1、Date:2022-11-15 Page:1第三章第三章 机床机床控制电路控制电路第三章 常用机床电气控制.Date:2022-11-15 Page:2第三章第三章 机床机床控制电路控制电路一、电气控制系统分析的内容一、电气控制系统分析的内容 电气控制线路是电气控制系统各种技术资料的核心文件电气控制线路是电气控制系统各种技术资料的核心文件。分析的具体内容和要求主要包括以下几个方面：1)设备说明书 设备说明书由机械设备说明书由机械(包括液压部分包括液压部分)与电气两部分组成。与电气两部分组成。在分析时首先要阅读这两部分说明书，了解以下内容：(1)设备的构造，主要技术指标，机械、液压和气动部分的工
2、作原理。(2)电气传动方式，电动机和执行电器的数目、型号规格、安装位置、用电气传动方式，电动机和执行电器的数目、型号规格、安装位置、用途及控制要求。途及控制要求。(3)设备的使用方法，各操作手柄、开关、旋钮和指示装置的布置及作用。(4)同机械和液压部分直接关联的电器(行程开关、电磁阀、电磁离合器和压力继电器等)的位置、工作状态以及作用。.Date:2022-11-15 Page:3第三章第三章 机床机床控制电路控制电路2)电气控制原理图 这是控制线路分析的中心内容。原理图主要由主电路、原理图主要由主电路、控制电路和辅助电路等部分组成。控制电路和辅助电路等部分组成。在分析电气原理图时，必须与阅读
3、其它技术资料结合起来。例如，各种电动机和电磁阀等的控制方式、位置及作用，各种与机械有关的位置开关和主令电器的状态等，只有通过阅读说明书才能了解。3)电气设备总装接线图 阅读分析总装接线图，可以了解系统的组成分布状况，各部分的连接方式，主要电气部件的布置和安装要求，导线和穿线管的型号规格。这是安装设备不可缺少的资料。4)电气元件布置图与接线图 这是制造、安装、调试和维护电气设备必须具备的技术资料。在调试和检修中可通过布置图和接线图方便地找到各种电器元件和测试点，进行必要的调试、检测和维修保养。.Date:2022-11-15 Page:4第三章第三章 机床机床控制电路控制电路2 2、电气原理图分
4、析方法与分析步骤、电气原理图分析方法与分析步骤 在仔细阅读了设备说明书，了解了电气控制系统的总体结构、电动机和电器元件的分布状况及控制要求等内容之后，便可以阅读分析电气原理图了。分析时按照从左到右，从上到下的原则分析时按照从左到右，从上到下的原则。1 1）分析主电路）分析主电路 从主电路入手，根据每台电动机和电磁阀等执行电器的控制要求去分析它们的控制内容，控制内容包括起动、方向控制、调速和制动等。2 2）分析控制电路）分析控制电路 根据主电路中各电动机和电磁阀等执行电器的控制要求，逐一找出控制电路中的控制环节，利用前面学过的基本环节的知识，利用前面学过的基本环节的知识，按功能不同划分成若干个局
5、部控制线路来进行分析。按功能不同划分成若干个局部控制线路来进行分析。分析控制电路的最基本方法是查线读图法。.Date:2022-11-15 Page:5第三章第三章 机床机床控制电路控制电路3）分析辅助电路 辅助电路包括电源显示、工作状态显示、照明和故障报警等部分，它们大多由控制电路中的元件来控制的，所以在分析时，还要回过头来对照控制电路进行分析。4）分析联锁与保护环节 机床对于安全性和可靠性有很高的要求，实现这些要求，除了合理地选择拖动和控制方案以外，在控制线路中还设置了一系列电气保护和必要的电气联锁。5）总体检查 经过经过“化整为零化整为零”，逐步分析了每一个局部电路的，逐步分析了每一个局
6、部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系之后，还必须用工作原理以及各部分之间的控制关系之后，还必须用“集零为整集零为整”的方法，检查整个控制线路，看是否有遗的方法，检查整个控制线路，看是否有遗漏。漏。特别要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系，理解电路中每个元件所起的作用。.Date:2022-11-15 Page:6第三章第三章 机床机床控制电路控制电路v作用：作用：在车床上能完成车削外圆、内孔、断面、切槽、切断、在车床上能完成车削外圆、内孔、断面、切槽、切断、螺纹及成形表面等加工程序，还可以通过安装钻头或铰刀等进行螺纹及成形表面等加工程序，还可以通过安装钻头或铰刀等进行钻孔、铰
