机床电气实训课件(董升华).ppt

机 床 电 气 实 训 课 课 件,机床电气识图,电气控制系统图：指根据国家电气制图标准，用规定的电气符号、图线来表示系统中各电气设备、装置、元器件的连接关系的电气工程图。 电气控制系统图包括： 1、电气原理图 2、电器元件布置图 3、电气安装接线图 电气原理图：表示各电气元件的动作原理及相互关系，而不考虑各电器元件实际安装的位置和实际连线情况。,一、文字符号和图形符号,1、文字符号 用来表示电气设备、装置、元器件的名称、功能、状态和特征的字符代码。例如， FR表示热继电器。 2、图形符号 用来表示一台设备或概念的图形、标记或字符。例如，“”表示交流，表示电阻等。 国家电气图用符号标准GB/T4728规定了电气简图中图形符号的画法，该标准及国家电气制图标准GB/T6988于1997年1月1日正式开始执行。,二、电气原理图绘制原则,主电路用粗线条画在左边；控制电路用细线条画在右边 。 电器元件，采用国家标准规定的图形符号和文字符号表示。 需要测试和拆、接外部引线的端子，应用图形符号“空心圆”表示。电路的连接点用“实心圆”表示。 同一电器元件的各部件可不画在一起，但文字符号要相同。若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字符号的下标，如KM1、KM2等。 所有按钮、触点均按没有外力作用和没有通电时的原始状态画出。,控制电路的分支电路，原则上按动作顺序和信号流自上而下或自左至右的原则绘制。 电路图应按主电路、控制电路、照明电路、信号电路分开绘制。直流和单相电源电路用水平线画出，一般画在图样上方，相序自上而下排列。中性线（N）和保护接地线（PE）放在相线之下。主电路与电源电路垂直画出。控制电路与信号电路垂直画在两条水平电源线之间。耗电元件（如电器的线圈，电磁铁，信号灯等）直接与下方水平线连接。控制触点连接在上方水平线与耗电元件之间。 当图形垂直放置时，各元器件触点图形符号以“左开右闭”绘制。当图形为水平放置时以“上闭下开” 绘制。,三、图区的划分,在图样的下方沿横坐标方向划分图区，并用数字编号。同时在图样的上方沿横坐标方向划区，分别标明该区电路的功能。,四、符号位置的索引,元件的相关触点位置的索引用图号、页次和区号组合表示。,接触器和继电器的触点位置可采用附图的方式表示。,五、主电路各接点标记,三相交流电源引入线采用L1、L2、L3标记。电源开关之后的分别按U、V、W顺序标记。分级三相交流电源主电路可采用1U、1V、1W；2U、2V、2W等。各电动机分支电路各接点可采用三相文字代号后面加数字来表示如：U11、 U21等，数字中的十位数字表示电动机代号，个位数字表示该支路的接点代号。 控制电路采用阿拉伯数字编号，一般由三位或三位以下的数字组成,电器元件布置图,电器元件布置图详细绘制出电气设备、零件的安装位置。图中各电器代号应与有关电路和电器清单上所有元器件代号相同。,安装接线图,安装接线图是用来表明电气设备各单元之间的接线关系。图中表明了电气设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接，是实际安装接线的依据。,电气识图方法与步骤,识图方法 1、结合电工基础知识识图 在掌握电工基础知识的基础上，准确、迅速地识别电气图。如改变电动机电源相序，即可改变其的旋转方向的控制。 2、结合典型电路识图 典型电路就是常见的基本电路，如电动机的起动、制动、顺序控制等。不管多复杂的电路，几乎都是由若干基本电路组成的。因此，熟悉各种典型电路，是看懂较复杂电气图的基础。 3、结合制图要求识图 在绘制电气图时，为了加强图纸的规范性、通用性和示意性，必须遵循一些规则和要求，利用这些制图的知识能够准确地识图。,识图步骤 1、准备：了解生产过程和工艺对电路提出的要求；了解各种用电设备和控制电器的位置及用途；了解图中的图形符号及文字符号的意义。 