第3章 常用机床的电气控制幻灯片.ppt

第3章常用机床的电气控制线路 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计 了解电气控制系统的安装 调试 故障检修等 第3章常用机床的电气控制线路 3 1车床的电气控制线路3 2钻床的电气控制线路3 3铣床的电气控制线路 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 3 1车床的电气控制线路 CA6140型普通车床结构示意外形图1 主轴箱 2 纵溜板 3 横溜板 4 转盘 5 方刀架 6 小溜板 7 尾架 8 床身 9 右床座 10 光杠 11 丝杠 12 溜扳箱 13 左床座 14 进给箱 15 挂轮架 i6 操纵手柄 CA6140型普通车床结构示意外形图1 主轴箱 2 纵溜板 3 横溜板 4 转盘 5 方刀架 6 小溜板 7 尾架 8 床身 9 右床座 10 光杠 11 丝杠 12 溜扳箱 13 左床座 14 进给箱 15 挂轮架 i6 操纵手柄 一 车床结构及运动形式 结构图 加工示意图 3 1车床的电气控制线路 车床运动形式 3 1车床的电气控制线路 3 1 2CA6140型卧式车床的电气控制要求 1 主轴电动机主轴电动机选用7 5KW 4磁极的三相异步笼型电动机 采用全压直接启动 单向连续 长动 运转的控制方式 根据加工工件的最大尺寸和加工工艺要求 主轴旋转应具有正反两个方向 主轴旋转应有20级以上的等比调速 刀具进给运动和主运动的比例关系应有30种以上 按照调速和制动要求 采用主轴变速箱 挂轮箱和进给箱实现主轴 刀具进给的机械有级调速 主轴的正反转换向采用摩擦离合器实现 2 刀架快速移动电动机采用250W 4磁极的三相异步笼型电动机 采用全压直接启动 单向点动运转的控制方式 3 1 2CA6140型卧式车床的电气控制要求 3 冷却方式加工时由一台90W的机床冷却泵供给冷却液 为工件和刀具降温 为了防止冷却泵做无效运转 要求主轴电动机启动后 冷却泵电动机才能启动 主轴电动机停转时 冷却泵电动机也应停转 4 安全保护措施控制线路中应有必要的欠压 失压 过载 短路保护措施 为了防止发生人身伤亡事故 在可打开的床头皮带罩处 床座的配电柜门处设有断电保护措施 以及电动机 床身的金属外壳装设保护接地装置 5 其他要求应有安全电压电源供电的局部照明和电源指示装置 3 1 3CA6140型卧式车床的电气控制线路分析 1 主电路 M1 3区 为主轴电动机 采用额定功率7 5KW 额定转速1450r min的三相异步笼型电动机 为主轴旋转和刀架进给运动提供动力 采用全压直接启动 由交流接触器KM控制做单向旋转 M2为90W的冷却泵电动机 由中间继电器KA1控制 M3为刀架快速移动电动机 采用额定功率250W 额定转速1360r min的三相异步笼型电动机 采用全压直接启动 由KA2控制做单向旋转 三相电源通过QF引入 1区 QF为带分励式脱扣器的低压断路器 为整个控制线路实现与电源隔离和断电 过载 短路保护作用 分励式脱扣器在正常工作时 其电磁线圈是断电的 在需要控制时 使电磁线圈通电 衔铁带动脱扣机构动作 使断路器主触头断开 2 控制电路 1 主轴电动机的控制由FR1 SB1 SB2 KM组成M1的长动控制电路 3区和10区 M1启动过程 M1停止过程 2 控制电路 2 冷却泵电动机的控制由FR2 SA2 KM辅助常开触头 KA1组成控制电路 5区和12区 M2启动过程 M2停止过程 2 控制电路 3 刀架快速移动电动机控制由按钮SB3 KA2组成点动控制电路 6区和11区 操作前 先将快速进给手柄扳到所需移动方向 按住SB3不放 KA2通电吸合 KA2的常开触头 6区 闭合 M3通电运转 刀架就向给定方向快速移动 松开SB3 