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文档简介

1、典 型 设 备 的 电 气 控 制7- 1阅读分析电气原理图的基本原则是什么?答:阅读分析电气原理图的基本原则是“先机后电、先主后辅、化整为零、集零为整、统观全局、 总结特点”。7- 2试述CA6140型普通卧式车床电气控制电路设有哪些保护环节?它们是如何实现的?答:CA6140型卧式车床为保证电路安全可靠地工作,设有完善的保护环节,其主要有1)电路电源总开关采用开关锁 SA2的低压断路器QF0。当要合上电源开关时,先将钥匙插入锁眼, 并将SA2右旋,再扳动QF0将其合上,三相交流电源送入,再拔出钥匙。当要断开三相交流电源 时,再插入钥匙,并将开关锁左旋,触头 SA2 (13-1)闭合,QF0

2、分励脱扣器线圈通电吸合,QF0 主触头断开,切断三相交流电源。由于开关锁 SA2的钥匙由机床操作者掌管,增加了安全性。2)在机床控制板的壁龛门处装有开门断电安全开关ST2,当打开壁龛门时,ST2不再受压,其常闭触头ST2 (13-1)闭合,QF0分励脱扣器线圈通电吸合,QF0主触头断开三相交流电源,实现开 门断电保护。,13)在车床挂轮保护罩内设有安全开关 ST1,当打开挂轮保护罩时压下ST1,其常闭触头ST1 (2-3) 断开,控制电源断电,KM1、KM2、KM3接触器线圈断电释放,电动机 M1、M2、M3全部停转, 确保人身安全。4)电路由低压断路器QF0、QF1、QF2、QF5、QF6、

3、QF7对所接电路实现短路与过载保护。7- 3 CA6140型普通卧式车床电气控制具有哪些特点?答:CA6140型卧式车床电气控制特点是:1)三台电动机M1、M2、M3均为单向旋转。2)具有完善的人身安全保护环节:带开关锁的电源低压断路器QF0、挂轮保护罩安全开关ST1,壁龛门开门断电开关ST2等。7-4在Z3040型摇臂钻床电气控制电路中,行程开关 ST1ST3的作用各是什么?答:行程开关ST1为摇臂松开开关,当ST1压下时发出摇臂松开信号;行程开关 ST2为摇臂夹紧 开关,当ST2压下时发出摇臂已夹紧信号;行程开关 ST3为立柱与主轴箱夹紧开关,当 ST3压下 ,时表明立柱与主轴箱均已夹紧。

4、7-5在Z3040型摇臂钻床电气控制电路中,KT与YV各在什么时候通电动作,KT各触头的作用 是什么?答:按下摇臂上升或下降点动按钮 SB3或SB4时,时间继电器KT线圈通电吸合。瞬动常开触头 KT (13-14)闭合,使KM4线圈通电吸合,液压泵电动机 M3正转起动旋转;KT的延时断开的动 合触头KT (1-17)闭合,使电磁阀YV线圈通电。液压泵送出压力油,经 2位六通阀进入摇臂松 开油腔,推动活塞和菱形块,使摇臂松开。当KT线圈通电吸合时,另一对延时闭合的动开触头 kT (17-18)断开切断液压泵电动机 M3反向 接触器KM5线圈电路,并为KT断电延时闭合作准备,KT延时闭合确保了横梁

5、升降电动机 M2 在断开电源仍依惯性旋转完全停下后,即横梁确实停下后才开始横梁的夹紧动作。7- 6试述Z3040型摇臂钻床欲使摇臂向下移动时的操作及电路工作情况。答:合上电源开关Q,此时欲使摇臂向下移动,按下摇臂向下移动点动按钮SB4,时间继电器KT线圈通电吸合,触头KT (13-14)、KT (1-17)闭合,前者使接触器KM4线圈通电吸合,后者使 电磁阀YV线圈通电。于是液压泵电动机M3正转起动旋转送出压力油,经二位六通阀进入摇臂松 开油腔,推动活塞和菱形块,使摇臂松开。松开到位时,活塞杆通过弹簧片去压动行程开关ST1,使ST1常闭触头ST1 (6-13)断开,使KM4线圈断电释放,液压泵