2、主电路：首先要仔细看一遍电气图，弄清电路的性质，是交流电路还是直流电路。然后从主电路入手，根据各元器件的组合判断电动机的工作状可。如电动机的起停、正反转等。 3、控制电路:：分析完主电路后，再分析控制电路，要按动作顺序对每条小回路逐一分析研究，然后再全面分析各条回路间的联系和制约关系，要特别注意与机械、液压部件的动作关系。 4、最后阅读保护、照明、信号指示、检测等部分。,机床电气控制系统基本环节,1 笼型异步电动机直接起动控制,2 笼型异步电动机正反转控制,4 笼型异步电动机制动控制,5 按顺序工作时的联锁控制,3 笼型异步电动机降压起动控制,1 笼型异步电动机直接起动控制,点动控制,连续运转控制,既能长动又能点动的控制电路,点动控制,点动按钮,KM主触头闭合,按下SB,KM线圈得电,松开SB,KM线圈断电,KM主触头复位,电动机断电停转,电动机M通电起动.,工作过程：先接通电源开关QS,常用于机床主轴或工作台的调整；机床的试车、检修等。,连续运转控制,自锁触头,短路保护,过载保护,停止按钮,起动按钮,工作过程：先接通电源开关QS,按下SB2,KM线圈得电,KM主触头闭合 电动机运转 KM动合辅助触头闭合自锁,按下SB1,KM线圈断电,电动机停,既能长动又能点动的控制电路,复合按钮 点动按钮,停止按钮,起动按钮, 按下SB2，KM得电自锁，电动机连续运转。 按下SB1，KM断电，电动机停转 按下点动按钮SB3，KM得电，电动机运转。 松开SB3，KM断电，电动机停转。 点动按钮SB3的作用： (1) 使接触器线圈KM通电； (2) 使线圈KM不能自锁。,2 电动机的正反转控制,用于机床工作台的前进与后退或主轴的正反转等。 由电动机原理可知，只要把电动机的三相电源进线中的任意两相对调，就可改变电动机的转动方向。 需要用两个接触器来实现这一要求。当正转接触器工作时，电动机正转；当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任意两根联线对调一下，电动机反转。,按钮控制的正反转控制电路,正转,反转,电气 互锁,按钮 联锁,（1）接触器互锁的正反转控制,完成“正转-停-反转”或“反转-停-正转”的电气控制。 线路的动作原理:合上电源开关QS,按SB1,正转控制：按SB2,KM1线圈得电,KM1自锁触头闭合KM1主触头闭合 KM1互锁触头断开,电动机M正转,KM1线圈失电,电动机M停转,反转控制：按SB3,KM2线圈得电,电动机M反转,正转按钮,反转按钮,互锁,（2）按钮接触器联锁的正反转控制,可实现“正反停”或“反正停”的操作控制。 线路的动作原理,按下SB2,KM1得电,电动机正转,按下SB3,KM1断电 KM2得电,电动机反转,正转：,反转：,按钮联锁,行程开关控制的正反转电路,自动往返运动：,4 能耗制动控制电路,（1）按时间原则控制的能耗制动线路,工作原理：,按SB2,KM1通电,电动机起动,按SB1,KM1断电KM2通电 KT通电,能耗制动,延时,KM2断电（制动结束）,起,停,5 按顺序工作时的联锁控制,按下SB2,KM1得电,M1起动,先起,按下SB4,后起,M2 停,按下SB1,总停,KM1断电KM2断电,M1；M2均停,工作原理：,KM2得电,M2起动,按下SB3,KM2断电,M2停,机床典型控制电路分析,一、机床控制电路分析步骤： 1、了解结构 2、了解运动形式 3、了解电力拖动特点 4、明确控制要求 5、分析电路图（先主后控）,1、主要结构：,床身、主轴箱、挂轮箱、进给箱、溜板箱、刀架、丝杆、光杆、尾架等,主轴箱,主轴箱用来支承主轴，并使其作各种速度旋转运动；主轴是空心的，便于穿过长的工件；,挂轮箱,挂轮箱用来搭配不同齿数的齿轮，以获得不同的进给量。主要用于车削不同种类的螺纹。,进给箱,进给箱用来改变进给量。 