7、孔等各项加工。钻孔、铰孔等各项加工。v分类：分类：有卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床等，生产有卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床等，生产中以普通卧式车床应用最普遍，数量最多。中以普通卧式车床应用最普遍，数量最多。图3-1 卧式车床外形图.Date:2022-11-15 Page:7第三章第三章 机床机床控制电路控制电路一、结构及运动形式一、结构及运动形式图3-2 C650卧式车床的主要结构1进给箱；2挂轮箱；3主轴变速箱；4滑板与刀架5溜板箱；6尾座；7丝杆；8光杆；9床身1.结构结构 图图3-2为为C650卧式车床主要结构图。它主要由床身、进给箱、卧式车床主要结构图。它主要由床身、
8、进给箱、挂轮箱、主轴变速箱、尾座、进给箱、丝杠、光杠、刀架和溜板挂轮箱、主轴变速箱、尾座、进给箱、丝杠、光杠、刀架和溜板箱等组成。箱等组成。.Date:2022-11-15 Page:8第三章第三章 机床机床控制电路控制电路2.2.主要运动形式主要运动形式 1）主运动 主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件作旋转运动，主轴通过卡盘或顶尖带动工件作旋转运动，它消耗绝大部分能量。2）进给运动 进给运动是溜板带动刀架的纵向和横向的直线运动，溜板带动刀架的纵向和横向的直线运动，它消耗的能量很小。.Date:2022-11-15 Page:9第三章第三章 机床机床控制电路控制电路二、控制要求二、控制要求1主
9、轴转速和进给速度可调主轴转速和进给速度可调实现可调方法：实现可调方法：1）通过改变电动机的磁极对数来调速（变极调速）通过改变电动机的磁极对数来调速（变极调速）2）用）用齿轮齿轮变速箱来变速箱来调速调速。目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，靠靠齿轮箱的有级调速来实现变速。齿轮箱的有级调速来实现变速。对于大型或重型车床，以对于大型或重型车床，以及主轴需要无级调速的车床，可采用晶闸管控制的直流调及主轴需要无级调速的车床，可采用晶闸管控制的直流调速系统。速系统。2主轴能正反两个方向旋转主轴能正反两个方向旋转 车削加工一般只需要单向旋转，但在车削螺纹时
10、，为车削加工一般只需要单向旋转，但在车削螺纹时，为避免乱扣，要求主轴反转来退刀，因此要求主轴能正反旋避免乱扣，要求主轴反转来退刀，因此要求主轴能正反旋转。车床主轴旋转方向可通过改变主轴电动机转向与通过转。车床主轴旋转方向可通过改变主轴电动机转向与通过机械手柄（离合器）齿轮组来控制。机械手柄（离合器）齿轮组来控制。.Date:2022-11-15 Page:10第三章第三章 机床机床控制电路控制电路3主轴电动机起动应平稳 为满足此要求，一般功率较小的电动机（在5kW以下）可以直接起动；功率较大的电动机（在lOkW以上）一般用减压起动，但若电动机在空载或轻载情况下起动，虽然功率较大，仍可用直接起动
11、。4主轴应能迅速停车 迅速停车可以缩短辅助时间，提高工作效率，为使停车迅速，电动机必须采取制动方式。制动方式：1）电气制动（如能耗制动和反接制动）；2）机械制动（如机械摩擦的离合器制动）。.Date:2022-11-15 Page:11第三章第三章 机床机床控制电路控制电路5车削时的刀具及工件应进行冷却 由于加工时，刀具及工件的温度相当高，应设专用电动机拖动冷却泵工作。6控制电路应有必要的保护及照明等电路。.Date:2022-11-15 Page:12第三章第三章 机床机床控制电路控制电路三、三、C616卧式车床的电气控制电路分析卧式车床的电气控制电路分析 C616卧式车床属于小型车床，床身
12、最大回转半径卧式车床属于小型车床，床身最大回转半径160mm，工件的最大长度为，工件的最大长度为500mm。1主电路分析主电路分析1）三台电动机：）三台电动机：M1为主电动机、为主电动机、M2为润滑泵电动机、为润滑泵电动机、M3为冷却泵电动机。为冷却泵电动机。2）开关）开关QS通断电源通断电源3）FUl,FR1分别为主电机的短路保护和过载保护。分别为主电机的短路保护和过载保护。4）KMl,KM2为主电动机为主电动机M1的正转和反转接触器。的正转和反转接触器。5）KM3为润滑泵电动机为润滑泵电动机M2的接触器。的接触器。6）SAl为为M3电动机的接通和断开用组合开关，电动机的接通和断开用组合开关