6、电动机 M3停转,摇臂处于松 开状态。同时ST1常开触头ST1 (6-7)闭合,使KM3线圈通电吸合,摇臂升降电动机 M2反向 起动旋转,拖动摇臂下降。精心整理当摇臂下降到预定位置,松开向下点动按钮 SB4, KM3、KT线圈断电释放,M2停止旋转,摇臂 停止下移。KT的延时闭合触头KT (17-18)当KT断电延时时间到而闭合,它的闭合使 KM5线 圈通电吸合,液压泵电动机 M3反转,同时KT的延时断开触头KT (1-17)断开,使YV线圈断 电,液压泵送出的压力油经另一条油路流入二位六通阀,再进入摇臂夹紧油腔,反向推动活塞和菱形块,使摇臂夹紧。当摇臂夹紧后,活塞杆通过弹簧片压动行动开关ST

7、2,使触头ST2 (1-17)断开,KM5线圈断电释放,M3停止旋转,摇臂夹紧结束。7- 7在Z3040型摇臂钻床电气控制电路中,设置了那些联锁与保护环节,它们是如何实现的? 答:该机床设置了如下联锁与保护环节:1)行程开关ST1实现摇臂确已松开,才开始升降的联锁;2)行程开关ST2实现摇臂确已夹紧,液压泵电动机 M3才停止旋转的联锁;3)时间继电器KT来实现,升降结束,升降电动机 M2断开了电源,按其惯性旋转,待完全停下 后,也就是当摇臂确已停止移动后才开始夹紧的联锁;4)升降电动机M2正反向具有双重互锁,液压泵电动机 M3正反转具有电气互锁;5)立柱与主轴箱的松开、夹紧按钮 SB5、SB6

8、的常闭触头用接在电磁阀线圈 YV电路中,实现在进行立柱与主轴箱松开、夹紧操作时,确保压力油只进入立柱与主轴箱夹紧松开油腔而不进入摇臂松开夹紧油腔的联锁。6)组合开关SCB实联摇臂上升与下降的限位保护。I7)熔断器FU1FU3作短路保护;8)热继电器FR1、FR2作电动机M1、M3的过载保护。7- 8 Z3040型摇臂钻床电气控制具有哪些特点?答:电气控制特点有:1) Z3040型摇臂钻床采电机、电液联合控制。主轴电动机 M1只作单向旋转,而对主轴正转、反转、变速、停止、空档的控制则由操纵机构液压系统来完成;另外还有一套摇臂、立柱和主轴箱的夹紧放松机构液压系统。2)摇臂升降与摇臂夹紧放松之间有严

9、格的程序要求,由电气控制、液压、机械协调配合来自动实 现先松开摇臂、再移动,移动到位后再自动夹紧的全过程。3)电路有完善的联锁与保护,有明显的信号指示,便于操作机床。7- 9在XA6132型卧式万能铳床电气控制电路中,电磁离合器 YC1、YC2、YC3各有何作用? 答:在XA6132型卧式铳床电气控制电路中,YC1为主轴制动电磁离合器,实现主轴停车制动。 YC2为进给电磁离合器、YC3为快速移动电磁离合器,它们都是用来负责长工作的移动。YC2、YC3通电吸合来改变进给传动链,当YC2通电吸合时,长工作台为工作进给,当YC3通电吸合时, !长工作台获得快速移动。7-10在XA6132型卧式万能铳

10、床电气控制电路中,行程开关ST1ST8的作用各是什么?答:在XA6132卧式铳床中,行程开关ST1为长工作台向“右”移动行程开关;ST2为长工作台 向“左”移动行程开关;ST3为工作台“向前”及“向下”移动行程开关;ST4为工作台“向后”及“向上”行程开关;ST5为主轴变速冲动行程开关;ST6为进给变速冲动行程开关;ST7为右壁 门防护联锁行程开关;ST8为工作台机动进给安全互锁行程开关。7-11 XA6132卧式万能铳床主轴变速能否在主轴停止或主轴旋转情况下进行,为什么? 答:XA6132卧式铳床主轴变速能在主轴停止或主轴旋转情况下进行。这是因为主轴变速时,先将 变速手柄拉出,此时将瞬时压合

