第7章 机床电气控制系统

电机拖动与电气控制第7章机床电气控制系统第7章机床电气控制系统7.1电气控制系统分析基础7.2M710型平面磨床的电气控制电路分析7.3Z3040型摇臂钻床的电气控制7.4X62W型万能铣床电气控制7.5T68型卧式镗床的电气控制立柱砂轮箱横向移动手轮砂轮箱电磁吸盘工作台床身工作台换向撞块工作台往复运动换向手柄砂轮箱垂直进刀手轮活塞杆7.2M7130平面磨床电气控制电路分析

一、新课引入：回答下列问题

1、磨床有什么用处？答：利用砂轮的周边或端面进行加工的精密机床

2、磨床加工时，有哪几种运动？答：主运动——砂轮的旋转运动进给运动——六个方向的运动负载运动——砂轮架的快速移动、工作台的移动

3、砂轮旋转时，是否有液体喷出，有什么用处吗？答：有冷却液喷出，冷却液可以冷却被加工的工件，同时将工件上的铁屑冲掉

4、工件在工作台上是怎么固定的？答：靠电磁吸盘固定M7130平面磨床电气控制原理1、平面磨床是一种精密加工机床，为保证加工精度，使其运动平稳，保证工作台往返运动换向时贯性小无冲击，常用液压传动实现工作台往返运动及砂轮箱横向进给。2、磨削加工时无调速要求3、为减小工件在磨削加工中发热变形，并冲走铁屑，以保证加工精度，需使用冷却液。4、为适应磨削小工件的要求，也为工件在磨削过程中受热能自由伸缩，采用电磁吸盘来吸持工件。5、冷却泵电动机与砂轮电动机具有顺序连锁关系，在砂轮电动机起动后才能开动冷却泵电动机。6、为保证安全，一旦电磁吸盘吸力不足，电动机将停止工作。二、M7130平面磨床电力拖动特点认识磨床主电路M7130型平面磨床主电路中有3台异步电动机：砂轮电动机、冷却泵电动机、液压泵电动机

1)因为砂轮的转速一般不需要调节，所以对砂轮电动机没有电气调速的要求，也不需要反转，可直接起动。由KM1控制，FR1过载保护。

2)平面磨床的纵向和横向进给运动一般采用液压传动，所以需要由一台液压泵电动机M3驱动液压泵，对液压泵电动机也没有调速、反转和降压起动的要求。工作台的往返运动有液压传动系统实现。M3由接触器KM2控制，由热继电器FR2进行过载保护认识磨床主电路

3)同车床一样，也需要一台冷却泵电动机提供冷却液，冷却泵电动机与砂轮电动机也具有联锁关系，即要求砂轮电动机起动后才能开动冷却泵电动机。认识磨床主电路

4)具有各种常规的电气保护环节如：短路保护和电动机的过载保护认识磨床主电路

5)具有安全的局部照明装置：由变压器T1将380V将为36V，由SA2开关控制控制照明灯EL认识磨床照明电路认识磨床控制电路

6)平面磨床采用电磁吸盘来吸持工件。电磁吸盘要有充磁和退磁电路，同时，为防止在磨削加工时因电磁吸盘吸力不足而造成工件飞出，还要求有弱磁保护环节。M7130平面磨床电气控制原理控制电路采用了380V电压供电，由熔断器作短路保护3磨床的运动形式142561-砂轮2-工作台主运动

3-砂轮旋转（砂轮电机M1）进给运动

6-垂直进给，滑座沿立柱上下运动

5-横向进给，砂轮箱沿滑座上水平运动

3-纵向进给，工作台沿床身往复运动辅助运动

砂轮架的快速移动、冷却泵供出冷却液（冷却泵电机M2）（液压泵电机M3）电磁吸盘结构与工作原理

1—钢制吸盘体2—线圈3—钢制盖板4—隔磁板（非磁性材料）5—工件

2)电磁吸盘控制：电路由整流装置、控制装置及保护装置等部分组成。电磁吸盘整流装直由整流变压器T2与桥式全波整流器VD组成，输出110V直流电压对电磁吸盘供电。+-电磁吸盘由SA1控制。工作状态有三个：充磁、断电与去磁。当SA1在16、17为“充磁”状态；当SA1在16、15为“去磁”状态+-

