1、电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制学习目标学习目标:掌握分析常用机床的电气控制电路的方法掌握分析常用机床的电气控制电路的方法通过常用机床控制电路的分析，加深对典型控制通过常用机床控制电路的分析，加深对典型控制环节的理解、掌握及其应用环节的理解、掌握及其应用了解机床等电气设备上机械、电气、液压之间的了解机床等电气设备上机械、电气、液压之间的配合关系配合关系运用电气控制的典型环节进行电气控制系统的设运用电气控制的典型环节进行电气控制系统的设计、了解电气控制系统的安装、调试、故障检修计、了解电气控制系统的安装、调试、故障检修等等第七章第七章 常用机床的电气控制常
2、用机床的电气控制电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制C6502卧式车床电气控制电路卧式车床电气控制电路 M7130型平面磨床电气控制电路型平面磨床电气控制电路 Z3050摇臂钻床电气控制电路摇臂钻床电气控制电路 X62W型万能铣床电气控制电路型万能铣床电气控制电路T68型卧式镗床电气控制电路型卧式镗床电气控制电路 第七章第七章 常用机床的电气控制常用机床的电气控制电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制卧式车床是机械加工中广泛使用的一种机床，卧式车床是机械加工中广泛使用的一种机床，可以用来加工各种回转表面、螺纹和端面。可以用来
3、加工各种回转表面、螺纹和端面。卧式车床通常由一台主电动机拖动，经由机卧式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的输出，其运动速度由变速齿轮箱通过手柄操作进行切换。刀具的快速移动、冷却泵和操作进行切换。刀具的快速移动、冷却泵和液压泵等，常采用单独电动机驱动。液压泵等，常采用单独电动机驱动。第一节：第一节：C650C6502 2卧式车床电气控制电路卧式车床电气控制电路 C 6 50 2C 6 50 2中中心心高高为为5 50 00 0m mm m卧卧式式车车床床第第二二次次设设计计型号含义
4、型号含义电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制一、车床结构及运动形式一、车床结构及运动形式结构图结构图 加工示加工示意图意图 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制车床运动形式车床运动形式主运动主运动进给运动进给运动辅助运动辅助运动主轴通过卡盘带动工件的旋转运动主轴通过卡盘带动工件的旋转运动 溜板带动刀架的纵向和横向直线运动，其溜板带动刀架的纵向和横向直线运动，其中纵向运动是指相对操作者向左或向右的中纵向运动是指相对操作者向左或向右的运动，横向运动是指相对于操作者向前或运动，横向运动是指相对于操作者向前或向后的运动向后的运动
5、包括刀架的快速移动、工件的夹紧与松开等包括刀架的快速移动、工件的夹紧与松开等 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制二、电力拖动及控制要求二、电力拖动及控制要求1正常加工时一般不需反转，但加工螺纹正常加工时一般不需反转，但加工螺纹时需反转退刀，且工件旋转速度与刀具的进时需反转退刀，且工件旋转速度与刀具的进给速度要保持严格的比例关系，为此主轴的给速度要保持严格的比例关系，为此主轴的转动和溜板箱的移动由同一台电动机拖动。转动和溜板箱的移动由同一台电动机拖动。主电动机主电动机M1（功率为（功率为20kW），采用直接起），采用直接起动的方式，可正反两个方向旋转，为加工
6、调动的方式，可正反两个方向旋转，为加工调整方便，还具有点动功能。由于加工的工件整方便，还具有点动功能。由于加工的工件比较大，加工时其转动惯量也比较大，需停比较大，加工时其转动惯量也比较大，需停车时不易立即停止转动，必须有停车制动的车时不易立即停止转动，必须有停车制动的功能，功能，C650-2车床的正反向停车采用速度车床的正反向停车采用速度继电器控制的电源反接制动。继电器控制的电源反接制动。2电动机电动机M2拖动冷却泵。车削加工时，刀拖动冷却泵。车削加工时，刀具与工件的温度较高，需设一冷却泵电动机，具与工件的温度较高，需设一冷却泵电动机，实现刀具与工件的冷却。冷却泵电动机实现刀具与工件的冷却。冷