主轴经挂轮箱传入进给箱的运动，通过移动变速手柄来改变进给箱中滑动齿轮的啮合位置，便可使光杆或丝杆获得不同的转速。,溜板箱,溜板箱用来使光杠和丝杠的转动改变为刀架的自动进给运动。光杠用于一般的车削，丝杠只用于车螺纹。溜板箱中设有互锁机构，使两者不能同时使用。,丝杆,丝杠 丝杠能带动大拖板作纵向移动，用来车削螺纹。,2、运动形式,主运动 主轴带动工件的旋转运动 （主轴电机 主轴箱 三爪卡盘 工件） 进给运动 溜板带动刀架的纵向或横向直线运动（主轴箱挂轮箱进给箱光杠/丝杠溜板箱刀具） 辅助运动 刀架的快速运动、尾架的移动及工件的夹紧与放松等。,3、电力拖动特点及控制要求,主轴驱动 选用三相笼型异步电动机 为车螺纹，主轴要求正反转 冷却泵电动机应在主轴电动机启动后可选择是否启动，主轴停止时，冷却泵电机也立即停止，单向即可。 为实现溜板箱快速移动，点动控制快速移动电动机。,二、电气原理图分析,CA6140车床电气控制原理图,控制电路的电源为变压器TC次级输出110V电压。 （1）主轴电动机的控制 采用了具有过载保护全压启动控制的典型环节。按下启动按钮SB2，接触器KM1得电吸合，其动辅助动断触头KM1（6-7）闭合自锁，KM1的主触头闭合，主轴电动机M1启动；同时其辅助动合触头KM1（10-11）闭合。为KM2得电的先决条件。按下停止按钮SB1，接触器KM1失电释放，电动机M1停转。 （2）冷却泵电动机M2的控制 采用两台电动机M1、M2顺序连锁控制的典型环节，以满足生产要求，使主轴电动机启动后，冷却泵电动机才能启动；当主轴电动机停止运行时，冷却泵电动机也自动停止运行。主轴电动机M1启动后，即在接触器KM1得电吸合的情况下，其辅助动合触头KM1闭合，因此合上开关SA1，使接触器KM2线圈得电吸合，冷却泵电动机M2才能启动。 （3）刀架快速移动电动机M3的控制 采用点动控制。按下按钮SB3，KM3得电吸合，其主触头闭合，对M3电动机实施点动控制。电动机M3经传动系统，驱动溜板带动刀架快速移动。松开SB3，KM3失电释放，电动机M3停转。,Z3040型摇臂钻床的电气控制,作用：用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及修刮端面等多种形式的加工。 结构：,一、控制要求,运动部件较多，采用多电动机拖动。 要求主轴及进给有较大的调速范围。 主运动与进给运动由一台电动机拖动，经主轴与 进给传动机构实现主轴旋转和进给。 主轴要求正反转。由机械方法获得，主轴电动机 只需单方向旋转。 对立柱、主轴箱及摇臂的夹紧放松采用液压技术。 具有必要的联锁与保护。,二、液压系统简介,操纵机构液压系统 :安装在主轴箱内，实现主轴正反 转、停车制动、空档、预选及变速 。 夹紧机构液压系统 :安装在摇臂背后的电器盒下部， 用以夹紧松开主轴箱、摇臂及立柱 。,主轴电动机的控制过程 摇臂升降电动机的控制过程 主轴箱与立柱的松开、夹紧控制过程,三、电气控制电路分析,电力拖动和控制要求,采用多电动机拖动，共有4台电动机：主轴电动机、摇臂升降电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机。 （1）主轴正反转、进给、制动停车、空档、变速、选速等由机械方法获得，是用主轴自动进给手柄控制，由主轴箱内齿轮泵供给的液压来操纵，故主轴电动机M1只需单方面旋转。同时，主轴电动机拖动齿轮液压泵送出执行液压变速所需的压力油。 （2）摇臂升降由摇臂升降电动机M2经过丝杠带动实现，M2应能正、反转。为方便摇臂位置的调整，采用点动控制。 （3）主轴箱、立柱和摇臂的夹紧与松开所需压力油由液压泵电动机M3正、反转拖动液压泵送出双向液压。夹紧或松开后，机械装置自锁。因此，液压泵电动机也采用点动控制。 （4）钻削时所需冷却液由冷却泵电动机M4单向拖动冷却泵供给冷却液。