“充磁”时，电磁吸盘YH获得110V直流电压。同时欠电流继电器KA与YH串联，当吸盘电流足够大时，KA吸合，表明电磁吸盘吸力足以将工件吸牢，此时可起动电动机进行磨削加工。新课电磁吸盘由SA1控制。工作状态有三个：充磁、断电与去磁。当SA1在16、17为“充磁”状态；当SA1在16、15为“去磁”状态+-加工完成后，为使工件易于从电磁吸盘上取下,需对工件进行去磁。方法是SA1处“退磁”状态。“退磁”时，电磁吸盘通入反方向电流，退磁结束，使SA1处于“断电”状态，便可取下工件。若工件对去磁要求严格,在取下工件后，还要用交流去磁器进行去磁。3)电磁吸盘保护环节:电磁吸盘具有欠电流保护、过电压保护及短路保护等新课为防止平面磨床在磨削过程中，出现断电事故或吸盘电流减小，至使电磁吸盘失去吸力或吸力减小，造成工件飞出，引起工件损坏或人身事故，故在电磁吸盘线圈电路中串入欠电流继电器KAKA闭合后，才能按下起动按钮SB1或SB3，起动电动机去磁时接通，可按下按钮，开动电动机，以便进行磨床的调整运动1.电磁吸盘没有吸力排故M7130型平面磨床常见故障及维修2.电磁吸盘吸力不足变压器输入电压低，导致输出电压低由于其中一个二极管开路，桥式整流变为半波整流，使输出电压减半3.电磁吸盘退磁效果差，造成工件难以取下

故障原因往往在于退磁电压过高或去磁回路断开，无法去磁或去磁时间太长排故M7130平面磨床电气控制识读M7130平面磨床电气控制识读课堂总结本电路中有哪些保护？1、平面磨床的作用是

。

2、平面磨床工作台的往返运动由

实现，电动机没有正反转。3、为防止工件在磨削时发热变形，使用

冷却。4、为了让工件在磨削过程中能自由伸缩，采用

来吸持工件。课堂总结用砂轮的周边或端面进行加工的精密机床液压传动系统冷却液电磁吸盘5、冷却泵电动机与砂轮电动机具有顺序连锁关系，在控制过程中

先起动。6、为保证磨削安全,采用了

保护。7、磨削加工时，SA1处于

状态；加工完成后，SA1应处于

状态。8、若对工件的去磁有严格要求时，应把工件取下后放到

去磁器上，进行去磁。砂轮电动机弱磁保护(欠电流保护)充磁退磁交流平面磨床安全操作规程１．开车前必须穿好工作服，扣好衣、袖纽扣，留长发者，必须将长发盘入工作帽内，不得系围巾、戴手套操作机床。２．作业前，应将工具、卡尺、工件摆放整齐，清除任何妨碍设备运行和作业活动的杂物。３．作业前，应检查传动部分安全护罩是否完整、固定，发现异常应及时处理。知识拓展平面磨床安全操作规程４．开车前检查机床传动部分及操作手柄是否正常和灵敏，按维护保养要求加足各部润滑油。５．作业前，应按工件磨削长度，调整好换向撞块的位置，并固紧。知识拓展6．启动磨床空转3~5分钟，观察运转情况，应注意砂轮离开工件3~5mm；确认润滑冷却系统畅通，各部运转正常无误后再进行磨削作业。7．检查工件、装卸工件、处理机床故障要将砂轮退离工件后停车进行。8．不准在工作面、工件、电磁盘上放置非加工物品，禁止在工作面、电磁盘上敲击工件。平面磨床安全操作规程知识拓展9．磨削进给量应由小渐大，不得突然增大，以防砂轮破裂。１0．操作时，必须集中精力，不得做与加工无关的事，不得离开磨床。１1．不得容许他人擅自操作磨床或留闲杂人员在机床周围。１2．工作完毕，应先关闭冷却液，将砂轮空转2分钟以上后，切断电源停止设备，将各手柄放于非工作位置并切断电源。平面磨床安全操作规程知识拓展谢

谢

观

看电机拖动与电气控制第7章机床电气控制系统第7章机床电气控制系统7.1电气控制系统分析基础7.2M710型平面磨床的电气控制电路分析7.3Z3040型摇臂钻床的电气控制7.4X62W型万能铣床电气控制7.5T68型卧式镗床的电气控制作用：用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及修刮端面等多种形式的加工。分类：立式钻床、台式钻床、多轴钻床、摇臂钻床及专用钻床等。Z3040型摇臂钻床的电气控制一

结构及运动形式Z3040型摇臂钻床的电气控制二

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。Z3040型摇臂钻床的电气控制三

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。Z3040型摇臂钻床的电气控制四

电气控制电路分析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、夹紧控制过程谢

谢

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看电机拖动与电气控制第7章机床电气控制系统第7章机床电气控制系统7.1电气控制系统分析基础7.2M7130型平面磨床的电气控制电路分析7.3Z3040型摇臂钻床的电气控制7.4X62W型万能铣床电气控制7.5T68型卧式镗床的电气控制