7、却泵电动机M2单向旋转，采用直接起动、停止方式，且与单向旋转，采用直接起动、停止方式，且与主电动机有必要的联锁保护。主电动机有必要的联锁保护。3快速移动电动机快速移动电动机M3。为减轻工人的劳动。为减轻工人的劳动强度和节省辅助工作时间，利用强度和节省辅助工作时间，利用M3带动刀带动刀架和溜板箱快速移动。电动机可根据使用需架和溜板箱快速移动。电动机可根据使用需要，随时手动控制起停。要，随时手动控制起停。4采用电流表检测电动机负载情况。采用电流表检测电动机负载情况。5车削加工时，因被加工的工件材料、性车削加工时，因被加工的工件材料、性质、形状、大小及工艺要求不同，且刀具种质、形状、大小及工艺要求不
8、同，且刀具种类也不同，所以要求切削速度也不同，这就类也不同，所以要求切削速度也不同，这就要求主轴有较大的调速范围。车床大多采用要求主轴有较大的调速范围。车床大多采用机械方法调速，变换主轴箱外的手柄位置，机械方法调速，变换主轴箱外的手柄位置，可以改变主轴的转速。可以改变主轴的转速。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制三、车床电气控制系统分析三、车床电气控制系统分析 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制（一）主电路分析（一）主电路分析电动机电动机M1电路接线分电路接线分为三部分，为三部分，第一部分第一部分由正转控制交流接触由正
9、转控制交流接触器器KM1和反转控制交和反转控制交流接触器流接触器KM2的两组的两组主触点构成电动机的主触点构成电动机的正反转接线；正反转接线；第二部分第二部分为一电流表为一电流表A经电流互感器经电流互感器TA接在接在主电动机主电动机M1的动力回的动力回路上，以监视电动机路上，以监视电动机绕组工作时的电流变绕组工作时的电流变化，为防止电流表被化，为防止电流表被起动电流冲击损坏，起动电流冲击损坏，利用一时间继电器的利用一时间继电器的延时动断触点，在起延时动断触点，在起动的短时间内将电流动的短时间内将电流表暂时短接；表暂时短接；第三部分第三部分为一串联电为一串联电阻限流控制部分，交阻限流控制部分，交
10、流接触器流接触器KM3的主触的主触点控制限流电阻点控制限流电阻R的接的接入和切除，在进行点入和切除，在进行点动调整时，为防止连动调整时，为防止连续的起动电流造成电续的起动电流造成电动机过载，串入限流动机过载，串入限流电阻电阻R，保证电路设备，保证电路设备正常工作。正常工作。速度继电器速度继电器KV的速度的速度检测部分与电动机的检测部分与电动机的主轴同轴相联，在停主轴同轴相联，在停车制动过程中，当主车制动过程中，当主电动机转速接近零时，电动机转速接近零时，其动合触点可将控制其动合触点可将控制电路中反接制动相应电路中反接制动相应电路切断，完成停车电路切断，完成停车制动。制动。电机与电气控制技术电机
11、与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制（二）控制电路分析（二）控制电路分析松开松开SB2KM1断断电，电动机断开电电，电动机断开电源，停车。源，停车。按下按下SB2KM1线圈通电线圈通电主触点闭合，电动机经限主触点闭合，电动机经限流电阻接通电源，在低速流电阻接通电源，在低速下起动下起动1主电动机主电动机M1的点的点动调整控制动调整控制电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制KM3主触点动作使电阻被主触点动作使电阻被短接短接 KM3动合辅助触动合辅助触点闭合使点闭合使KA通电通电（二）控制电路分析（二）控制电路分析按下起动按钮按下起动按钮SB3KM3和
12、和KT线圈通电线圈通电 KA动合辅助触点闭合（动合辅助触点闭合（57）使接触器使接触器KM1通电，电动机通电，电动机在全压下起动。在全压下起动。（1）正转）正转KM1辅助动合触点（辅助动合触点（511）闭合、）闭合、KA的动合触点闭合（的动合触点闭合（311、57）使）使KM1自锁。自锁。2主电动机主电动机M1的正、的正、反转控制反转控制电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制（二）控制电路分析（二）控制电路分析KM1辅助动合触点（辅助动合触点（511）闭合、）闭合、KA的动合触点闭合（的动合触点闭合（311、57）使）使KM1自锁。自锁。起动按钮为起动按钮为S
13、B4，控制过程，控制过程与正转类似。与正转类似。（2）反转）反转2主电动机主电动机M1的正、的正、反转控制反转控制电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制（二）控制电路分析（二）控制电路分析设主电动机原为正转运行，设主电动机原为正转运行，停车时按下停止按钮停车时按下停止按钮SB1 接触器接触器KM3断电断电KM3主触主触点断开，限流电阻点断开，限流电阻R串入主串入主回路回路 KA动断触点（动断触点（327）闭合，由）闭合，由于此时电动机转速较高，于此时电动机转速较高，KV-2为为闭合状态，故闭合状态，故KM2通电，实现对通电，实现对电动机的电源反接制动电动机的电