13、，7）FR2,FR3为为M2和和M3电动机的过载保护用热继电器。电动机的过载保护用热继电器。.Date:2022-11-15 Page:13第三章第三章 机床机床控制电路控制电路主电路控制电路辅助电路图3-3 C616型卧式车床电气原理图.Date:2022-11-15 Page:14第三章第三章 机床机床控制电路控制电路2.控制电路分析1）SA3为润滑泵电动机M2的转换开关，由图知润滑泵电动机M2必须先起动，主电机M1才能起动。（顺序控制要求顺序控制要求）2）SA2为主电机M1的控制转换开关有3个档位，SA20为停止档，SA21为正向起动档,SA22为反向起动档。.Date:2022-11-
14、15 Page:15第三章第三章 机床机床控制电路控制电路控制电路分析：1.SA2先在0档，此时KA线圈得电，常开触头闭合为KM3得电准备2.合上SA3，KM3线圈得电，油泵电动机先起动，同时KM3的常开触头闭合，为KM1和KM2得电准备3.SA2旋到1档，KM1线圈得电，主轴电动机正向起动。（或SA2旋到2档，KM2线圈得电，主轴电动机反向起动）.Date:2022-11-15 Page:16第三章第三章 机床机床控制电路控制电路四、四、C650C650卧式车床控制电路卧式车床控制电路 C650卧式车床属于中型车床，床身最大回转半径卧式车床属于中型车床，床身最大回转半径1020mm，工件的最
15、大长度为，工件的最大长度为3000mm。为保证螺纹加工的质量，要求工件的旋转速度与刀具的移动速度之间保持严格的比例关系。为此，C650卧式车床溜板箱与主轴变速箱之间通过齿轮传动来连接，用同一台电动机拖动。C650卧式车床卧式车床主电动机主电动机的功率为的功率为30KW，为提高工，为提高工作效率采用作效率采用反接制动反接制动；为减小制动电流，定子回路串入；为减小制动电流，定子回路串入限流电阻限流电阻R；为减轻工人劳动强度和节省辅助工作时间，；为减轻工人劳动强度和节省辅助工作时间，专门设置一台专门设置一台2.2KW的拖动溜板箱的的拖动溜板箱的快速移动电动机快速移动电动机。车削加工时，刀具的温度往往
16、很高，为此，要配备车削加工时，刀具的温度往往很高，为此，要配备0.125KW的的冷却泵电动机冷却泵电动机。.Date:2022-11-15 Page:17第三章第三章 机床机床控制电路控制电路图3-4 C650车床控制电路图.Date:2022-11-15 Page:18第三章第三章 机床机床控制电路控制电路1.主电路分析主电路分析主电动机M1冷却泵电动机M2快速移动电动机M3反接制动电阻RM1正转接触器KM1M1反转接触器KM2TA为电流互感器，PA为电流表用来监视主电路电流，KT的延时常闭触头用来防止启动时电流表被烧坏.Date:2022-11-15 Page:19第三章第三章 机床机床控
17、制电路控制电路2.控制电路分析控制电路分析1）主电机）主电机M1的正向点动控制的正向点动控制调整车床时要求M1能点动控制，由按钮SB2来控制。1.按下SB2不放2.接触器KM1得电，M1起动。3.由于KA不通电，故KM1不会自锁4.松开SB2,接触器KM1断电，M1停止.Date:2022-11-15 Page:20第三章第三章 机床机床控制电路控制电路2）主电动机）主电动机M1的正、反转控制分析的正、反转控制分析以正转为例，正转由SB3控制（反转由SB4控制）。1.按下SB3,KM3先得电，其主触头将R短接，2.KA也得电，其常开触头闭合，KM1得电并自锁，M1全压起动自锁回路在KM3得电同
18、时，通电延时继电器KT通电，其作用是使电流表PA避免起动电流的冲击。.Date:2022-11-15 Page:21第三章第三章 机床机床控制电路控制电路3）主电动机的反接制动控制（以正转为例）C650车床采用反接制动方式，用速度继电器KS(3)进行检测和控制。假设原来主电动机Ml正转运行着，则KS的正向常开触点KS（n)闭合，而反向常开触点KS（n)依然断开着。1.在M1正转时，KS的正向常开触点闭合，为反接制动准备2.按下总停按钮SBl后，原来通电的KMl、KM3、KT和KA就随即断电，它们的所有触点均被释放而复位。3.松开SBl后，反接的KM2线圈得电，电机串反接电阻R进入反接制动KM2
19、的电流通路4.当降到很低时(n100rmin)，KS的正向常开触点KS 断开，KM2断电，反接制动结束.Date:2022-11-15 Page:22第三章第三章 机床机床控制电路控制电路4）刀架的快速移动和冷却泵控制（1）转动刀架手柄，限位开关SQ(13)被压动而闭合，使得快速移动接触器KM5通电，快速移动电动机M3就起动运转，而当刀架手柄复位时，M3随即停转。（2）冷却泵电动机M2的起停按钮分别为SB6(12)和SB5(12)。热继电器FR2起过载保护作用。熔断器FU4用作主电路的短路保护。.Date:2022-11-15 Page:23第三章第三章 机床机床控制电路控制电路3.辅助电路分