KA2断电释放 KA2的常开触头 6区 断开 M3断电停转 刀架停止移动 3 辅助电路 由控制变压器TC的二次侧分别输出24V和6V电压 7区 为局部照明灯EL 9区 和电源指示信号灯HL 8区 供电 开关SA1 9区 控制照明灯EL 4 保护环节 1 断电保护1 电源开关是带分励式脱扣器低压断路器QF1 1区 接通电源时需用带锁开关SA3 13区 操作 先用钥匙插入SA3锁孔内并顺时针旋至1号位 SA3断开 使QF电磁线圈 13区 断电 再扳动QF手柄将其合闸 信号指示灯HL应发光表明机床已通电 断电时将SA3逆时针旋 SA3闭合 QF电磁线圈通电 脱扣器动作使QF跳闸 或者操作QF手柄使其主触头断开 4 保护环节 1 断电保护2 机床控制配电盘壁箱门内侧处装有安全开关SQ2 13区 关上箱门时 SQ2受压触头断开 打开箱门时 SQ2复位触头闭合 QF电磁线圈通电 脱扣器动作 QF跳闸切断电源 以免发生人体触及配电盘的带电体引发触电事故 4 保护环节 1 断电保护3 车床床头的皮带罩处装有安全开关SQ1 10区 盖上皮带罩时 SQ1触头闭合 可以进行正常操作 打开皮带罩时 SQ1触头断开 切断了KM KA1 KA2电磁线圈的供电 所有电机都不能工作 确保人身安全 4 保护环节 2 短路保护1 FU1 2区 FU2 4区 FU3 7区 用于电源和配电线路的短路保护 2 FU4 FU5 FU6用于控制变压器TC的短路保护 4 保护环节 3 过载保护FR1用于主轴电动机M1的过载保护 FR2用于冷却泵电机的过载保护 4 保护环节 4 失压 欠压保护由交流接触器的自锁电路和中间继电器实现失压 欠压保护 4 保护环节 5 触点防护三台电动机的金属外壳 机床的金属床身 控制变压器的铁芯及外壳都通过PE线接地 防止因 碰壳 漏电引发人身触电事故 三 车床电气控制系统分析 3 2钻床的电气控制线路 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 另外还可用来扩孔 铰孔 镗孔 以及刮平面 攻螺纹等 台式钻床 深孔钻床 立式钻床 卧式钻床 中心钻床 摇臂钻床 3 2 1Z3050型摇臂钻床简介 1 摇臂升降电动机2 主轴电动机3 内立柱4 摇臂升降丝杠5 主轴箱6 摇臂7 主轴8 外立柱9 工作台10 底座Z3050摇臂钻床的外观 摇臂钻床的运动形式 3 2 2Z3050型摇臂钻床电气控制要求 1 主轴电动机 功能 主轴的旋转和纵向进给运动主轴能正反转 单向长动控制 直接启起 调速由机械传动及变速机构实现2 摇臂升降电动机 功能 摇臂的升降电动机能正反转 直接启动 不需要调速和制动控制 3 2 2Z3050型摇臂钻床电气控制要求 3 液压油泵电动机 功能 内外立柱 主轴箱与摇臂的夹紧与松开摇臂升降时 摇臂处于松开状态 摇臂固定时 摇臂处于夹紧状态由于主轴箱和立柱的夹紧 松开动作是点动操作的 液压油泵电动机采用正反转加点动控制方式 3 2 2Z3050型摇臂钻床电气控制要求 4 冷却方式根据加工需要 可手动操作一台90W或125W的冷却泵电动机做单向旋转 5 安全保护措施控制线路中应有必要的欠压 失压 过载 短路保护措施 以及电动机 床身的金属外壳装设保护接地装置 电气控制箱柜门要有安全门控装置 摇臂升降电动机的正反转控制要有联锁保护环节 摇臂升降要有限位保护 液压油泵电动机的正反转控制要有联锁保护环节 液压机构的夹紧与松开要有限位保护 6 其他要求要有安全电压电源供电的局部照明和电源指示 主轴电动机的工作指示装置 3 2 3Z3050型摇臂钻床的电气控制线路分析 主电路 控制电路 1 主电路 M1为主轴电动机 KM1控制做单向长动运转 M2 4区 为摇臂升降电动机 KM2 KM3控制实现正反转 M3 5区 为液压泵电动机 为立柱 摇臂 主轴箱的松开与夹紧提供压力油 