工厂电气设备,第三章

1、第三章 常用机床电气控制 机床是机械制造和机械加工行业广泛应用的机械设备。机床是机械制造和机械加工行业广泛应用的机械设备。根据用途不同，机床可分为：通用机床、组合机床、数控根据用途不同，机床可分为：通用机床、组合机床、数控机床等。机床等。 通用机床又分为：车床、磨床、铣床、钻床、镗床等，通用机床又分为：车床、磨床、铣床、钻床、镗床等，机床的各种运动部件的动力都是或主要由电动机的旋转来机床的各种运动部件的动力都是或主要由电动机的旋转来提供。因此，机床的电气控制是机床的重要组成部分。提供。因此，机床的电气控制是机床的重要组成部分。 学习机床电气控制，应首先了解机床的基本结构，加学习机床电气控制，应

2、首先了解机床的基本结构，加工工艺；了解机械操作手柄与电器开关元件的关系；了解工工艺；了解机械操作手柄与电器开关元件的关系；了解机床液压系统与电气控制系统的关系等。机床液压系统与电气控制系统的关系等。 对机床电气控制的分析，对机床电气控制的分析，可采用先将整个控制电路按可采用先将整个控制电路按功能不同分成若干局部控制电路，一一进行分析功能不同分成若干局部控制电路，一一进行分析，并注意并注意 电路间的连锁和互锁关系，然后形成一个整体电路间的连锁和互锁关系，然后形成一个整体。本章只对几种常用机床（通用机床本章只对几种常用机床（通用机床-传统机床）进行分析。传统机床）进行分析。第一节第一节 车床的电气

3、控制车床的电气控制 车床是一种应用最广泛的金属切削机床，能车削外圆、车床是一种应用最广泛的金属切削机床，能车削外圆、内圆、端面、螺纹、定型表面，并可以用钻头、绞刀等进内圆、端面、螺纹、定型表面，并可以用钻头、绞刀等进行加工。行加工。 卧式车床主要由床身、主轴变速箱、尾座进给箱、丝卧式车床主要由床身、主轴变速箱、尾座进给箱、丝杆、刀架和溜板箱等组成。杆、刀架和溜板箱等组成。 车削加工的主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动车削加工的主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动, ,提供了车削提供了车削加工的主要切削功率加工的主要切削功率. .进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向直线运动进给运

4、动是溜板带动刀架的纵向或横向直线运动. .车床的车床的辅助运动包括刀架的快速进给与快速退回辅助运动包括刀架的快速进给与快速退回, ,尾座的移动与工件的夹紧与松开等尾座的移动与工件的夹紧与松开等. . 车削加工时车削加工时, ,根据加工工艺、工件材料等的不同要求，要求主轴能在相当大根据加工工艺、工件材料等的不同要求，要求主轴能在相当大的范围内进行调速。目前大多数中小型车床其主轴采用三相笼型电动机拖动，整个的范围内进行调速。目前大多数中小型车床其主轴采用三相笼型电动机拖动，整个加工过程中主轴电机转速不变，主轴的变速是通过安装在主轴变速箱内的齿轮组的加工过程中主轴电机转速不变，主轴的变速是通过安装在

5、主轴变速箱内的齿轮组的机械有级调速实现的。车削加工过程中一般不需要反转，但在加工螺纹时的退刀需机械有级调速实现的。车削加工过程中一般不需要反转，但在加工螺纹时的退刀需要反转。因此，主轴电机应能正反转。为了实现加工过程中工件旋转速度与刀具移要反转。因此，主轴电机应能正反转。为了实现加工过程中工件旋转速度与刀具移动速度之间的严格比例关系，车床溜板箱与主轴箱之间通过齿轮（和丝杆）传动来动速度之间的严格比例关系，车床溜板箱与主轴箱之间通过齿轮（和丝杆）传动来连接，主运动与进给运动由主轴电机拖动。有的车床刀架的快速移动由一台单独的连接，主运动与进给运动由主轴电机拖动。有的车床刀架的快速移动由一台单独的进

