机床电气实训董升华PPT课件

1、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， FRFR表示热继电器。2 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/T4728GB/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/T6988GB/T6988于19971997年1 1月1 1日正式开始执行。第1页/共62页二、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

2、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KM1KM1、KM2KM2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。第2页/共62页 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 N）和保护接地线（PEPE）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

3、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。第3页/共62页第4页/共62页三、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。第5页/共62页四、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。 图 0 8 / 26 / B 2图区行号，列号（无行号时只写列号）页次（仅一页时可省略）图号（只有一个多页图样时，可省略）第6页/共62页 接触器和

4、继电器的触点位置可采用附图的方式表示。 左栏 中栏 右栏主 触点 的图 区号辅 助动 合触 点的 图区 号辅 助动 断触 点的 图区 号接触器各栏的含义：继电器各栏的含义：左栏 右栏动 合触 点的 图区号动 断触 点的 图区 号第7页/共62页五、主电路各接点标记 三相交流电源引入线采用L1L1、L2L2、L3L3标记。电源开关之后的分别按U U、V V、W W顺序标记。分级三相交流电源主电路可采用1U1U、1V1V、1W1W；2U2U、2V2V、2W2W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：U11U11、 U21U21等，数字中的十位数字表示电动机代号，个位数字表示

5、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 第8页/共62页电器元件布置图 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。第9页/共62页安装接线图 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。第10页/共62页 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

6、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。第11页/共62页识图步骤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

7、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。第12页/共62页机床电气控制系统基本环节第13页/共62页1 1 笼型异步电动机直接起动控制第14页/共62页点动控制L1L2L3KMSBQSKM M 3 FU1FU2点动按钮KM主触头闭合按下SBKM线圈得电松开SBKM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第15页/共62页连续运转控制KMSB1 SB2KMQSKMFR M3 L1L2L3FRFU1FU2自锁

8、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SB2KM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保护环节短路保护：FU1、FU2过载保护：FR欠压失压保护：KM自锁环节按下SB1KM线圈断电电动机停第16页/共62页既能长动又能点动的控制电路 复合按钮点动按钮SB3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。第17页/共62页2 电动机的正反转控

9、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。第18页/共62页l按钮控制的正反转控制电路正转反转电气互锁按钮联锁第19页/共62页（1 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QSQS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

10、动机M正转KM1线圈失电电动机M停转反转控制：按SB3KM2线圈得电电动机M反转反转按钮互锁互锁互锁第20页/共62页（2 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SB2KM1得电电动机正转按下SB3KM1断电KM2得电电动机反转正转：反转：按钮联锁互锁互锁第21页/共62页l行程开关控制的正反转电路自动往返运动：SQ3SQ412到达预定位置挡铁1撞击SQ1按下SB2KM1通电电机正转工作台前进停止正转KM1断电KM2得电电机反转工作台后退第22页/共62页 4 4 能耗制动控制电路（1 1）按时间原则控制的能耗制动线路工作原理：按SB2KM1通

11、电电动机起动按SB1KM1断电KM2通电KT通电能耗制动延时KM2断电（制动结束）起停第23页/共62页5 5 按顺序工作时的联锁控制 按下SB2KM1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SB3KM2断电M2停第24页/共62页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）第25页/共62页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、尾架等第26页/共62页主轴箱主轴箱用来支承主轴，并使其作各种速度

12、旋转运动；主轴是空心的，便于穿过长的工件； 第27页/共62页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。 第28页/共62页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。 第29页/共62页溜板箱 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。 第30页/共62页丝杆 丝杠 丝杠能带动大拖板作纵向移动，用来车削螺纹。 第31页/共62页2、运动形式 主运动 主轴带动工件的旋

13、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。第32页/共62页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。第33页/共62页二、电气原理图分析CA6140车床电气控制原理图第34页/共62页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

14、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，

15、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。第35页/共62页Z3040Z3040型摇臂钻床的电气控制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：主轴箱沿摇臂纵向运动主轴箱摇臂主轴主轴旋转运动主轴纵向进给工作台底座内外立柱摇臂回转运动摇臂垂直运动主轴箱沿摇臂纵向运动主轴箱摇臂主轴主轴旋转运动主轴纵向进给工作台底座内外立柱摇臂回转运动摇臂垂直运动第36页/共62