20、析1）照明电路 图3-4中TC为控制变压器，二次侧有两路，一路为110V，提供给控制电路；另一路为36V(安全电压)，提供给照明电路。置灯开关SA(5)于1位时，SA就闭合，照明灯EL点亮；置SA于0位时，EL就熄灭。2）电流表PA保护电路 虽然电流表PA(3)接在电流互感器TA(3)回路里，但主电动机Ml起动时对它的冲击仍然很大。为此，在线路中设置了时间继电器KT(9)进行保护。当主电动机正向或反向起动以后，KT通电，延时时间尚未到时，PA就被KT延时常闭触点(3)短路，延时到后，才有电流指示。.Date:2022-11-15 Page:24第三章第三章 机床机床控制电路控制电路从上述分析中
21、可知，C650卧式车床的电气线路有以下几个特点：（1）主轴的正反转不是通过机械方式来实现的，而是通过电气方式，即主电动机的正反转来实现的，从而简化了机械结构。（2）主电动机的制动采用了电气反接制动形式，并用速度继电器进行控制。（3）控制回路由于电器元件很多，故通过控制变压器TC同三相电网进行电隔离，提高了操作和维修时的安全性。（4）中间继电器KA(11)起着扩展接触器KM3触点的作用。从电路中可见到KM3的常开触点(11)直接控制KA，故KM3和KA的触点的闭合和断开情况相同。从图3-4中可见KA的常开触点用了三个(7、8、10)，常闭触点用了一个(9)，而KM3的辅助常开触点只有二个，故不得
22、不增设中间继电器KA进行扩展。可见，电气线路要考虑电器元件触点的实际情况，在线路设计时更应引起重视。小结：.Date:2022-11-15 Page:25第三章第三章 机床机床控制电路控制电路一、结构与运动形式一、结构与运动形式 铣床是主要用于加工机械零件的平面、斜面、沟槽等型面 的机床，在装上分度头以后，可以加工直齿轮和螺旋面；装上回转工作台，则可以加工凸轮和弧形槽。铣床的用途广泛，在金属切削机床使用 数量上，仅次于车床。铣床的类型很多，有立铣、卧铣、龙门铣、仿型铣以及各种专用铣床。各种铣床在结构、传动形式、控制方式等方面有许多类似之处，下面仅以X62W型卧式万能铣床为例，对铣床电气控 制电
23、路进行分析。1.结构 X62W 卧式万能铣床的结构如图3-5 所示，它由床身和工作台 两大部分组成。.Date:2022-11-15 Page:26第三章第三章 机床机床控制电路控制电路图3-5 W62X万能铣床结构示意图1-底座 2-主轴电动机 3-主轴变速手柄 4-主轴变速盘5-床身 6-悬梁 7-刀杆支架 8-主轴9-工作台 10-工作台纵向操纵手柄 11一回转台 12一溜板13一工作台升降及横向操纵手柄 14一进给变速手柄及数字盘15一升降台 16一进给电动机.Date:2022-11-15 Page:27第三章第三章 机床机床控制电路控制电路图3-6 万能铣床主轴变速手柄主轴变速盘主
24、轴电动机主轴工作台工作台纵向操作手柄回转台溜板工作台升降及横向操作手柄进给变速手柄及数字盘.Date:2022-11-15 Page:28第三章第三章 机床机床控制电路控制电路2.运动形式主运动：主运动：主轴带动铣刀的旋转运动。进给运动：进给运动：加工过程中工作台带动工件在三个互相垂直方向上（即上下、左右、前后）的直线运动。辅助运动：辅助运动：工作台在三个互相垂直方向上的快速直线运动，以及工作台（在回转台的带动下）的旋转运动。.Date:2022-11-15 Page:29第三章第三章 机床机床控制电路控制电路二、二、X62W型卧式万能铣床的控制要求型卧式万能铣床的控制要求 1)X62W型万能
25、铣床的主运动和进给运动之间，没有速度比例协调的要求，所以主轴与工作台各自采用主轴与工作台各自采用的的异步电动机拖动。异步电动机拖动。2)主轴电动机主轴电动机是在空载时直接起动，为完成顺铣和逆铣，要要求有求有。可事先由转换开关来选择转向，在加工过由转换开关来选择转向，在加工过程中不必变换转向（机械换向）程中不必变换转向（机械换向）。3)为了减小负载波动对铣刀转速的影响，以保证加工质量，主轴上装有飞轮，其转动惯量较大。为提高工作效率，要求主轴电动机有停车制动控制要求主轴电动机有停车制动控制。.Date:2022-11-15 Page:30第三章第三章 机床机床控制电路控制电路4)工作台的纵向、横向