6、给电机拖动。进给电机拖动。主轴变速箱主轴变速箱刀架刀架丝杆、光杆丝杆、光杆尾座顶尖尾座顶尖丝杆、光杆丝杆、光杆刀架刀架主轴变速箱主轴变速箱尾座进给箱尾座进给箱卧式车床样品图卧式车床样品图主轴电机主轴电机冷却泵电机冷却泵电机 刀架快速电机刀架快速电机C650-2C650-2型车床控制电路分析：型车床控制电路分析：一、主轴电机的控制：一、主轴电机的控制：1 1SB2SB2、SB3SB3、KM1KM1、KM2KM2组成主轴电机的正组成主轴电机的正反转控制，以正转为例，按下反转控制，以正转为例，按下SB2SB2时（时（2-82-8）使）使KM3KM3、KTKT线圈通电，其主触点闭合将线圈通电，其主触点

7、闭合将电阻短接，为全压电阻短接，为全压起动作好准备。同时，起动作好准备。同时，KM3KM3（2-132-13）接通）接通KAKA线圈。线圈。KAKA（7-37-3）闭合，使）闭合，使KM1KM1线圈得电，通过线圈得电，通过2-9-7-3-42-9-7-3-4形成自锁，主轴电机形成自锁，主轴电机直接起动。直接起动。2 2、SB4-SB4-主轴点动按钮，主轴点动按钮，按下按下SB4-KM1SB4-KM1得电，定子得电，定子串入电阻实现低压点动，串入电阻实现低压点动，以便对刀操作。以便对刀操作。3 3、主轴电机的反接制动，、主轴电机的反接制动，主轴停车时，按下主轴停车时，按下SB1SB1，使，使KM

8、1KM1线圈失电，其主触点将线圈失电，其主触点将M1M1的工作电源切断，当松开的工作电源切断，当松开SB1SB1时，因主轴电机还在时，因主轴电机还在惯性旋转，速度继电器的惯性旋转，速度继电器的正转触点正转触点KS-2KS-2（8-108-10）还）还处于闭合状态，通过处于闭合状态，通过1-2-1-2-8-8-（KS-2KS-2）-10-11-KM2-10-11-KM2使使KM2KM2得电，将电动机串入得电，将电动机串入电阻按反转相序接电源，电阻按反转相序接电源，电动机处于反接制动状态，电动机处于反接制动状态，当转速接近零时，当转速接近零时，KS-2KS-2断开，将制动电源切除。断开，将制动电源

9、切除。二、刀架快移的控制，当扳二、刀架快移的控制，当扳动刀架快移手柄时，压下动刀架快移手柄时，压下STST使使KM5KM5得电实现。得电实现。三、冷却泵电机由三、冷却泵电机由SB5SB5、SB6SB6、KM4KM4控制实现单方向起停控制。控制实现单方向起停控制。1234567981011121314151617第二节第二节 磨床的电气控制磨床的电气控制 磨床是用砂轮的周边或端面进行机械加工的精密机床。 磨床的种类很多，下面介绍的M7475B立轴圆台平面磨床只是其中的一种。 平面磨床主运动是砂轮的旋转，圆形工作台带动工件转动为进给运动。磨头的升降与台面的左右移动为辅助运动。工作台上设有电磁吸盘，

10、用以吸持（固定）工件。 磨床由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座和立柱等组成。 电路特点电路特点：3-2 M7475B平面磨床交流控制电路图 主电路图主电路图砂轮电动机工作台旋转电动机工作台移动电动机磨头升降电动机冷却泵电动机25KW主电路分析主电路分析:1、M1交流控制电路分析：交流控制电路分析：1、砂轮电机、砂轮电机M1的控制，合上电源开关的控制，合上电源开关Q，按下启动按钮，按下启动按钮SB1，零压继电器，零压继电器KHV得电并自锁，得电并自锁， 电源指示灯电源指示灯HL1亮，表示机床电路电源接通可以运行。亮，表示机床电路电源接通可以运行。 按下砂轮电机起动按钮按下砂轮电机起动按钮SB

11、2，KM1线圈得电（此时线圈得电（此时KM2不得电）并自锁，将不得电）并自锁，将M1接成星形（接成星形（Y）减压）减压 起动，时间继电器起动，时间继电器KT得电开始延时，当转速升高到接近额定转速时，得电开始延时，当转速升高到接近额定转速时， KT的常闭触点（的常闭触点（4-8）断开，）断开，KM1 线圈断电释放，线圈断电释放，KM1（5-6）闭合，同时，）闭合，同时，KT的常开点（的常开点（7-4）闭合并自保，使）闭合并自保，使KM2线圈得电自锁，将线圈得电自锁，将M1 接成接成D形。形。KM2（7-8）接通）接通KM1线圈，使线圈，使M1重新接通电源进入正常运行。（重新接通电源进入正常运行。