11、主轴变速开关ST5,触头ST5 (9-13)短时15合、ST5 (9-10)短时断开,使主轴电动机正转或反转接触器 KM1或KM2线圈断电释放,主轴电动机 M1自然停车。 下一步转动主轴变速数字盘,选好所需转速,最后将主轴变速手柄推回原位,在推回原位过程中, 再次瞬时压下ST5,使KM1或KM2线圈瞬时通电吸合,主轴电动 M1瞬时通电总动旋转,利于 主轴变速箱齿轮的啮合,完成主轴变速。7-12 XA6132型卧式万能铳床进给变速能否在进给运行中进行,为什么?精心整理答:XA6132卧式铳床进给变速是在下述三个条件下再进行的:1)按下主轴起动按钮SB3或SB4,主轴起动中间继电器KA1线圈通电吸

12、合并自锁;2)工作台选择开关SA3处于“断开”圆工作台位置;3)工作台纵向进给手柄与垂直与横向进给操作手柄都置于“中间”位置。单凭第三个条件,就可知进给变速不能在进给运行中进行,因为此时两个操作手柄必有一个不在“中间”位置,就不能进行进给变速了。7-13 XA6132卧式万能铳床电气控制具有那些联锁与保护?为何设置这些联锁与保护?他们是 如何实现的?答:XA6132型卧式万能铳床电气控制具有完善的联锁与保护,具体有:1)机床主运动与进给运动的顺序联锁。进给控制电路接在主轴起动中间继电器KA1常开触头KA1(12-13)之后,这就保证了只有在按下主轴起动按钮 SB3或SB4, KA1线圈通电吸合

13、并自锁后才可起动进给电动机。停车时,当按下停止按钮 SB1或SB2时,主轴电动机M1与进给电动机M2同时断电。2)长工作台与圆工作台的联锁。由工作台选择开关SA3来实现其联锁,SA3有“接通”与“断开” 两位置,当选用圆工作台时,SA3置于“接通”位置,而选用长工作台时,SA3置于“断开”位置,除选择开关选择外,在控制电路中还保证当选择圆工作台,已将 SA3置于“接通”位置,此 时又误操作扳动了长工作台纵向或横向(垂直)操作手柄,将压下ST1ST4中的某一个,将使进给电动机M2停转,圆工作台也停转。而若 SA3已扳在“断开”位置,即选择长工作台工作且进 给,此时若误操作,又将 SA3从“断开”

14、位扳向“接通”位置,也将使进给电动机M2停转,长工作台也停止了进给运动。3)长工作台6个运动方向的联锁。由工作台纵向操作手柄来选择左、 右方向,由于两者只可取一, 实现了左与右的联锁,而垂直与横向进给操作手柄实现上、下、前、后4个方向只可取一的联锁。而两个操作手柄之间的联锁是由用接在进给电动机控制电路中,由两条支路并联,其中一条为ST1、ST2的常闭触头ST1-2与ST2-2串联,另一条支路为由ST3、ST4的常闭触头ST3-2与ST4-2串联。 当两个进给操作手柄都扳动时,则两条支路均切断,进给电动机M2停止旋转。由于上述措施,实现了长工作台6个运动方向的联锁。4)长工作台工作进给与快速移动

15、之间的联锁。长工作台工作进给由电磁离合器YC2控制,工作台快速移动由YC3控制,而YC2、YC3分别由中间继电器KA2的常闭触头与常开触头控制,这样 就实现了长工作台工作进给与快速移动只可取一的联锁。5)工作台机动运行的安全联锁。在工作台垂直手动操纵手柄联动机构中装有工作台机动安全行程 开关,当工作台要进行机动工作时,先将工作台垂直手动操纵手柄往外拉出至极限位置,通过联动机构将使ST8不再受压,使其常闭触头ST8 (21-22)闭合,为进给电动机控制电路通电作好准备。 所以操作者选择工作台机动运行时, 是要先操作手动操纵手柄,对操作者来说是有准备的,这也保 证了操作者的安全。6) ,XA613

16、2卧式铳床电气控制具有完善的保护,这些保护有:低压断路器QF1QF4, QF6QF12作相应电流的过载与短路保护。长工作上、下、左、右、前、后 6个方向的限位保护。打开左、右壁龛门的开门断电保护。当机床出现紧急故障时,有紧急停止按钮 SB7或SB8实现紧急故障保护。7-14 XA6132卧式铳床电气控制具有哪些特点?答:XA6132卧式铳床电气控制的特点是:1)采用电磁离合器的传动装置,实现主轴电动机的停车制动和主轴上刀制动控制,以及实现长工 作台工作进给和快速移动的控制。2)主轴变速和进给变速时,为利于变速齿轮的顺利啮合,均设有变速冲动环节。3)进给电动机M2采用机械与电气开关联动的手柄操作