26、和垂直三个方向的进给运动由一台进给电动机拖动，同一时间只允许工作台向一个方向移动，故三个故三个方向的运动之间应有方向的运动之间应有。5)为了缩短调整运动的时间，提高生产率，工作台应有快速移动快速移动控制，X62W型铣床是型铣床是吸合来改变传动链的传动比而实现的。吸合来改变传动链的传动比而实现的。6)工作台也可通过回转台绕垂直轴线左右旋转45，实现工作台在倾斜方向的进给，以加工螺旋槽。另外，工作台上还可以安装圆形工作台，使用圆工作台可铣削圆弧、凸轮，以扩大铣削加工范围。使用使用时，要求回转工作台旋转运动时，要求回转工作台旋转运动的运动之间的运动之间控制，即回转工作台旋转时，工控制，即回转工作台旋
27、转时，工作台不能向其他方向移动；反过来也一样。作台不能向其他方向移动；反过来也一样。.Date:2022-11-15 Page:31第三章第三章 机床机床控制电路控制电路7)为适应加工的需要，主轴转速与进给速度应有较宽的调节范围。X62W型铣床是采用机械变速型铣床是采用机械变速的方法，改变变速箱传动比来实现的。为保证变速时齿轮易于啮合，减小齿轮槽面的冲击，要求变速时有电动机。8)根据工艺要求，主轴旋转与工作台进给应有联锁控制，主轴旋转与工作台进给应有联锁控制，即进给运动要在铣刀旋转之后才能进行，加工结束必须即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。在铣刀停转前停
28、止进给运动。9)冷却泵由一台电动机拖动，供给铣削时的冷却液。10）为操作方便，应能在两处控制各部件的起动停止。.Date:2022-11-15 Page:32第三章第三章 机床机床控制电路控制电路 万能铣床的机械操纵与电气控制的配合十分紧密，是机械电气联合动作的典型控制，卧式万能铣床的电气控制原理图如图3-7所示,电器原件说明如表3-1所示。.Date:2022-11-15 Page:33第三章第三章 机床机床控制电路控制电路图3-7 X62W型卧式万能铣床电气控制原理图.Date:2022-11-15 Page:34第三章第三章 机床机床控制电路控制电路表3-1 电器原件明细表符号符号名称及
29、用途名称及用途符号符号名称及用途名称及用途M1主轴电动机SA2照明灯开关M2进给电动机SA3冷却泵开关M3冷却泵电动机SA4主轴电动机正反转选择开关KM1主电动机起动接触器QS电源隔离开关KM2主电动机反接制动接触器SB1，SB2主轴电动机停止按钮KM3进给电动机正转接触器SB3，SB4主轴电动机起动按钮KM4进给电动机反转及回转台旋转接触器SB5，SB6工作台快速移动按钮KM5工作台快移接触器FR1主轴电动机热继电器KM6冷却泵接触器FR2进给电动机热继电器SQ1工作台向右进给行程开关FR3冷却泵热继电器SQ2工作台向左进给行程开关FU14熔断器SQ3工作台向前，向下进给行程开关TC1，TC
30、2变压器SQ4工作台向后，向上进给行程开关YA进给电动机快移电磁线圈SQ6进给变速瞬时点动开关KSM1的反接制动用速度继电器SQ7主轴变速瞬时点动开关R反接制动电阻SA1回转工作台转换开关.Date:2022-11-15 Page:35第三章第三章 机床机床控制电路控制电路1）电动机）电动机M1为主轴电动机为主轴电动机 Ml由KM1控制。由转向选择开关转向选择开关SA4预选转向预选转向。KM2的主触头串联两相电阻与速度继电器KS配合实现M1的停车反接制动反接制动。另外还通过SQ7控制机械机构和接触器控制机械机构和接触器KM2进行变速冲动控制进行变速冲动控制。2）M2为工作台进给电动机为工作台进
31、给电动机 工作台拖动电动机M2由接触器KM3,KM4的主触头控制正、正、反转反转，并由接触器KM5的主触头控制快速电磁铁，决定工作台移快速电磁铁，决定工作台移动速度动速度，KM5接通为快速，断开为慢速。3）M3为冷却泵电动机为冷却泵电动机 由接触器KM6控制，只要求单方向单方向运转。.Date:2022-11-15 Page:36第三章第三章 机床机床控制电路控制电路M1的正反转切换开关需要预先选择好反停正M1起动接触器M1反接制动接触器M2的正反转接触器M2的快速进给电磁阀YA，KM5接通时，M2快进M3的起动接触器M1反接制动用速度继电器.Date:2022-11-15 Page:37第三
