、接线端子、紧固件等，做好安装前的准备。（3）在控制板上安装电器元件，并在各电器元件附近做好与原理图上相同代号的标记。（4）按控制板内布线的工艺要求布线，安装电气控制线路。（5）选择合理的走向，做好导线通道支持准备，并安装控制板外的所有电器元件。（6）进行控制箱外部布线，并在导线线头套上与原理图上相同线

19、号的编码套管。（7）检查所有电路的接线是否正确，是否连接牢固可靠。（8）检查所有位置开头的安装位置是否正确，能否满足电气控制要求。（9）检查各传动装置安装情况，并清理周围环境，保证机械传动正常。（10）检测电动机及线路的绝缘电阻，做好通电试运转的准备。（11）接通总电源，检查机床电源相序是否正确。可先按松开按钮SB5，若主轴箱和立柱都松开，表示电源相序正确；否则须对换电源线路中的任意两根导线，以改变相序。电源相序正确后，再调试升降电动机2M的接线及级限保护是否正确。（12）通电试运转时，进行各机械装置的细调，使之完全符合工作要求。项目七项目七 X62WX62W万能铣床电气控制万能铣床电气控制知

20、识X62W万能铣床电气控制项目七项目七 X62WX62W万能铣床电气控制万能铣床电气控制知识X62W万能铣床电气控制图图7-2 X62W万能铣床电气控制原理图万能铣床电气控制原理图X62W铣床工作的进给运动方式有手动、进给运动和铣床工作的进给运动方式有手动、进给运动和快速移动三种。快速移动三种。进给动作的原理如下工作台纵向进给控制工作台纵向进给控制工作台升降和横向进工作台升降和横向进给控制给控制项目七项目七 X62WX62W万能铣床电气控制万能铣床电气控制知识X62W万能铣床电气控制（一）主电路（一）主电路有三台电动机，1M是主轴电动机；2M是进给电动机；3M是冷却泵电动机。（1）主轴电动机1

21、M通过换相开关SA4与接触器KM1配合，能实现正、反转控制，与接触器KM2、制动电阻器R及速度继电器的配合，能实现串电阻 瞬时冲动和正、反转反接制动控制，并能通过机械机构进行变速。（2）进给电动机2M通过接触器KM3、KM4与行程开关及KM5、牵引电磁铁YA配合，可实现进给变速时的瞬时冲动、三个相互垂直方向的常速进给和快速进给控制。（3）冷却泵电动机3M只需上升。（4）电路中FU1作机床总短路保护，也兼作1M的短路保护；FU2作为2M、3M及控制、照明变压器一次侧的短路保护；热继电器FR1、FR2、FR3分别作1M、2M、3M的过载保护。项目七项目七 X62WX62W万能铣床电气控制万能铣床电

22、气控制知识X62W万能铣床电气控制（二）控制电路（二）控制电路1.主轴电动机的控制电路（1）主轴电动机的两地控制由分别装在机床两边的停止和启动按钮）主轴电动机的两地控制由分别装在机床两边的停止和启动按钮SB1、SB3与与SB2、SB4完成。完成。（2）KM1是主轴电动机启动接触器，是主轴电动机启动接触器，KM2是反接制动和主轴变速冲动接触器，是反接制动和主轴变速冲动接触器，SQ7是与主轴变速手柄联动的瞬时动作行程开关。是与主轴变速手柄联动的瞬时动作行程开关。（3）主轴电动机启动之前，要先将换相开关）主轴电动机启动之前，要先将换相开关SA4扳到主轴电动机所需要的旋转方扳到主轴电动机所需要的旋转方

23、向，然后再按启动按钮向，然后再按启动按钮SB3或或SB4，完成启动。，完成启动。（4）1M启动后，速度继电器启动后，速度继电器KS的一副常开触点闭合，为主轴电动机的停转制动的一副常开触点闭合，为主轴电动机的停转制动做好准备。做好准备。（5）停车时，按停车按钮）停车时，按停车按钮SB1或或SB2切断切断KM1电路，接通电路，接通KM2电路，进行串电阻电路，进行串电阻反接制动。当反接制动。当1M转速低于转速低于120r/min时，速度继电器时，速度继电器KS的一副常开触点恢复断开，的一副常开触点恢复断开，切断切断KM2电路，电路，1M停转，完成制动。停转，完成制动。（6）主轴电动机变速时的瞬时冲动

24、控制，是利用变速手柄与冲动行程开关主轴电动机变速时的瞬时冲动控制，是利用变速手柄与冲动行程开关SQ7SQ7通过机械上的联动机构完成的。通过机械上的联动机构完成的。项目七项目七 X62WX62W万能铣床电气控制万能铣床电气控制知识X62W万能铣床电气控制（二）控制电路（二）控制电路2.工作台进给电动机的控制项目七项目七 X62WX62W万能铣床电气控制万能铣床电气控制知识X62W万能铣床电气控制（二）控制电路（二）控制电路2.工作台进给电动机的控制(1)工作台纵向（左右）运动的控制(2)工作台垂直（上下）和横向（前后）运动的控制(3)进给电动机变速时瞬动（冲动）控制(4)工作台的快速进给控制项目

25、七项目七 X62WX62W万能铣床电气控制万能铣床电气控制知识X62W万能铣床电气控制（二）控制电路（二）控制电路3.圆工作台运动的控制铣床如需铣切螺旋槽、弧形槽等曲线时，可在工作台上安装圆形工作台及其传动机械，圆形工作台的回转运动也是由进给电动机2M经传动机构驱动的。圆工作台工作时，首先将进给操作手柄扳到中间（停止）位置，然后将组合开关SA1扳到接通位置，这时触点SA1-1（17-18）及SA1-3（11-21）断开，SA1-2（19-21）闭合。按下主轴启动按钮SB3或SB4，则接触器KM1与KM3 相继吸合，主轴电动机1M 与进给电动机2M相继启动并运转，进给电动机仅以上升方向带动圆工作

26、台作定向回转运动。由于圆工作台控制电路是经行程开关SQ1SQ4的四个行程开关的常闭触点形成闭合回路的，所以操作任何一个长方形工作台进给手柄，都将切断圆工作台控制电路，实现了圆形工作台和长方形工作台的联锁。若要使圆工作台停止转动，可按主轴停止按钮SB1或SB2，则主轴与圆工作台同时停止工作。项目七项目七 X62WX62W万能铣床电气控制万能铣床电气控制知识X62W万能铣床电气控制（二）控制电路（二）控制电路4.冷却泵电动机的控制与照明电路冷却泵电动机3M通常在铣削加工时由转换开关SA3操作。扳至接通位置时，接触器KM6通电，3M启动，输送切削液，供铣削加工冷却用。表表7-2 X62W万能铣床电气元件明细表万能铣床电气元件明细表项目七项目七 X62WX62W万能铣床电气控制万能铣床电气控制知识X62W万能铣床电气控制（一）（一）主轴停车时无制动主轴停车时无制动（二）（二）主轴停车后产生短时反向旋转主轴停车后产生短时反向旋转（三）（三）按下停止按钮后主轴电机不停转按下停止按钮后主轴电机不停转（四）（四）工作台不能作向上进给运动工作台不能作向上进给运动（五）（五）工作台不能作纵向进给运动工作台不能作纵向进给运动（六）（六）工作台各个方面都不能进给工作台各个方面都不能进给（七）（七）工作台不能快速进给工作台不能快速进给Thanks