14、源反接制动 当电动机转速接近零时，当电动机转速接近零时，KV-2动动合触点断开，合触点断开，KM2断电，电动机断电，电动机断开电源，制动结束。断开电源，制动结束。3主电动机主电动机M1的反的反接制动控制接制动控制电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制（二）控制电路分析（二）控制电路分析转动刀架快速移动手柄转动刀架快速移动手柄压动限位压动限位开关开关SQ接触器接触器KM5通电，通电，KM5主主触点闭合，触点闭合，M3接通电源起动。接通电源起动。4刀架的快速移动刀架的快速移动与冷却泵控制与冷却泵控制 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气
15、控控制制（二）控制电路分析（二）控制电路分析监视主回路监视主回路负载情况负载情况 防止起动、停止、防止起动、停止、点动对电流表的冲击点动对电流表的冲击电路还设置了工作照明灯。照明灯的电压为安全电压电路还设置了工作照明灯。照明灯的电压为安全电压36V 5其他辅助环节其他辅助环节电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制四、四、C650-2型卧式车床常见电气故障的诊断与检修型卧式车床常见电气故障的诊断与检修1主轴电动机不能起动主轴电动机不能起动 （1）M1主电路熔断器主电路熔断器FIJ1和控制电路熔和控制电路熔断器断器FU3熔体熔断，应更换。熔体熔断，应更换。（2）热
16、继电器）热继电器FRl已动作过，动断触点已动作过，动断触点未复位。要判断故障所在位置，还要查明引未复位。要判断故障所在位置，还要查明引起热继电器动作的原因，并排除。可能有的起热继电器动作的原因，并排除。可能有的原因：长期过载；继电器的整定电流太小；原因：长期过载；继电器的整定电流太小；热继电器选择不当。按原因排除故障后，将热继电器选择不当。按原因排除故障后，将热继电器复位即可。热继电器复位即可。1主轴电动机不能起动主轴电动机不能起动 （3）控制电路接触器线圈松动或烧坏，）控制电路接触器线圈松动或烧坏，接触器的主触点及辅助触点接触不良，应修接触器的主触点及辅助触点接触不良，应修复或更换接触器。复
17、或更换接触器。（4）起动按钮或停止按钮内的触点接触）起动按钮或停止按钮内的触点接触不良，应修复或更换按钮。不良，应修复或更换按钮。（5）各连接导线虚接或断线。）各连接导线虚接或断线。（6）主轴电动机损坏，应修复或更换。）主轴电动机损坏，应修复或更换。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制四、四、C650-2型卧式车床常见电气故障的诊断与检修型卧式车床常见电气故障的诊断与检修 2主轴电动机断相运行主轴电动机断相运行 按下起动按钮，电动机发出嗡嗡声不能按下起动按钮，电动机发出嗡嗡声不能正常起动，这是电动机断相造成的，此时应正常起动，这是电动机断相造成的，此时应立即
18、切断电源，否则易烧坏电动机。可能的立即切断电源，否则易烧坏电动机。可能的原因是：原因是：（1）电源断相。）电源断相。（2）熔断器有一相熔体熔断，应更换。）熔断器有一相熔体熔断，应更换。（3）接触器有一对主触点没接触好，应）接触器有一对主触点没接触好，应 修复。修复。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制四、四、C650-2型卧式车床常见电气故障的诊断与检修型卧式车床常见电气故障的诊断与检修 3主轴电动机起动后不能自锁主轴电动机起动后不能自锁 故障原因是控制电路中自锁触点接触不故障原因是控制电路中自锁触点接触不 良或自锁电路接线松开，修复即可。良或自锁电路接线松
19、开，修复即可。4按下停止按钮主轴电动机不停止按下停止按钮主轴电动机不停止 （1）接触器主触点熔焊，应修复或更换）接触器主触点熔焊，应修复或更换 接触器。接触器。（2）停止按钮动断触点被卡住，不能断）停止按钮动断触点被卡住，不能断 开，应更换停止按钮。开，应更换停止按钮。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制四、四、C650-2型卧式车床常见电气故障的诊断与检修型卧式车床常见电气故障的诊断与检修 5冷却泵电动机不能起动冷却泵电动机不能起动 （1）按钮）按钮SB6触点不能闭合，应更换。触点不能闭合，应更换。（2）熔断器）熔断器FU2熔体熔断，应更换。熔体熔断，应更