32、章第三章 机床机床控制电路控制电路 因为控制电器较多，所以控制电路电压为110V，由控制变压器TC1供给。1）主轴电动机）主轴电动机 M1的控制的控制 M1的起动按钮（两地控制）M1的停止按钮（两地控制）M1的变速冲动控制开关SQ7通过改变M1与变速机构的齿轮传动链来传动，使M1获得18级不同的转速M1反接制动接触器M1起动接触器速度继电器的常开触头为M1反接制动准备为M2接通准备（顺序控制）.Date:2022-11-15 Page:38第三章第三章 机床机床控制电路控制电路1.首先合上QS，把SA4拨到正转档2.按下SB3或SB43.KM1得电并自锁M1正向起动运行4.M1转速大于120r
33、/minKS1或KS2闭合，为反接制动准备.Date:2022-11-15 Page:39第三章第三章 机床机床控制电路控制电路1.电机正转时，KS1和KS2中的一对闭合为制动准备2.按下SB1或SB2，其常闭触头断开KM13.KM1线圈断电，其常闭触头闭合4.KM2线圈得电并自锁5.KM2主触头闭合，M1串入制动电阻R进入反接制动6.M1转速下降，当转速低于100r/min时KS1或KS2断开，KM2断电制动结束.Date:2022-11-15 Page:40第三章第三章 机床机床控制电路控制电路 M1的变速冲动由主轴变速手柄压下开关由主轴变速手柄压下开关SQ7实现实现，通过改变通过改变M1
34、与变速机构的齿与变速机构的齿轮传动链来传动，使轮传动链来传动，使M1获得获得18级不同的转速。级不同的转速。可在M1停止或运行时变速。主轴的变速装置采用圆孔盘式结构，其控制示意图如图3-8所示。因为变速是通过机械变速机构实现的，变速手轮选定应进入啮合的齿轮后，齿轮啮合到位即可输出选定转速，但是当齿轮没有进入正常啮合状态时，则需要主轴有瞬时点动的功能，以调整齿轮位置，使齿轮进入正常啮合。图3-8 X62W主轴变速冲动控制示意图1-变速盘；2-凸轮；3-弹簧杆；4-变速手柄SQ7.Date:2022-11-15 Page:41第三章第三章 机床机床控制电路控制电路 主轴处于停车状态时，操作变速手柄
35、，凸轮转动压动弹簧杆，触动点动开关触动点动开关SQ7SQ7，使接触器，使接触器KM1KM1瞬时得瞬时得电，主轴电动机转动，电，主轴电动机转动，SQ7SQ7的动断触电切断的动断触电切断KM1KM1线圈电线圈电路的自锁，从而实现主轴电动机的点动，路的自锁，从而实现主轴电动机的点动，主轴电动机带动齿轮转动以调整齿轮位置，便于齿轮啮合，完成变速。主轴在变速操作时，应以较快速度将手柄推入啮合位置。因为SQ7的瞬动只靠手柄上凸轮的一次接触达到，一次不到位应立即拉出，如果推入动作缓慢，凸轮与SQ7接触时间延长，会使主轴电动机转速过高，使齿轮未啮合好的情况下打坏齿轮。一次变速齿轮没啮合好，可多次操作，直到齿轮
36、啮合好为止。.Date:2022-11-15 Page:42第三章第三章 机床机床控制电路控制电路主轴电动机变速冲动控制分析：变速冲动在电动机运行或停止的情况下均可进行。3.转动变速盘，选择所需的转速后，把变速手柄推回原位1.拉出主轴变速手柄SQ7被压下，SQ72断开，KM1断电4.变速手柄回原位后，SQ7复位，变速冲动结束2.同时，SQ71闭合，KM2得电，M1瞬时制动或反转，使变速齿轮啮合.Date:2022-11-15 Page:43第三章第三章 机床机床控制电路控制电路2 2）工作台进给电动机）工作台进给电动机M2的控制的控制 当主轴电动 机 M1的控制接触器KM1动作后，其辅助动合触
37、头把工作台进给运动控制电路的电 源接通，所以只有在KM1闭合后，工作台才能运动。工作台的运动方向有上 下（垂直）、左 右（纵向）、前 后（横向）六个方向。三个坐标轴上的运动要相互联锁相互联锁，是通过工作台升降及横向操纵手柄 和工作台纵向手柄之间构成互锁（机械互锁）。工作台与回转台的联锁由转换开关SA1控制，具体见表3-2.接通回转工作台接通回转工作台（即使用回转台）（即使用回转台）断开回转工作台断开回转工作台（即使用工作台）（即使用工作台）SA11SA11-十十SA12SA12十十-SA13SA13-位置触头“-”表示断开，“+”表示接通表3-2 回转台转换开关工作状态.Date:2022-1
38、1-15 Page:44第三章第三章 机床机床控制电路控制电路使用工作台时，SA1的通断情况：通断起顺序控制的KM1触头.Date:2022-11-15 Page:45第三章第三章 机床机床控制电路控制电路（1）工作台左右（纵）工作台左右（纵 向）运动的控制向）运动的控制 由“工作台纵向操作手柄”（有3个档位）配合SQ1和SQ2实现工作台的左右运动控制，其中SQ1对应右运动（它被压下时对应右运动（它被压下时KM4得电得电,M2反转），反转），SQ2对应左运动（它被压下时对应左运动（它被压下时KM3得电，得电，M2正转）正转）。具体见表3-3。手柄档位左（压下SQ2）中（停）右（压下SQ1）纵向