KM4 KM5控制实现正反转 M4为90W的冷却泵电动机 由小型低压断路器QF2控制 控制电路 主轴旋转 按下SB3 KM1通电吸合自锁 M1通电运转 驱动主轴旋转 指示灯HL2亮 9区 按下SB2 KM1断电释放 M1断电停转 HL2同时熄灭 Z3050摇臂钻床的液压松开与夹紧原理 YA1 YA2通电 液压油被分配给给主轴箱 立柱的夹紧或公开 摇臂夹紧油腔不会得到液压油YA1 YA2断电 不能给主轴箱 立柱的夹紧油腔分配液压油 液压油被分配给摇臂夹紧或松开 SQ1 摇臂上升限位开关SQ2 摇臂下降限位开关SQ3 摇臂液压松开限位开关SQ4 摇臂液压夹紧限位开关 控制电路 摇臂松夹及升降控制 摇臂上升过程摇臂松开 摇臂上升 摇臂停止上升 摇臂夹紧 SQ1 摇臂上升限位开关SQ2 摇臂下降限位开关SQ3 摇臂液压松开限位开关SQ4 摇臂液压夹紧限位开关 摇臂上升按钮 控制电路 摇臂松夹及升降控制 摇臂下降过程摇臂松开 摇臂下降 摇臂停止下降 摇臂夹紧 SQ1 摇臂上升限位开关SQ2 摇臂下降限位开关SQ3 摇臂液压松开限位开关SQ4 摇臂液压夹紧限位开关 摇臂下降按钮 控制电路 立柱和主轴箱的松夹控制 SQ1 摇臂上升限位开关SQ2 摇臂下降限位开关SQ3 摇臂液压松开限位开关SQ4 摇臂液压夹紧限位开关 松开按钮 主柱和主轴箱松开过程摇臂升降操作NO 主柱和主轴箱松开 松开停止 摇臂升降操作YES 控制电路 立柱和主轴箱的松夹控制 主柱和主轴箱松开过程摇臂升降操作NO 主柱和主轴箱松开 松开停止 摇臂升降操作YES SQ1 摇臂上升限位开关SQ2 摇臂下降限位开关SQ3 摇臂液压松开限位开关SQ4 摇臂液压夹紧限位开关 松开按钮 3 信号灯 照明灯路 照明灯 信号灯 信号灯 4 保护环节 断电 触电保护 分励式脱扣器低压断路器QF1 分励式脱扣器低压断路器QF1 控制配电箱安全开关 4 保护环节 短路 过载保护 4 保护环节 位置保护 SQ1 摇臂上升限位开关SQ2 摇臂下降限位开关SQ3 摇臂液压松开限位开关SQ4 摇臂液压夹紧限位开关 3 3铣床的电气控制线路 它采用多种形状的铣刀加工各种形状的平面 沟槽 键槽 T形槽 燕尾槽 螺纹 螺旋槽 以及齿轮 链轮 花键轴 棘轮等各种成型表面 3 3 1铣床的基本介绍 1 床身2 主轴3 悬梁4 支架5 工作台6 回转盘7 床鞍8 升降台9 底座图X6132万能卧式升降台铣床的外观 铣床的运动形式 3 3 1铣床的基本介绍 1 铣床的主运动由一台笼型异步电动机拖动 直接起动 能够正反转 并设有电气制动环节 能进行变速冲动 2 工作台的进给运动和快速移动均由同一台笼型异步电动机拖动 直接起动 能够正反转 也要求有变速冲动环节 3 冷却泵电动机只要求单向旋转 4 三台电动机之间有联锁控制 即主轴电动机起动之后 才能对其余两台电动机进行控制 3 3 2铣床的电气控制要求 3 3 2铣床的电气控制线路分析 主电路 控制电路 3 3 2铣床的电气控制线路分析 M1为主轴电动机 M2为进给电动机 M3为冷却泵电动机 控制电路 主轴电动机控制 主轴电动机启动扭钮 控制电路 主轴电动机控制 主轴电动机停止按钮 控制电路 主轴电动机控制 主轴电动机变速冲动开关 控制电路 工作进给控制 纵向操作行程开关 控制电路 主轴电动机控制 只有主轴电动机启动后 KA1通电吸合 才能进行工作台的进给运动 工作台向右 控制电路 主轴电动机控制 工作台向左 控制电路 工作进给控制 横向及升降操作行程开关 控制电路 工作进给控制 工作台向前 控制电路 工作进给控制 工作台向后 控制电路 工作台进给控制 工作台进给电动机变速冲动开关 控制电路 工作台快速移动 工作台快速移动按钮 由按钮SB5 SB6 两地控制 控制工作台快速移动 电磁离合器YC2实现工作台进给运动 电磁离合