冷却泵电动机由自动开关控制单向运行。 （5）摇臂的升降需有一定的动作顺序。 （6）机-电-液三个方面的动作应协助配合，以完成某些控制。,1、主电路分析,1、主轴电动机M1为单方向旋转，由接触器KM1控制，并由热继电器FR1作电动机长期的过载保护。 2、摇臂升降电动机M2由正、反转接触器KM2、KM3控制实现正、反转。控制电路能保证在操纵摇臂升降时，首先使液压泵电动机起动旋转，供出压力油，经液压系统将摇臂松开，然后才使电动机M2起动，拖动摇臂上升或下降。当移动到位后，控制电路又能保证M2先停下，再自动通过液压系统将摇臂夹紧，最后使液压泵电动机停下。 3、液压泵电动机M3由接触器KM4、KM5实现正、反转控制，并由热继电器FR2作长期过载保护。 4、冷却泵电动机M4由转换开关QS1控制。,2、控制电路分析,(1)主轴电动机M1的控制 (2)摇臂升降控制 上升控制过程 下降控制过程 (3)主轴箱、立柱的松开与夹紧控制 (4)其他电路,3、各电动机电源相序的调整,本机床有四台电动机工作，且机-电-液需协调配合，故需按一定的相序将电源接入各电动机。调整方法；先确定总电源相序，再定各电动机的电源相序。 1、总电源相序 按下SB5，若主轴箱、立柱不松开，说明M3转向不对，则需调整总电源相序。 2、主轴电动机M1相序 按下SB2，操纵主轴转动手柄，若主轴不转动，说明齿轮泵转向不对，则需调整。 3、摇臂升降电动机M2相序 按下SB3，若摇臂下降，说明M2转向不对，则需调整。 4、冷却泵电动机M4相序 接通SA1，若不出冷却液，说明M4转向不对，则需调整。,X62W 铣床电气控制,任务一 万能转换开关 任务二 X62W铣床控制线路 任务三 X62W铣床控制线路的故障分析与检修,铣床图片1,铣床图片2,任务一 万能转换开关,万能转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。,图3-12 LW5系列万能转换开关,图3-13 万能转换开关的图形符号和文字符号,X62W铣床,铣床:用于加工工件的平面、斜面、沟槽。 (装上回转圆工作台，可加工弧形槽),X：铣床，6：卧式(主轴是水平的)，2：2号机床， 工作台宽320mm，W：万（可进行多种洗削加工）。,（一）X62W铣床的结构,如图片1和2所示，是X62W铣床的外观结构。 它主要由底座、床身、悬梁、主轴、刀杆支架、 回转台、升降工作台等主要部件组成。,一、铣床的结构、运动形式、拖动要求,任务二 铣床的控制线路,（二）X62W铣床运动特点,1、主运动：主轴带动铣刀的旋转运动。 2、进给运动：加工中工作台的上下、左右、前后运动及圆工作台的运动。 3、辅助运动：工作台在各个方向的快速移动。,二、 铣床控制线路的工作原理,X62W铣床的电气原理图如图所示。,（一）、操作试运行 合三相闸刀开关QS，此时电源指示灯亮，说明电源已接通。操作SA5开与关，EL（照明灯）灯亮与灭。 （二）、主轴电机M1控制（注意SA4中位为停止位） 1、正转控制 将SA4置右位，按SB3（或SB4）KM1吸合电机M1正转运行 当按SB1（或SB2）电机M1失电，同时线圈KM2得电接通反接制动回路,X62W铣床电气控制线路原理图,2、反转控制 将SA4置左位，按SB3（或SB4）KM1吸合电机M1反转运行 当按SB1（或SB2）电机M1失电，同时线圈KM2得电接通正接制动回路 3、M1电机变速冲动控制 按下SQ7线圈KM2得电（但不自锁）电机M1点动运行(反转可有SA4控制) 松开SQ7电机M1停止运行,注：实际机床的变速是通过改变齿轮的传动比实现的。变速时，将变速手柄拉出，转动变速盘，调节所需的转速，然后将变速手柄复位。手柄复位时，瞬间压动行程开关SQ7，手柄复位后，SQ7也随之复位。在SQ7动作瞬间，SQ7的常开触点先断开其他支路，然后再闭合，相当于点动控制KM1，使电机产生微动，有利