39、离合器状态纵向离合器状态合上合上脱开脱开合上合上SQ11-+SQ12+-SQ21+-SQ22-+“-”表示断开，“+”表示接通表3-3 工作台纵向行程开关状态.Date:2022-11-15 Page:46第三章第三章 机床机床控制电路控制电路工作台纵向（左右）运动分析：1.以左移为例，纵向手柄拨到左档位，压下SQ22.SQ22断开3.SQ21闭合，使KM3得电，M2正转，工作台左移KM3的电流通路练习：自己分析工作台右移的控制。.Date:2022-11-15 Page:47第三章第三章 机床机床控制电路控制电路 工作台左右移的限位保护：由工作台两端的档铁控制。当工作台运动到左右的极限位置时
40、，档铁撞动“工作台纵向移动手柄”，使其回到“中间”档位，M2会立即停车。工作台的上下和前后运动的限位保护也类似，后面不在重复。.Date:2022-11-15 Page:48第三章第三章 机床机床控制电路控制电路 由“工作台升降与横向操作十字手柄”（有（有5个档位，个档位，彼此互锁）彼此互锁）配合SQ3和SQ4实现工作台的上下和前后运动控制，对应关系见图3-9，具体控制见表3-4。图3-9 上下和前后运动对应关系图压下SQ4KM3得电M2正转工作台向上或向后移压下SQ3KM4得电M2反转工作台向下或向前移.Date:2022-11-15 Page:49第三章第三章 机床机床控制电路控制电路离合
41、器和限位开关“工作台升降与横向操作十字手柄”的5个档位向前向下中间（停）向后向上升降离合器脱开挂上脱开脱开挂上横向离合器挂上脱开脱开挂上脱开SQ31+-SQ32-+SQ41-+SQ42+-“-”表示断开，“+”表示接通表表3-4 升降横向十字手柄及行程开关状态升降横向十字手柄及行程开关状态.Date:2022-11-15 Page:50第三章第三章 机床机床控制电路控制电路工作台上下和前后运动分析：1.以向上移为例，将十字手柄从中间档拨到向上档位，由于手柄本身具有互锁，故横向运动被限制，同时手柄压下SQ42.SQ42断开，SQ41闭合3.KM3闭合，其主触头闭合，使M2正转，带动工作台向上移动
42、KM3电流通路练习：自己分析工作台向下和前后的控制。.Date:2022-11-15 Page:51第三章第三章 机床机床控制电路控制电路 与主轴变速瞬时冲动相似。进给变速手柄拉出后选择转速，再将手柄复位，变速手柄进给变速手柄拉出后选择转速，再将手柄复位，变速手柄在复位的过程中压动瞬时冲动行程开关在复位的过程中压动瞬时冲动行程开关SQ6，SQ6动合触点闭合接通接触器KM4的线圈电路，使进给电动机M2转动。变速手柄复位后，松开行程开关SQ6，KM4断电M2停止。变速时，SQ62断开，SQ61闭合进给变速冲动时进给变速冲动时KM4的瞬时电流的瞬时电流通路通路.Date:2022-11-15 Pag
43、e:52第三章第三章 机床机床控制电路控制电路 工作台选定进给方向后，可通过电磁离合器接通快速机械传动链，实现工作台空行程的快速移动。快速移动为点动控制，按下起动按钮SB5或SB6，接触器KM5的线圈得电,使快速电磁离合器YA线圈得电，接通快速移动传动链，水平工作台沿给定的进给方向快速移动，松开按钮SB5或SB6，KM5线圈失电，恢复水平工作台的进给。1.按下SB5或SB6不放2.KM5得电，其主触头闭合3.快移电磁阀YA得电吸合，M2以高速快移4.松开SB5或SB6，KM5断电快移结束.Date:2022-11-15 Page:53第三章第三章 机床机床控制电路控制电路 由于操作手柄在工作时
44、，只存在一种运动选择，因此铣床直线进给运动之间的联锁满足两操作手柄之间的联锁即可实现。联锁控制电路由两条电路并联组成，纵向手纵向手柄控制的行程开关柄控制的行程开关SQ1、SQ2的动的动断触点串联在一条支路上，十字断触点串联在一条支路上，十字复式手柄控制的行程开关复式手柄控制的行程开关SQ3、SQ4动断触点串联在另一条支路上，动断触点串联在另一条支路上，扳动任一操作手柄只能切断其中一条支路，另一条支路仍能正常通电，使接触器KM3或KM4的线圈不失电，若同时扳动两个操作手柄，若同时扳动两个操作手柄，则两条支路均被切断，则两条支路均被切断，接触器KM3或KM4断电，工作台立即停止移动，从而防止机床运