17、。4)电气控制采用两地控制,操作方便灵活。精心整理5)具有完善的联锁与保护,工作安全可靠。7-15桥式起重机的提升机构对电力拖动自动控制提出了哪些要求?答:桥式起重机提升机构对电力拖动自动控制的主要要求是:1)具有合理的提升速度。空钩能实现快速下降,轻载提升速度大于重载时的提升速度。2)具有一定的调速范围。3)提升的第1档作为预备档,用来消除传动系统中的齿轮间隙,将钢丝绳张紧避免过大的机械冲 击,该级起动转矩小于0.5倍额定转矩。4)下放重物时,依据负载大小,提升电动机可运行在电动状态、倒拉反接制动状态,再生发电制 动状态,以满足不同下降速度的要求。5)为确保安全,提升电动机设有机械抢闸外还必

18、须备有电气制动。7-16桥式起重机提升机构电动机在提升重物时与下放重物时其工作状态如何?它们是如何实现 的?答:起重机提升机构电动机在提升重物时, 电动机工作在正向电动状态。这时电动机定子接入正向 相序三相交流电源,转子用入电阻来实现的。 :提升机构电动机在下放重物时的工作状态有:1)反转电动状态。此时重物较轻或空钩下放,因重力转矩小于提升机构摩擦转矩,依靠自身重量 不能下降。电动机反相序接线,在反向电磁转矩作用下强迫下放。2)再生发电制动状态。在中载或重载长距离下放重物时,提升电动机反相序接通电源,产生下降 方向的电磁转矩与重力转矩共同作用下,电动机加速反转且超过电动机同步转速, 此时电动机

19、转子电势、转子电流均改变方向,产生阻止重物下降的电磁转矩。 最后稳定工作在高于同步转速的转速下运行,电动机工作在再生发电制动状态,以高于同步转速的速度下放重物。3)倒拉反接制动状态。在下放重载时,为获得低速下放,常采用倒拉反接制动。此时电动机按提 升正相序接通三相电源,但在电动机转子中申入较大电阻, 这时电动机起动转矩小于负载转矩, 电 动机在重力负荷作用下迫使电动机反转。反转后以较低转速下放重物。在图6-26电路中凸轮控制器各触头的作用是什么?为什么转子采用不对称接法?答图6-26电路中凸轮控制器共有9对常开主触头,3对常闭触头。其中4对常开主触头接于电动 机定子电路进行换相控制,实现电动机

20、的正、反转; 另5对常开主触头接于电动机转子电路, 实现 转子电阻的接入和切除,以获得不同的转速。由于改变转子电阻的常开主触头只有 5对,只有将转 子电阻采用不对称接法,每次用一个常开主触头来接入或切除一段转子电阻,即用有限的触头获得尽可能多的转速而采用转子电阻不对称接法。常闭触头3对,其中1对用以实现零位保护,另2对常闭触头与限位开关串联,实现限位保护。7-18图7-19提升机构PQR10B主令控制器电路有何特点?操作时应注意什么?答:图7-19提升机构PQR10B主令控制器电路特点:1)可逆不对称电路:控制器手柄在“提升”、“下放”对于档位时,电动机工作情况不同。 “提升1”为准备起动级;

21、“提升2”“提升6”为电动机正转电动状态; “下放1”“下放3”为倒拉反接制动下放;“下放4”“下放6”为强力下放;2)电动机转子接入三相对称电阻。3)具有更为完善的联锁与保护:由强力下放过渡到反接制动下放,避免重载时高速下放的保护; 确保反接制动电阻申入情况下进行制动下放的环节;制动下放档位与强力下放档位互相转换时切断机械制动的保护环节; 顺序联锁保护环节:由过电流继电器 KOC实现过电流保护;电压继 电器KV与主令控制器QM实现零压保护与零位保护;行程开关 ST1实现上升的限位保护等。操作时应注意以下事项:1)提升重物时“提升1”只作张进钢丝绳与消除齿轮间隙的起动预备级。“提升2”“提升6