20、换。（3）热继电器）热继电器FR2已动作过，未复位。已动作过，未复位。（4）接触器）接触器KM4线圈或触点已损坏，应线圈或触点已损坏，应 修复或更换。修复或更换。（5）冷却泵电动机已损坏，应修复或更）冷却泵电动机已损坏，应修复或更 换。换。6快速移动电动机不能起动快速移动电动机不能起动（1）行程开关）行程开关SQ已损坏，应修复或更换。已损坏，应修复或更换。（2）接触器）接触器KM5线圈或触点已损坏，应修线圈或触点已损坏，应修 复或更换。复或更换。（3）快速移动电动机已损坏，应修复或更）快速移动电动机已损坏，应修复或更 换。换。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控
21、制制磨床是用磨具和磨料（如砂轮、砂带、油磨床是用磨具和磨料（如砂轮、砂带、油石、研磨剂等）对工件的表面进行磨削加石、研磨剂等）对工件的表面进行磨削加工的一种机床，它可以加工各种表面，如工的一种机床，它可以加工各种表面，如平面、内外圆柱面、圆锥面和螺旋面等。平面、内外圆柱面、圆锥面和螺旋面等。通过磨削加工，使工件的形状及表面的精通过磨削加工，使工件的形状及表面的精度、光洁度达到预期的要求；同时，它还度、光洁度达到预期的要求；同时，它还可以进行切断加工。可以进行切断加工。第二节第二节 M7130M7130型平面磨床电气控制电路型平面磨床电气控制电路 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机
22、床床的的电电气气控控制制根据用途和采用的工艺方法分类根据用途和采用的工艺方法分类 平面磨床平面磨床外圆磨床外圆磨床内圆磨床内圆磨床工具磨床工具磨床各种专用磨床（如螺纹磨床、齿轮磨床、各种专用磨床（如螺纹磨床、齿轮磨床、球面磨床、导轨磨床等）球面磨床、导轨磨床等）使用最广使用最广卧轴平面磨床卧轴平面磨床立轴平面磨床立轴平面磨床矩台平面磨床矩台平面磨床圆台平面磨床圆台平面磨床电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制M 7 1 30M 7 1 30工作台工作面宽度为300mm工作台工作面宽度为300mm卧轴矩台式卧轴矩台式平面平面磨床磨床型号含义型号含义电机与电气控制
23、技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制一、平面磨床的主要结构和运动形式一、平面磨床的主要结构和运动形式电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制平面磨床平面磨床运动形式运动形式主运动主运动进给运动进给运动辅助运动辅助运动工作台（带动电磁吸盘和工件）作工作台（带动电磁吸盘和工件）作纵向往复运动；纵向往复运动；砂轮箱沿滑座上的燕尾槽作横向进给运动砂轮箱沿滑座上的燕尾槽作横向进给运动 砂轮箱和滑座一起沿立柱上的导轨作垂直砂轮箱和滑座一起沿立柱上的导轨作垂直进给运动进给运动 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制二、平
24、面磨床的电力拖动形式和控制要求二、平面磨床的电力拖动形式和控制要求（1）砂轮由一台笼型异步电动机拖动，因）砂轮由一台笼型异步电动机拖动，因为砂轮的转速一般不需要调节，所以对砂轮为砂轮的转速一般不需要调节，所以对砂轮电动机没有电气调速的要求，也不需要反转，电动机没有电气调速的要求，也不需要反转，可直接起动。可直接起动。（2）平面磨床的纵向和横向进给运动一般）平面磨床的纵向和横向进给运动一般采用液压传动，所以需要由一台液压泵电动采用液压传动，所以需要由一台液压泵电动机驱动液压泵，对液压泵电动机也没有电气机驱动液压泵，对液压泵电动机也没有电气调速、反转和降压起动的要求。调速、反转和降压起动的要求。（
25、3）同车床一样，也需要一台冷却泵电动）同车床一样，也需要一台冷却泵电动机提供冷却液，冷却泵电动机与砂轮电动机机提供冷却液，冷却泵电动机与砂轮电动机也具有联锁关系，即要求砂轮电动机起动后也具有联锁关系，即要求砂轮电动机起动后才能开动冷却泵电动机。才能开动冷却泵电动机。（4）平面磨床往往采用电磁吸盘来吸持工）平面磨床往往采用电磁吸盘来吸持工件。电磁吸盘要有退磁电路，同时，为防止件。电磁吸盘要有退磁电路，同时，为防止在磨削加工时因电磁吸盘吸力不足而造成工在磨削加工时因电磁吸盘吸力不足而造成工件飞出，还要求有弱磁保护环节。件飞出，还要求有弱磁保护环节。（5）具有各种常规的电气保护环节（如短）具有各种常
