《电气控制技术项目化教程（智媒体版）》课件 项目9 常见机床控制电路

9.1：C6150型车床的操作演示《电气控制技术项目化教程》陕西省教育厅创新创业课程合上电源开关QS1电源指示灯亮YB指示灯亮打开照明指示灯旋钮SA照明灯EL亮SA1旋至正转快速移动电动机正转SA1旋至反转快速移动电动机反转合上QS2润滑油泵电动机启动SA2主轴换向开关指向正转按下启动按钮SB3主轴电动机正向启动SA2主轴换向开关指向反转按下启动按钮SB3主轴电动机反向启动SA2主轴换向开关指向正转按下启动按钮SB3主轴电动机正向启动SA3旋至打开冷却液电动机启动SA2主轴换向开关旋至正向位置按下启动按钮SB3主轴电动机正向启动按下SQ3或者SQ4YB指示灯灭，YC2指示灯亮按下SQ1或者SQ2YB指示灯亮，YC2指示灯灭按下SB4YB指示灯灭，YC2指示灯亮松开指示灯SB4YB指示灯亮，YC2指示灯灭按下SQ5或者SQ6YB指示灯灭，YC1指示灯亮按下SQ1或者SQ2YB指示灯亮，YC1指示灯灭SA2主轴换向开关旋至反向位置按下启动按钮SB3主轴电动机反向启动按下SQ3或者SQ4YB指示灯灭，YC1指示灯亮按下SQ1或者SQ2YB指示灯亮，YC1指示灯灭按下SB4YB指示灯灭，YC1指示灯亮松开SB4YB指示灯亮，YC1指示灯灭按下SQ5或者SQ6YB指示灯灭，YC2指示灯亮按下SQ1或者SQ2YB指示灯亮，YC2指示灯灭任务9C6150型车床电路分析《电气控制技术项目化教程》C6150车床挂轮箱主轴变速箱溜板与刀架尾架进给箱溜板箱丝杠光杠床身简介：能够车削外圆、内圆、端面、螺纹和螺杆，能够切削定型表面，并可用钻头、绞刀等刀具进行钻孔、镗孔、倒角、割槽及切断等加工工作。车床的主运动是切削运动，主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动。车床的主轴在车削螺纹时，要求主轴反转来退刀，因此要求主轴能正反转。进给运动是溜板带动刀架的直线运动。采用点动操作、短时工作方式。润滑泵是为了个需要切削的工件和刀具进行润滑，而有时不采用，因此采用自动空气开关控制润滑泵电动机单相旋转。C6150的运动形式正转反转正转反转一、主电路手动扳动SA1选择M4正转或反转。二、控制电路分析主电动机转向的变换由SA2主令开关实现。主轴的转向与主电动机的转向无关，而是取决于走刀箱或溜板箱操作手柄的位置。手柄的动作使行程开关、继电器及电磁离合器产生相应的动作，使主轴得到正确的转向。主轴制动：操作手柄置于中间位置，SQ1或SQ2组合行程开关常闭触点断开，切断KA1和KA2继电器的电源，YC1和YC2电磁离合器断电，主轴制动电磁离合器YB通电，使主轴制动。操作手柄示意图QF2一接通，润滑油泵就开始工作主轴电动机正反转选择开关冷却液电泵手动开关主轴正转起动行程开关（主电动机正转SQ3，反转SQ4）主轴反转起动行程开关（主电动机正转SQ5，反转SQ6）主轴正转可点动，也可自锁控制电路主轴正反转停止行程开关（正SQ1，反SQ2）控制电路联锁保护联锁保护联锁保护离合器用来使同轴线的两轴或轴与轴上的空套传动件随时接合或脱开，以实现机床运动的起动、停止、变速和变向等。主轴正反转及制动控制合上电源开关QF2，扳动开关SA2，选好正转或反转，按下按钮SB3，接触器KM1或KM2接通，如在8位置，电动机是正转；在10位置，电动机是反转。压合行程开关SQ3或SQ4，KA1得电吸合，主轴正转；压合SQ5或SQ6，KA2得电吸合，主轴反转；压合SQ1或SQ2，KA1和KA2都失电释放，此时YB接通直流电源，主轴制动。主轴正转：将开关SA2放在正转位置，按下SB3，KM1得电吸合并自锁。主轴电动机正转。压下行程开关SQ3使其闭合，KA1得电吸合自锁，KA1常开触点闭合，常闭触点断开。由于KM1已得电，KM1常开触点闭合，常闭触点断开。节点301-303接通、经KM2常闭触点，使YC2电磁离合器获得直流电源吸合，主轴正转。如要停车，压下SQ1使其断开，KA1、YC2失电释放。这时制动电磁离合器YB接通直流电源，主轴迅速制动停车。按SB4可实现点动控制。冷却液电泵工作：在闭合QF2，按下SB3时，扳动SA3，KM3线圈得电，M3冷却液电泵工作。