22、”可根据负载大小选择适当档位进行提升操作。“下放1”档位预备级,制动器未打开,电动机定子接通三相电源处于堵转,此档不可停留, 应迅速通过该档扳向下放其它档位,以防电机堵转过长而烧毁电动机。精心整理“下放2”档是为重载低速下放而设,“下放3”档为中载低速下放而设,应适当判断载荷情况 选择。对于轻载在这两档会出现不但不下放反而提升。“下放4”“下放6”为轻载或空钩强力下放档位。根据要求下放速度选择。7-19图7-19电路设置了哪些联锁环节?它们是如何实现的?答:电路的联锁保护有:1)由强力下放过渡到反接制动下放,避免重载时高速下放的保护。对于轻型载荷,控制器可置于 下放“4”、“5”、“6”档位进

23、行强力下放。若此时重物并非轻载,而判断错误,将控制器手柄 板在下放“6”位,此时电动机在重物重力转矩和电动机下放电磁转矩共同作用下,将运行在再生 发电制动状态,如图3-16所示,当T?=0.6时,电动机工作在a点。这时应将控制器手柄从下放“6” 位扳回下放“ 3”位。在这过程中势必要经过下放“ 5”档位与下放“ 4”档位,在这过程中,工作 点将由a一b一一d-e-f,最终在B点以低速稳定下放。为避免这中间的高速,控制器手柄在由 下放“6”档位扳回至下放“3”位时,应避开下放“ 5”与下放“4”档位对应的下放5、下放4两 条机械特性。为此,在控制电路中的触头 KM2 (16-24)、KM9 (2

24、4-23)串联后接在控制器 QM8 与接触器KM9线圈之间。这样,当控制器手柄由下放“ 6”位扳回至下放“ 3”或“2”档位时, 在途经下放“ 5”或“4”档位时,接触器KM9仍保持通电吸合状态,转子始终用入 R7常用电阻,使电动机仍运行在下放6机械特性上,由a点经b?点平稳过渡到B点,不致发生高速下放。在该环节中串入触头KM2 (16-24)是为了当提升电动机正转接线时,该触头断开,使 KM9不能构成自锁电路,从而使该保护环节在提升重物时不起作用。I;2)确保反接制动电阻申入情况下进行制动下放的环节。当控制器手柄由下放“4”扳到下放“ 3”时,控制器触头QM5断开,QM6闭合。接触器KM2断

25、电释放,而KM1通电吸合,电动机处于 反接制动状态。为避免反接时产生过大的冲击电流,应使接触器KM9断电释放,接入反接电阻,且只有在KM9断电释放后才允许KM1通电吸合。为此,一方面在控制器触头闭合顺序上保证在 QM8断开后,QM6才闭合;另一方面增设了 KM1 (11-12)与KM9 (11-12)常闭触头相并联的 联锁触头。这就保证了在 KM9断电释放后,KM1才能通电并自锁。此环节还可防止由于 KM9主 触头因电流过大而发生熔焊使触头分不开,将转子电阻RiR6短接,只剩下常用电阻R7,此时若将控制器手柄扳于提升档位将造成转子只用入R7发生直接起动事故。3)制动下放档位与强力下放档位相互转

26、换时切断机械制动的保护环节。在控制器手柄下放“3”位与下放“4”位转换时,接触器KM1、KM2之间设有电气互锁,这样,在换接过程中必有一瞬间 这两个接触器均处于断电状态,这将使制动接触 KM3断电释放,造成电动机在高速下进行机械制 动引起强烈振动而损坏设备和发生人身事故。为此,在 KM3线圈电路中设有KM1、KM2、KM3 三对常开触头并联电路。这样,由 KM3实现自锁,确保KM1、KM2换接过程中KM3线圈始终通 电吸合,避免上述情况发生。4)顺序联锁保护环节在加速接触器 KM6、KM7、KM8、KM9线圈电路中串接了前一级加速接触 器的常开辅助触头,确保转子电阻 R3R6接顺序依次短接,实