16、页一、控制要求一、控制要求l运动部件较多，采用多电动机拖动。l要求主轴及进给有较大的调速范围。l主运动与进给运动由一台电动机拖动，经主轴与l 进给传动机构实现主轴旋转和进给。l主轴要求正反转。由机械方法获得，主轴电动机l 只需单方向旋转。l对立柱、主轴箱及摇臂的夹紧放松采用液压技术。l具有必要的联锁与保护。 第37页/共62页二、液压系统简介二、液压系统简介n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 。n夹紧机构液压系统 :安装在摇臂背后的电器盒下部，n 用以夹紧松开主轴箱、摇臂及立柱 。第38页/共62页 主轴电动机的控制过程 摇臂升降电动机的控制过程

17、主轴箱与立柱的松开、夹紧控制过程三、电气控制电路分析三、电气控制电路分析第39页/共62页第40页/共62页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

18、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。第41页/共62页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

19、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。第42页/共62页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 第43页/共62页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

20、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。第44页/共62页 X62W 铣床电气控制u任务一 万能转换开关u任务二 X62WX62W铣床控制线路u任务三 X62WX62W铣床控制线路的故障分析与检修第45页/共62页铣床图片1第46页/共62页铣床图片2第47页/共62页任务一 万能

21、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第48页/共62页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 铣床的控制线路第49页/共62页（二）（二）X62W铣床运动特点铣床

22、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。第50页/共62页二、 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第51页/共62页 X62W铣床电气控制线路原理图

23、第52页/共62页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 第53页/共62页 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

24、，有利于变速齿轮的啮合。第54页/共62页（三）、进给电机M2的手动控制 进给电机M2控制的前提是在主轴电机运行下进行并将SA2置1位（手动）。 1、将SA1置1位（此时圆工作台不工作），即 SA1-1、SA1-3合，SA1-2分断 。 按SQ1/SQ3，线圈KM3得电正向进给；按SQ2/SQ4，KM4吸合反向进给。 进给电机变速冲动控制： 按SQ6，11-15分断，15-19合，11-21-23-17-16-15-19-20-线圈KM3得电；松开SQ6，11-15合，15-19分断，线圈KM3断电；间断地接通M2（M2点动运行），实现进给变速冲动。第55页/共62页2、将SA1置2位（此时圆

25、工作台工作），即SA1-2合，SA1-1、SA1-3分断。 11-15-16-17-23-21-19-20-线圈KM3得电。3、工作台“快速”运动（通过“快速移动牵引电磁铁”YA得电来完成），按SB5（或SB6）线圈KM5得电快速移动牵引电磁铁工作（四）、进给电机M2（工作台纵向运动）的自动控制 将SA2置2位（自动）（18-25合），将SA1置1位（此时圆工作台不工作），即SA1-1、SA1-3合，SA1-2分断，此时线圈KM5得电为快移做准备。第56页/共62页 按SQ1/SQ2，线圈KM3/KM4得电正向/反向进给；按SQ5，松开按SQ1/SQ2，（因KM3/KM4自锁）线圈KM3/KM

26、4仍得电。（五）冷却电机M3控制 首先主轴电机M1启动运行，操纵SA3M3通电运行。 任务三 X62W铣床控制线路的故障分析与检修第57页/共62页 一、X62铣床故障分析 序序号号故障现象故障现象故障分析故障分析可能的故障部位可能的故障部位一、一、控控制制电电路路故故障障分分析析1控制电路无任何反映控制电路无任何反映查控制电路电源线：查控制电路电源线：FU3至至FR1之间（之间（12）有断路。）有断路。2主轴电机不能起动主轴电机不能起动1）若主轴能作冲动操作（按）若主轴能作冲动操作（按压压SQ7）：）：KM1线圈所在支路（线圈所在支路（2、3、7、9、10、0）有断路。有断路。2）主轴不能作