主轴正反转对应关系KM1KM2SQKAYC主轴√SQ3/4KA1YC2正转√SQ3/4KA1YC1正转√SQ5/6KA2YC1反转√SQ5/6KA2YC2反转操作步骤总结合上QF1，YB灯亮，主轴制动，HL、EL灯亮；转动SA1，M4正转或反转；合上QF2，润滑油泵M2运转；SA2置左（正转），按下SB3，KM1线圈得电吸合，主轴电动机M1正转；压合SQ3或SQ4，KA1得电吸合，主轴正转，YB灯灭，YC2灯亮；压合SQ1或SQ2，KA1失电，YC2灯灭，YB灯亮；按SB1或SB2，M1停止。SA2置右（反转），按下SB3，KM2线圈得电吸合，主轴电动机M1反转；压合SQ3或SQ4，KA1得电吸合，主轴正转，YB灯灭，YC1灯亮；按SB1或SB2，M1停止。同上在电机M1运转且KA1得电的情况下，按下SB4，主轴点动控制。主轴电动机M1正转时压合SQ5或SQ6，KA2得电吸合，YB灯灭，YC1灯亮，主轴反转；压合SQ1或SQ2，KA2失电，YC1灯灭，YB灯亮；按SB1或SB2，M1停止。主轴电动机M1反转时压合SQ5或SQ6，KA2得电吸合，YB灯灭，YC2灯亮，主轴反转；压合SQ1或SQ2，KA2失电，YC2灯灭，YB灯亮；按SB1或SB2，M1停止。在M1运转的情况下，打开SA3，KM3吸合，冷却液电动机M3运转。SA1可选择快移电动机M4正转或反转。三、故障清单F1故障点列表：故障说明：合上QF1，YB不亮，F13（313号线）故障；HL不亮，F3（FU4）故障；EL不亮，F4（FU3）、F12（EL）故障；YB、HL、EL都不亮，F1（FU1）故障。合上QF2。SA2置左，按下SB3，KM1不吸合，F5（KM1）、F16（9号线）故障。SA2置右，按下SB3，KM2不吸合，F6（KM2）故障。SA2置左和右，按下SB3，KM1、KM2都不吸合，F2（FU2）、F10（SB3）、F14（4号线）故障。按下SA3，KM3不吸合，F7（KM3）、F11（SA3）故障。按下SQ3或SQ4，按下SB3，KA1不吸合，F8（KA1）、F15（13号线）故障。按下SQ5或SQ6，按下SB3，KA2不吸合，F9（KA2）、F15（13号线）故障。项目9.3：C6150车床故障排除案例演示《电气控制技术项目化教程》陕西省教育厅创新创业课程我们在C6150型车床设置了一个故障点，在车床操作过程中发现合上QS1，电源指示灯、照明指示灯均亮，YB指示灯不亮，主轴电动机M1正转正常，合上SQ3或者SQ4，正转继电器KA1吸合，但YC2不亮，按下SQ5或者SQ6，反转继电器KA2吸合，但YC1指示灯不亮。下面进行故障的排除，检测工具是MF-47型万用表一台。合上电源开关QS1电源指示灯亮YB指示灯不亮打开照明指示灯旋钮SA照明灯EL亮SA1旋至正转快速移动电动机正转SA1旋至反转快速移动电动机反转合上QS2润滑油泵电动机启动SA2主轴换向开关指向正转按下启动按钮SB3主轴电动机正向启动SA2主轴换向开关指向反转按下启动按钮SB3主轴电动机正向启动SA2主轴换向开关指向反转按下启动按钮SB3主轴电动机反向启动SA2主轴换向开关指向正转按下启动按钮SB3主轴电动机正向启动SA3旋至打开冷却液电动机启动SA2主轴换向开关旋至正向位置按下启动按钮SB3主轴电动机正向启动按下SQ3或者SQ4按下SQ5或者SQ6YB、YC2指示灯均不亮说明变压器TC的输入回路何控制回路均正常故障在直流回路先测量直流回路的公共回路，用交流AC~50V档测量出端测量变压器101-102端电压正常变压器输出端电压正常用万用表DC50V档测量直流回路黑表笔放在302不动，红表笔从302、307、308依次测量测量结果是VC301号线路电压正常测量结果是VC301号线路电压正常测得VC302和301号线路电压正常，KA2常闭触点电压为0，所以故障是301号线断路项目9：X62W铣床结构及主电路分析《电气控制技术项目化教程》陕西省教育厅创新创业课程任务1：X62W万能铣床结构及运行形式一、X62W万能铣床的主要结构及应用铣床用途广泛，在金属削机床中使用数量仅次于车床。铣床的种类很多，有卧铣、立铣、龙门铣、仿形铣以及各专用铣床。X62W卧式万能铣床是应用最广泛的铣床之一。铣平面铣台阶面铣键槽铣T形槽铣燕尾槽铣齿轮铣螺纹铣螺旋槽铣成形面二、X62W万能铣床的组成