26、规的电气保护环节（如短路保护和电动机的过载保护）；具有安全的路保护和电动机的过载保护）；具有安全的局部照明装置。局部照明装置。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制三、三、M7130型平面磨床电气控制电路分析型平面磨床电气控制电路分析（一）主电路分析（一）主电路分析全电路的全电路的短路保护短路保护过载过载保护保护M2容量较小容量较小且受且受M1起动起动和停止的控制和停止的控制电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制三、三、M7130型平面磨床电气控制电路分析型平面磨床电气控制电路分析（二）控制电路（二）控制电路380V电源电源短
27、路保护短路保护电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制三、三、M7130型平面磨床电气控制电路分析型平面磨床电气控制电路分析220/127V（三）电磁吸盘电路（三）电磁吸盘电路电磁吸盘电路电磁吸盘电路110VSA2拨至吸合拨至吸合位置，线圈位置，线圈YH通电，电磁吸通电，电磁吸盘对工件产生盘对工件产生吸力吸力电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制电磁吸盘结构电磁吸盘结构与原理示意图与原理示意图 交流去磁器交流去磁器结构原理图结构原理图 电磁吸盘电磁吸盘电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制三、三
28、、M7130型平面磨床电气控制电路分析型平面磨床电气控制电路分析（四）电气保护环节（四）电气保护环节1电磁吸盘的弱磁保护电磁吸盘的弱磁保护只在退磁档接通只在退磁档接通电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制三、三、M7130型平面磨床电气控制电路分析型平面磨床电气控制电路分析（四）电气保护环节（四）电气保护环节2电磁吸盘线圈的过电压保护电磁吸盘线圈的过电压保护线圈放电回路线圈放电回路3整流器的过电压保护整流器的过电压保护阻容吸收电路阻容吸收电路电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制三、三、M7130型平面磨床电气控制电路分析型平
29、面磨床电气控制电路分析（五）照明电路（五）照明电路380/36V电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制四、四、M7130型平面磨床常见电气故障的诊断与检修型平面磨床常见电气故障的诊断与检修 1电磁吸盘没有吸力或吸力不足电磁吸盘没有吸力或吸力不足如果电磁吸盘没有吸力，首先应检查电源，如果电磁吸盘没有吸力，首先应检查电源，从整流变压器从整流变压器T1的一次侧到二次侧，再检的一次侧到二次侧，再检查到整流器查到整流器VC输出的直流电压是否正常；输出的直流电压是否正常；检查熔断器检查熔断器FU1、FU2、FU4；检查；检查SA2的的触点、插头插座触点、插头插座X3是否接
30、触良好；检查欠是否接触良好；检查欠电流继电器电流继电器KA的线圈有无断路；一直检查的线圈有无断路；一直检查到电磁吸盘线圈到电磁吸盘线圈YH两端有无两端有无110V直流电压。直流电压。如果电压正常，电磁吸盘仍无吸力，则需要如果电压正常，电磁吸盘仍无吸力，则需要检查检查YH有无断线。有无断线。如果是电磁吸盘的吸力不足，则多半是工作如果是电磁吸盘的吸力不足，则多半是工作电压低于额定值，如桥式整流电路的某一桥电压低于额定值，如桥式整流电路的某一桥臂出现故障，使全波整流变成半波整流，臂出现故障，使全波整流变成半波整流，VC输出的直流电压下降了一半；也可能是输出的直流电压下降了一半；也可能是YH线圈局部短
31、路，使空载时线圈局部短路，使空载时VC输出电压正输出电压正常，而接上常，而接上YH后电压低于正常值后电压低于正常值110V。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制四、四、M7130型平面磨床常见电气故障的诊断与检修型平面磨床常见电气故障的诊断与检修 2电磁吸盘退磁效果差电磁吸盘退磁效果差应检查退磁回路有无断开或元件损坏。如果应检查退磁回路有无断开或元件损坏。如果退磁的电压过高也会影响退磁效果，应调节退磁的电压过高也会影响退磁效果，应调节R2使退磁电压一般为使退磁电压一般为510V。此外，还应。此外，还应考虑是否有退磁操作不当的原因，如退磁时考虑是否有退磁操作不