万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以用圆柱铣刀、圆片铣刀、成型铣刀及端面铣刀等工具对各种零件进行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，还可以加装万能铣头和圆工作台来扩大加工范围。X62W型万能铣床外形图1—底座2—床身3—主轴4—悬梁5—刀杆支架6—工作台7—回转盘8—横溜板9—升降台一X62W型万能铣床运动形式主运动：铣刀的旋转。进给运动：工作台上、下、前、后、左、右六个方向的进给。辅助运动：圆工作台的旋转运动。（1）铣削加工有顺铣和逆铣两种加工方式，所以要求主轴电动机能正反转，可用万能转换开关实现主轴电动机的正反转。二X62W型万能铣床的控制要求（2）铣刀的切削是一种不连续切削，容易使机械传动系统发生振动，为了避免这种现象，在主轴传动系统中装有惯性轮，但在高速切削后，停车很费时间，故采用电磁离合器制动以实现准确停车。（3）工作台要求有前后、左右、上下六个方向的进给运动和快速移动，所以要求进给电动机能正反转，并通过操纵手柄和机械离合器相配合来实现。（4）电气联锁措施1）为防止刀具和机床的损坏，要求只有主轴旋转后，才允许有进给运动和进给方向的快速移动。2）为了减小加工件表面的粗糙度，只有进给停止后主轴才能停止或同时停止。3）六个方向的进给运动中同时只能有一种运动产生。5）主轴电动机或冷却泵电动机过载时，进给运动必须立即停止，以免损坏刀具和铣床。6）要求有冷却系统、照明设备及各种保护措施。4）主轴运动和进给运动采用变速盘来进行速度选择，为保证变速齿轮进入良好啮合状态，两种运动都要求变速后作瞬时冲动。二、X62W型万能铣床电路工作原理X62W型万能铣床电气元件明细表1．X62W型万能铣床使用元器件介绍

（1）万能转换开关万能转换开关主要作为控制线路的转换、电气测量仪表的转换以及配电设备的远距离控制，也可作为小容量电动机的启动、制动、换向及变速控制。外形图文字及图形符号LW5系列万能转换开关（2）电磁离合器

DLMX-5（即原B1DL－Ⅲ）型湿式多片电磁离合器主要用于机械传动系统中，可在主动部分运转的情况下，使从动部分与主动部分结合或分离。目前我国生产的X62、X63系列铣床采用此种离合器作为主轴传动，快速进给、慢速进给使用。1—衔铁2—联结3—外片4—内片5—线圈1）DLMX-5电磁离合器为湿式多片电磁离合器，必须浸在油中使用，或采用滴油方式润滑，且润滑油须保持清洁，不得含有导电杂质。2）电磁离合器应水平安装使用，安装好的电磁离合器应保证摩擦片呈自由状态，并能轻便地沿花键套和联结移动。3）周围空气相对湿度不大于85%（20℃±5℃）。4）在无爆炸危险、无腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电尘埃介质中使用。5）离合器用于直流32V电路中，线圈的电压波动不超过额定电压的+5%和-15％。工作条件：2.主电路工作原理主电路中共有三台电动机：M1是主轴电动机，驱动主轴带动铣刀进行铣削加工；M2是冷却泵电动机，供应冷却液；M3是工作台进给电动机，驱动升降台及工作台进给。2.主电路工作原理三台电动机共用一组熔断器FU1作短路保护。其中主轴电动机和进给电动机设有热继电器以提供过载保护。冷却泵电动机M2在主轴电动机启动后方可启动，另有手动开关QS2控制。进给电动机M3的正反转频繁，用接触器KM3和KM4进行换向。3．控制电路工作原理

（1）主轴电动机的控制控制线路中的启动按钮SB1和SB2、停止按钮SB5和SB6是两地控制按钮，分别装在机床两处，方便操作。KM1是主电动机M1的启动接触器，YC1则是主轴制动用的电磁离合器，SQ1是主轴变速冲动的行程开关。主轴电动机是经过弹性联轴器和变速机构的齿轮传动链来实现传动的，可使主轴获得十八级不同的转速。1）主轴电动机的启动2）主轴电动机的停车制动3）主轴变速的冲动控制4）主轴换刀控制1）圆形工作台的控制（2）工作台进给电动机的控制

圆形工作台控制电流路径图2）工作台左右进给运动工作台的左右运动是由左右进给操纵手柄来控制。操作手柄与行程开关SQ5和SQ6联动，有左、中、右三个位置。工作台进给操纵手柄功能工作台向左进给工作台向右进给工作台左右进给控制电流路径图

3）工作台上下和前后进给

工作台向前、向下进给控制电流路径图工作台向后、向上进给控制电流路径图当手柄扳至中间位置时，行程开关SQ3和位置开关SQ4均未被压合，工作台无任何进给运动。此5个位置是联锁的，各方向的进给不可能同时接通，所以不会出现进给紊乱的现象。4）左右进给手柄与上下前后进给手柄的联锁控制