12、（理由？）理由？） 停止时，停止时，按下按下SB12，KM1、KM2、KT全部断电释放，全部断电释放，M1停转，停转，HL3熄灭。熄灭。 2、工作台的转动控制，工作台可、工作台的转动控制，工作台可在高、低两种转速下运行，由选择在高、低两种转速下运行，由选择开关开关SA1换接。将换接。将SA1向下扳动时，向下扳动时，SA1（11-13），），KM3线圈得电，将线圈得电，将M2接成接成D形，电动机低速旋转，工作台形，电动机低速旋转，工作台低速转动。将低速转动。将SA1扳至上方时，扳至上方时，KM4得电，得电，M2接成接成YY形，高速旋转，工作台形，高速旋转，工作台高速转动。将高速转动。将SA1扳至

13、中间位置时，扳至中间位置时，M2停止运行。停止运行。3、工作台左右移动的控制，由、工作台左右移动的控制，由SB4、SB5与接触器与接触器KM5、KM6组成组成M3的正反转的正反转点动控制电路。点动控制电路。ST1、ST2为工作台为工作台的限位保护开关。的限位保护开关。4、磨头的上升与下降控制，由、磨头的上升与下降控制，由SB6、SB7与接触器与接触器KM7、KM8组成控制组成控制电路。电路。ST3为磨头上升的限位开关。为磨头上升的限位开关。在磨头下降过程中，不允许工作台转动，在磨头下降过程中，不允许工作台转动，以免发生危险，故在工作台转动与磨头以免发生危险，故在工作台转动与磨头下降之间加有电气

14、互锁。下降之间加有电气互锁。5、冷却泵的控制，冷却泵电机、冷却泵的控制，冷却泵电机M5由由SA3控制控制KM9实现起停。实现起停。 电源电源起动起动 运行运行第三节 钻床的电气控制 钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、绞孔、攻钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、绞孔、攻螺纹及修刮端面等多种形式的加工。螺纹及修刮端面等多种形式的加工。 钻床的结构型式有：立式、卧式、深孔钻床及多轴钻床钻床的结构型式有：立式、卧式、深孔钻床及多轴钻床等。摇臂钻床是一种立式钻床，它适用于单件或批量生产中等。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大型零件的孔加工。带有多孔大型零件的孔加工。 摇

15、臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等组成。工作台等组成。 由于摇臂钻床的运动部件较多，为简化传动机构，而采由于摇臂钻床的运动部件较多，为简化传动机构，而采用多电动机拖动。通常设有主电动机、摇臂升降电动机、夹用多电动机拖动。通常设有主电动机、摇臂升降电动机、夹紧放松电动机及冷却泵电动机。紧放松电动机及冷却泵电动机。 主轴变速机构和进给变速机构都装在主轴箱里，故主运主轴变速机构和进给变速机构都装在主轴箱里，故主运动和进给运动由一台笼型电动机拖动。动和进给运动由一台笼型电动机拖动。摇臂钻床摇臂钻床摇臂钻床第四节第四节 铣床的电气控制铣床的电气控制 铣床可用来加工平面、斜面、沟槽等。加上分度头，还可以铣切直齿轮和螺旋面。如果加上圆工作台可以铣切凸轮和弧形槽。 铣床按结构型式和加工性能不同，可分为卧式铣床、立式铣床、龙门铣床等。 铣床所用的切削刀具是各种各样的铣刀。铣床运动方式分为主运动为主运动、进给运动进给运动及辅助运动辅助运动。铣刀的旋转运动为主运动；工件在垂直铣刀轴线方向的运动是进给运动；而工件与铣刀相对位置的调整运动及工作台的回转运动皆为辅助运动。 铣削加工一般有顺铣和逆铣两种形式，因此要求主轴电机能正向或反向工作。但在一次加工过程中铣削方向是确定的，故可用转换开关再加工前预先选定。铣削是多刀不连续切削