32、当的原因，如退磁时间过长。间过长。3控制电路接点（控制电路接点（68）的电气故障）的电气故障平面磨床电路较容易产生的故障还有控制电平面磨床电路较容易产生的故障还有控制电路中由路中由SA2和和KA的动合触点并联的部分。的动合触点并联的部分。如果如果SA2和和KA的触点接触不良，使接点（的触点接触不良，使接点（68）间不能接通，则会造成）间不能接通，则会造成M1和和M2无法无法正常起动，平时应特别注意检查。正常起动，平时应特别注意检查。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制第三节第三节 Z3050Z3050摇臂钻床电气控制电路摇臂钻床电气控制电路 钻床是一种用途广
33、泛的孔加工机床。它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，主要是用钻头钻削精度要求不太高的孔，另外还可用来扩孔、铰孔、镗孔，以及另外还可用来扩孔、铰孔、镗孔，以及刮平面、攻螺纹等。刮平面、攻螺纹等。立式钻床立式钻床卧式钻床卧式钻床深孔钻床深孔钻床多轴钻床等多轴钻床等分类分类摇臂钻床是一种立式钻床，它适用于单件或摇臂钻床是一种立式钻床，它适用于单件或批量生产中带有多孔的大型零件的孔加工。批量生产中带有多孔的大型零件的孔加工。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制Z 3 0 50Z 3 0 50最最大大钻钻孔孔直直径径为为5 50 0
34、m mm m摇摇臂臂钻钻床床型型摇摇臂臂钻钻床床组组钻钻床床型号含义型号含义电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制 一、主要结构及运动形式一、主要结构及运动形式 主轴箱主轴箱是一个复合的是一个复合的部件，它具有部件，它具有主轴及主轴旋主轴及主轴旋转部件和主轴转部件和主轴进给的全部变进给的全部变速和操纵机构速和操纵机构 借助于丝杆，借助于丝杆，摇臂可沿着外摇臂可沿着外立柱上下移动立柱上下移动摇臂也可以与摇臂也可以与外立柱一起相外立柱一起相对内立柱回转对内立柱回转 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制摇臂钻床的摇臂钻床的运动形式
35、运动形式主运动主运动进给运动进给运动辅助运动辅助运动主轴的旋转运动主轴的旋转运动 主轴的垂直移动主轴的垂直移动 摇臂在外立柱上的升降运动、摇臂与外立摇臂在外立柱上的升降运动、摇臂与外立柱一起沿内立柱的转动及主轴箱在摇臂上柱一起沿内立柱的转动及主轴箱在摇臂上的水平移动的水平移动 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制二、二、摇臂钻床的电力拖动及控制要求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、夹动
36、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。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速箱内，由主轴电动机拖动。速机构在一个变速箱内，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，电动机只床的正反转
37、一般用机械方法实现，电动机只需单方向旋转。需单方向旋转。4摇臂升降由单独的一台电动机拖动，要摇臂升降由单独的一台电动机拖动，要求能实现正反转。求能实现正反转。5摇臂的夹紧与放松以及立柱的夹紧与放摇臂的夹紧与放松以及立柱的夹紧与放松由一台异步电动机配合液压装置来完成，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轴箱的径向移动在中小型摇臂钻床上都采用手动。手动。6钻削加工时，为对刀具及工件进行冷却，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需要一台冷却泵电动机
38、拖动冷却泵输送冷却液。液。7各部分电路之间有必要的保护和联锁各部分电路之间有必要的保护和联锁 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制（一）主电路分析（一）主电路分析主轴电动机，主轴电动机，由交流接触由交流接触器器KM1控制，控制，只要求单方只要求单方向旋转，主向旋转，主铀的正反转铀的正反转由机械手柄由机械手柄操作操作 摇臂升降电动机摇臂升降电动机该电动机短时间该电动机短时间工作，故不设过工作，故不设过载保护载保护 液压油泵电动机，液压油泵电动机，可以做正向转动可以做正向转动和反向转动，供和反向转动，供给夹紧装置压力给夹紧装置压力油、实现摇臂和油、实现摇臂和立柱