45、动造成设备事故。2条联锁支路.Date:2022-11-15 Page:54第三章第三章 机床机床控制电路控制电路工作台与回转台的联锁工作台与回转台的联锁由转换开关由转换开关SA1控制控制，具体见表3-2.接通回转工作台接通回转工作台（即使用回转台）（即使用回转台）断开回转工作台断开回转工作台（即使用工作台）（即使用工作台）SA11SA11-十十SA12SA12十十-SA13SA13-表3-2 回转台转换开关工作状态位置触头“-”表示断开，“+”表示接通.Date:2022-11-15 Page:55第三章第三章 机床机床控制电路控制电路回转工作台控制分析：3.SA1触头的状态1.把“工作台纵
46、向操作手柄”和“升降与前后操作手柄”均置“中间”档。2.把SA1置“接通回转工作台”档。4.先按下M1的启动按钮SB3或SB4。KM1先得电,其常开触头(19)闭合6.扳动“工作台纵向操作手柄”和“升降与前后操作手柄”中的一个离开“中间”档，则回转台停止。5.KM4得电，M2启动，回转台旋转.Date:2022-11-15 Page:56第三章第三章 机床机床控制电路控制电路 合上SA3，接触器KM6得电,M3启动。（1）进给运动与主轴运动的顺序联锁（2）工作台各个方向上的联锁（3）工作台与回转台之间的联锁（4）保护环节：必要的保护.Date:2022-11-15 Page:57第三章第三章
47、机床机床控制电路控制电路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点动开关，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)运动速度的调整主要是通过机械方法，因此简化了电气控制系统中的调速控制电路，但机械机构就相对比较复杂。3）控制线路中设置了变速点动控制，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。5)具有完整的电气联锁，并具有短路、零压、过载及行程限位保护环节，工作可靠。.Date:2022-11-15 Page:58第三章第三章 机床机床控制电路控制电路 镗床是一种精密加工机床，主要用于加工工件的精
48、密圆柱孔。镗床除能完成镗孔工序外，在万能镗床上还可以进行镗、钻、扩、绞、车及铣等工序。因此，镗床的加工范围很广。按用途的不同，镗床可分为卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床及专门化镗床等。.Date:2022-11-15 Page:59第三章第三章 机床机床控制电路控制电路一、结构与运动形式一、结构与运动形式1.结构图3-4-1 卧式镗床结构图上溜板上溜板 下溜板下溜板.Date:2022-11-15 Page:60第三章第三章 机床机床控制电路控制电路 切削刀具安装在镗轴前端的锥孔里，或装在平旋盘的刀具溜板上。在加工过程中，镗轴一面旋转，一面沿轴向做进给运动。平旋盘只能做旋转，装在它上面的刀具溜板可
49、在垂直于主轴轴线的方向的径向作进给。在大部分工作情况下，使用镗轴加工，只有在车刀切削端面时才使用平旋盘。加工时，工件放在床身中部的工作台上，工作台在溜板上面，上溜板下面是下溜板，下溜板安装在床身导轨上，并可沿床身导轨运动。上溜板又可沿下溜板上的导轨运动，工作台相对于上溜板可作回转运动。这样，工作台就可在床身上作前、后、左、右任一个方向的直线运动，并可作回旋运动。再配合镗头架的垂直移动，就可以加工工件上一系列与轴线相平行或垂直的孔。.Date:2022-11-15 Page:61第三章第三章 机床机床控制电路控制电路2.运动形式1)主运动。镗轴的旋转运动与平旋盘的旋转运动。2)进给运动。镗轴的轴
50、向进给、平旋盘刀具溜板的径向进给、镗头架的垂直进给、工作台的横向进给与纵向进给。3)辅助运动。工作台的回旋，后立柱的轴向移动及垂直移动。.Date:2022-11-15 Page:62第三章第三章 机床机床控制电路控制电路二、二、卧式镗床电力拖动及控制要求卧式镗床电力拖动及控制要求 1)主轴应有较大的调速范围，且要求恒功率调速，往往采用机电联合调速调速。2)变速时，为使滑移齿轮能顺利进人正常啮合位置，应有低速或断续变速冲动变速冲动。3)主轴能作正反转低速点动调整，要求对4)为使主轴迅速准确停车，主轴电动机应具有。5)由于进给运动直接影响切削量，而切削量又与主轴转速、刀具、工件材料、加工精度等因