27、冲动操作：）主轴不能作冲动操作：FU3至至FR1所在支路（所在支路（12）。）。3主轴不能冲动主轴不能冲动若其它各种运动正常若其它各种运动正常按下按下SQ7（25）不通。）不通。若同时有主轴不能起动故障若同时有主轴不能起动故障参照故障参照故障2、2）。）。4主轴不能制动（即只能主轴不能制动（即只能自由停车）自由停车）1）若主轴能作冲动操作（按）若主轴能作冲动操作（按压压SQ7）：）：SQ7到速度继电器所在支路（到速度继电器所在支路（2、3、4、5）。）。2）主轴不能作冲动操作：）主轴不能作冲动操作：2）KM2线圈所在支路（线圈所在支路（5、6、0）。）。5主轴起动后，进给电机主轴起动后，进给电

28、机不能开动不能开动1）冷却泵不能开动（）冷却泵不能开动（KM6不不能吸合）：能吸合）：回路（回路（81312）之间有断路）之间有断路2）冷却泵能开动（）冷却泵能开动（KM6能吸能吸合）：合）：FR2（1211）触点不通或两端连线有断）触点不通或两端连线有断路。路。3）工作台不能快速移动）工作台不能快速移动（KM5不能吸合）：不能吸合）：KM3、KM4、KM5的公共端的公共端“0”线与电源线与电源“0”线有断路。线有断路。4）工作台能快速移动（）工作台能快速移动（KM5能吸合）：能吸合）： SA11（1718）不通；或）不通；或KM3、KM4的的公共端公共端“0”线与电源线与电源“0”线不通。线

29、不通。6进给电机只有单向（仅进给电机只有单向（仅KM3能吸合）运转能吸合）运转KM4线圈不能吸合：线圈不能吸合：回路（回路（1827280）之间有断路。）之间有断路。7进给电机只有单向（仅进给电机只有单向（仅KM4能吸合）运转能吸合）运转KM3线圈不能吸合：线圈不能吸合：回路（回路（1819200）中间有断路。）中间有断路。第58页/共62页序序号号故障现象故障现象故障分析故障分析可能的故障部位可能的故障部位一、一、控控制制电电路路故故障障分分析析8进给电机不能实现纵向进给（进给电机不能实现纵向进给（SQ1、SQ2没作用，仅没作用，仅SQ3、SQ4有作用）有作用）判断该故障时，为判断该故障时，

30、为便于测试电路通断，便于测试电路通断，应暂时把应暂时把SA1开关置开关置中间位：中间位：回路（回路（11151617）中间有断）中间有断路。路。9进给电机不能实现横向（或上下）进进给电机不能实现横向（或上下）进给（给（SQ3、SQ4没作用，仅没作用，仅SQ1、SQ2有作用）有作用）判断该故障时，为判断该故障时，为便于测试电路通断，便于测试电路通断，同样需要把同样需要把SA1开关开关置中间位：置中间位：回路（回路（11212317）中间有断）中间有断路。路。10工作台不能实现快速移动（工作台不能实现快速移动（YA不能吸不能吸合）合）关键是看关键是看KM5有否有否吸合。吸合。回路（回路（22240

31、）之间有断路。）之间有断路。11冷却泵不能开动冷却泵不能开动看看KM6有否吸合。有否吸合。回路（回路（12140）之间有断路。）之间有断路。12圆工作台不能开动圆工作台不能开动若其它进给正常：若其它进给正常：查查SA12触点或两端联接线（触点或两端联接线（2119）是否有断路。）是否有断路。若其它进给不正常：若其它进给不正常：先解决其它进给故障问题。参见故先解决其它进给故障问题。参见故障障8、9。13无进给变速冲动无进给变速冲动假设其它运行状态假设其它运行状态正常。正常。SQ6（1519）之间有断路。）之间有断路。14工作台纵向进给（操作工作台纵向进给（操作SQ1、SQ2）时）时不能实现自动控制不能实现自动控制1）SA21闭合时，闭合时，KM5不吸合：不吸合： SA21（1825），），SQ52（2524）两对触点及它们之间的连线有）两对触点及它们之