39、的夹紧与松立柱的夹紧与松开开 冷却泵电动冷却泵电动机，功率很机，功率很小，由开关小，由开关直接起动和直接起动和停止停止 三、三、Z3050型摇臂钻床的电气控制线路分析型摇臂钻床的电气控制线路分析电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制三、三、Z3050型摇臂钻床的电气控制线路分析型摇臂钻床的电气控制线路分析（二）控制电路分析（二）控制电路分析主电动机起动按钮主电动机起动按钮主电动机停止按钮主电动机停止按钮主电动机运行指示灯主电动机运行指示灯1.主电动机控制主电动机控制 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制（二）控制电路分析（二
40、）控制电路分析2摇臂升降控制摇臂升降控制 按下上升按钮按下上升按钮SB3，KT通电，瞬动触点通电，瞬动触点闭合，闭合，KM4通电，通电，M3运转供出液压油，运转供出液压油，使摇臂松开。使摇臂松开。SQ3动动断触点闭合，与断触点闭合，与KT断断电延时打开的触点一起电延时打开的触点一起使使YV通电通电摇臂完全松开后，行程摇臂完全松开后，行程开关开关SQ2动作，动作，SQ2动动断触点（断触点（613）断开，）断开，KM4线圈断电，线圈断电，M3停停转；转；SQ2动合触点动合触点（68）闭合，）闭合，KM2线圈通电，线圈通电，M2正转，正转，摇臂上升摇臂上升 三、三、Z3050型摇臂钻床的电气控制线路
41、分析型摇臂钻床的电气控制线路分析电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制（二）控制电路分析（二）控制电路分析2摇臂升降控制摇臂升降控制 摇臂上升到位后松开摇臂上升到位后松开SB3,KM2线圈断电，线圈断电，M2停转；停转；KT线圈断电线圈断电,延时延时13S，KT动合触动合触点（点（117）断开，）断开，YV线圈通过线圈通过SQ3（117）仍然通电；仍然通电；KT动断触点动断触点（1718）闭合，）闭合，KM5线圈通电，线圈通电，M3反转，摇反转，摇臂夹紧臂夹紧 摇臂完全松开后，行程摇臂完全松开后，行程开关开关SQ2动作，动作，SQ2动动断触点（断触点（613）
42、断开，）断开，KM4线圈断电，线圈断电，M3停停转；转；SQ2动合触点动合触点（68）闭合，）闭合，KM2线圈通电，线圈通电，M2正转，正转，摇臂上升摇臂上升 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制（二）控制电路分析（二）控制电路分析2摇臂升降控制摇臂升降控制 摇臂的下降由摇臂的下降由SB4控控制制KM3M2反转来反转来实现实现。KT的作用是在摇臂升的作用是在摇臂升降到位、降到位、M2停转后，停转后，延时延时13s再起动再起动M3将摇臂夹紧，其延时将摇臂夹紧，其延时时间视从时间视从M2停转到摇停转到摇臂静止的时间长短而定臂静止的时间长短而定 电机与电气控制技术
43、电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制（二）控制电路分析（二）控制电路分析2摇臂升降控制摇臂升降控制 摇臂松开由行程开关摇臂松开由行程开关SQ2发发出信号，而摇臂夹紧后由行出信号，而摇臂夹紧后由行程开关程开关SQ3发出信号。发出信号。如果夹紧机构的液压系统出如果夹紧机构的液压系统出现故障，摇臂夹不紧；或者现故障，摇臂夹不紧；或者因因SQ3的位置安装不当，在的位置安装不当，在摇臂已夹紧后摇臂已夹紧后SQ3仍不能动仍不能动作，则作，则SQ3的动断触点（的动断触点（1-17）长时间不能断开，）长时间不能断开，M3出出现长期过载，因此现长期过载，因此M3须由热须由热继电器继电器FR2进
44、行过载保护进行过载保护 摇臂升降的限位保护由摇臂升降的限位保护由行程开关行程开关SQl实现，实现，SQl有两对动断触点：有两对动断触点：SQl-1（56）实现上限位保）实现上限位保护，护，SQl2（76）实）实现下限位保护。现下限位保护。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制（2）主轴箱和立）主轴箱和立柱松、紧的控制柱松、紧的控制 主轴箱和立柱的松、紧主轴箱和立柱的松、紧是同时进行的，是同时进行的，SB5和和SB6分别为松开与夹紧分别为松开与夹紧控制按钮，由它们点动控制按钮，由它们点动控制控制KM4、KM5,控制控制M3的正、反转。的正、反转。SB5、SB6的