27、现机械特性平滑过渡,电动机转速 逐级提高。7- 20桥式起重机具有哪些保护环节?答:桥式起重机常用的保护环节有:电动机过电流保护;短路保护;零压保护;控制器的零位保护; 各运动方向的行程限位保护;舱盖、 栏杆安全开关及紧急断电保护。 此外还有缓冲器、提升高度限 位器、负荷限制器、超速开关等。7- 21 M7120平面磨床电力拖动具有哪些特点?答:M7120平面磨床电力拖动的特点是:1)采用多电动机拖动。共有 4台电动机:砂轮电动机、液压电动机、冷却泵电动机、砂轮升降电 动机。2)平面磨床为精密加工机床,为保证加工精度,工作台往复运动运行平稳,换向惯性小、无冲击, 采用液压传动。精心整理3)为保

28、证磨削加工精度,要求砂轮有较高转速,采用两极笼型异步电动机拖动,为提高砂轮主轴 的刚度,采用装入式电动机直接拖动,电动机与砂轮轴直接相连。4)为减小工件在磨削加工中的热变形,并在磨削加工时及时冲走磨屑和砂粒保证磨削精度,需使 用冷却液。5)平面磨床采用电磁吸盘来吸持工件,一方面便于吸持小工件,另一方面工件在磨削加工中因受 热变形可以自由伸展从而也保证加工精度。7- 22 M7120平面磨床电磁吸盘电路设有哪些保护环节?答:M7120平面磨床电磁吸盘电路设有电磁吸盘线圈的过电压保护与电磁吸盘的欠电压保护即吸 力保护。前者采用RC放电电路,后者采用直流欠电压继电器来实现。7- 23图7- 27 M

29、7120型平面磨床电气控制具有哪些控制特点?答:M7120平面磨床电气控制的特点突出反映在电磁吸盘上,一方面电磁吸盘控制电路中设有正 向充磁和反向去磁电路;另一方面电磁吸盘具有完善的保护, 尤其是线圈过电压保护与欠电压即吸 力保护。另外,欠电压继电器的常开触头串接在整个机床控制电路上,要开动磨床,需按下电磁吸盘充磁按钮,在吸盘正常工作即电压正常下,欠电压继电器动作,其常开触头闭合,才可起动电动机,使机 床投入运转。7- 24试述T68卧式链床主轴高速起动时的操作和电路工作情况。答:图7- 33 T68卧式链床主轴高速起动时的操作和电路工作情况如下:起动前的准备:合上电源 低压断路器QF;主轴变

30、速与进给变速手柄置于推合位置,此时行程开关ST1、ST3被压下,触头ST1 (10-11)、ST3 (5-10)闭合;将主轴速度选择手柄置于“高速”档位,此时由速度选择手柄 联动机构将高低速行程开关 ST压下,触头ST (12-13)闭合。下面以正向高速为侧,接下正向起动按钮 SB1,中间继电器KA1线圈通电吸合并自锁,其常开触 头闭合,接触器KM3、KM1、KM6线圈通电吸合,电动机 M1定子绕组接成三角形,接入正相序 三相交流电源全电压起动低速正向运行;在 KM3线圈通电的同时,时间继电器 KT线圈也通电吸 合,KT为通电延时型,待KT延时时间到,触头KT (14-21)断开,使KM6线圈

31、断电释放,触头 KT (14-23)闭合使接触器KM7、KM8线圈通电吸合。这样电动机 M1定子绕组由三角形接法自 动换接成双星形接线,M1自动由低速变高速运行。7- 25在T68卧式链床电气控制电路中,行程开关 ST、ST1ST8各有何作用?安装在何处?它 们分别由什么操作手柄来控制?答:在T68卧式链床电气控制电路中,行程开关 ST为高低速行程开关,安装在速度选择手柄联动 机构处,ST1、ST2为主轴变速行程开关,主轴变速手柄推回时压下 ST1、ST2,当主轴变速手柄 拉出时,ST1、ST2不再受压而复位;ST3、ST4为进给变速行程开关,由进给变速手柄压合情况 类似ST1、ST2; ST5为与工作台、主轴箱进给操作手柄有机械联动的行程开关;在主轴箱上安装 的ST6为与主轴进给手柄、平旋盘刀具溜板进给手柄机械联动的行程开关;ST7、ST8为主轴箱、工作台或主轴快速移动手柄联动控制正、反向快速移动行程开关。7- 26 T68卧式链床是如何实现变速时的连续反复低速冲动?答:T68卧式键床主轴低速脉动变速时的操作过程: 因为进给运动未进行变速,

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