45、动断触点（的动断触点（172021）串联在）串联在YV线线圈支路中。圈支路中。（二）控制电路分析（二）控制电路分析在操作在操作SB5、SB6使使M3点动作的过程中，电磁点动作的过程中，电磁阀阀YV线圈不吸合，液压线圈不吸合，液压泵供出的压力油进入主泵供出的压力油进入主轴箱和立柱的松开、夹轴箱和立柱的松开、夹紧油腔，推动松、紧机紧油腔，推动松、紧机构实现主轴箱和立柱的构实现主轴箱和立柱的松开、夹紧松开、夹紧 主轴箱和立柱夹紧时主轴箱和立柱夹紧时 HLl灭灭HL2亮亮，松开时，松开时，HLl亮而亮而HL2灭灭 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制（三）辅助电路（
46、三）辅助电路 照明和信号指示电路。照明电路的工作照明和信号指示电路。照明电路的工作电压为安全电压电压为安全电压36V，信号指示灯的工，信号指示灯的工作电压为作电压为6V，均由控制变压器，均由控制变压器TC提供提供 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制四、四、Z3050型摇臂钻床常见电气故障的诊断与检修型摇臂钻床常见电气故障的诊断与检修（一）摇臂不能松开（一）摇臂不能松开 摇臂作升降运动的前提是摇臂必须完全摇臂作升降运动的前提是摇臂必须完全松开。摇臂和主轴箱、立柱的松、紧都是通松开。摇臂和主轴箱、立柱的松、紧都是通过液压泵电动机过液压泵电动机M3的正反转来实现
47、的，因的正反转来实现的，因此先检查一下主轴箱和立柱的松、紧是否正此先检查一下主轴箱和立柱的松、紧是否正常。如果正常，则说明故障不在两者的公共常。如果正常，则说明故障不在两者的公共电路中，而在摇臂松开的专用电路上。如时电路中，而在摇臂松开的专用电路上。如时间继电器间继电器KT的线圈有无断线，其动合触点的线圈有无断线，其动合触点（1-17）、（）、（13-14）在闭合时是否接触良）在闭合时是否接触良好，限位开关好，限位开关SQl的触点的触点SQl-1（5-6）、）、SQl-2（7-6）有无接触不良等。）有无接触不良等。如果主轴箱和立柱的松开也不正常，则故如果主轴箱和立柱的松开也不正常，则故障多发生
48、在接触器障多发生在接触器KM4和液压泵电动机和液压泵电动机M3这部分电路上。如这部分电路上。如KM4线圈断线、主触点线圈断线、主触点接触不良，接触不良，KM5的动断互锁触点（的动断互锁触点（1415）接触不良等。如果是接触不良等。如果是M3或或FR2出现故障，出现故障，则摇臂、立柱和主轴箱既不能松开，也不能则摇臂、立柱和主轴箱既不能松开，也不能夹紧。夹紧。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制四、四、Z3050型摇臂钻床常见电气故障的诊断与检修型摇臂钻床常见电气故障的诊断与检修（二）摇臂不能升降（二）摇臂不能升降 除前述摇臂不能松开的原因之外，可能除前述摇臂不
49、能松开的原因之外，可能的原因还有：的原因还有：行程开关行程开关SQ2的动作不正常，这是导的动作不正常，这是导致摇臂不能升降最常见的故障。如致摇臂不能升降最常见的故障。如SQ2的安的安装位置移动，使得摇臂松开后，装位置移动，使得摇臂松开后，SQ2不能动不能动作，或者是液压系统的故障导致摇臂放松不作，或者是液压系统的故障导致摇臂放松不够，够，SQ2也不会动作，摇臂就无法升降。也不会动作，摇臂就无法升降。SQ2的位置应结合机械、液压系统进行调整，的位置应结合机械、液压系统进行调整，然后紧固。然后紧固。摇臂升降电动机摇臂升降电动机M2、控制其正反转的接、控制其正反转的接触器触器KM2、KM3以及相关电
50、路发生故障，以及相关电路发生故障，也会造成摇臂不能升降。在排除了其他故障也会造成摇臂不能升降。在排除了其他故障之后，应对此进行检查。之后，应对此进行检查。如果摇臂是上升正常而不能下降，或是下如果摇臂是上升正常而不能下降，或是下降正常而不能上升，则应单独检查相关的电降正常而不能上升，则应单独检查相关的电路及电器部件（如按钮开关、接触器、限位路及电器部件（如按钮开关、接触器、限位开关的有关触点等）。开关的有关触点等）。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常常用用机机床床的的电电气气控控制制（三）摇臂上升或下降到极限位置时，限（三）摇臂上升或下降到极限位置时，限位保护失灵位保护失灵 检查限位保护开关