由床身、主轴、刀杆、悬梁、工作台、回转盘、横溜板和升降台等几部分组成。床身主轴刀杆悬梁工作台升降台横溜板回转盘刀架支架底座三、铣床的运动形式主运动进给运动辅助运动主轴带动刀杆和铣刀的旋转运动工作台带动工件在水平的纵、横方向及垂直方向三个方向的运动工作台在三个方向的快速移动四、X62W铣床运动特点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。五、铣床对电气线路的主要要求有三台电动机：主轴、进给、冷却。顺铣和逆铣要求主轴电动机能正反转及在变速时能瞬时冲动一下，以利于齿轮的啮合，能制动停车和实现两地控制。工作台的三种运动形式、六个方向的移动是依靠机械的方法来达到的。对进给电动机要求能正反转，且要求纵向、横向、垂直三种运动形式相互间应有联锁。在进给变速时，电动机也能瞬间冲动、并有快速进给及两地控制等要求。冷却泵电动机只要求正转。主轴工作后才能进行进给和冷却。任务2：X62W万能铣床主电路分析图9-6X62W铣床电气控制原理图主电路控制电路1.主电路分析

电气控制线路分析3.控制电路分析之二：进给电动机

4.控制电路分析之三：冷却泵电动机

2.控制电路分析之一：主轴电动机

5.照明电路分析

一、

主电路分析

(1)主轴电动机Ｍ1通过换相开关SA4与接触器KM1配合，能进行正反转控制，而与接触器KM2﹑制动电阻器R及速度继电器的配合，能实现串电阻瞬时冲动和反接制动控制,并能通过机械进行变速。(2)进给电动机Ｍ2能进行正反转控制，通过接触器KM3、KM4与行程开关及KM5、牵引电磁铁YA配合，能实现进给变速时的瞬时冲动、六个方向的常速进给和快速进给控制。(3)冷却泵电动机Ｍ3只能正转。(4)熔断器FU1实现主电路的短路保护，FU2实现控制电路的短路保护，FU3实现照明电路的短路保护。(5)热继电器FR1、FR2、FR3分别作为Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3的过载保护。(6)控制变压器T提供36V安全电压给照明电路。灯开关为SA2二、

控制主轴电动机Ｍ1控制1）主轴控制说明

2）主轴正反、转选择3）主轴起动控制4）主轴制动控制5）主轴变速时冲动控制6）电路故障分析举例(1)主轴控制说明

①SB1、SB3与SB2、SB4为装在机床两边的停止和起动按钮，可实现两地控制，方便操作。②KM1是主轴电动机起动接触器，KM2是反接制动和主轴变速冲动接触器。③SQ7是与主轴变速手柄联动的瞬时动作行程开关。④主轴电动机需起动时，先要将SA4扳到主轴电动机所需要的旋转方向，然后再按起动按钮SB3或SB4来起动电动机Ｍ1。⑤Ｍ1起动后，速度继电器KS的一副常开触点闭合，为主轴电动机的停转制动作好准备。⑥停车时，按停止按钮SB1或SB2切断KM1电路，接通KM2电路，改变Ｍ1的电源相序进行串电阻反接制动。当Ｍ1的转速低于120r/min时，速度继电器KS的一副常开触点恢复断开，切断KM2电路，Ｍ1停转，制动结束。⑦主轴电动机变速时的瞬动（冲动）控制，是利用变速手柄与冲动行程开关SQ7通过机械上联动机构进行控制的。通过变速冲动使变速后的齿轮啮合。主轴Ｍ１正、反转由主轴旋转开关控制，但必须在断电的情况下操作！主轴M1正、反转由主轴旋转开关控制，但必须在断电的情况下操作！(2)主轴正、反转选择SA4(3)主轴起动控制按下SB3(或SB4)KM1线圈得电KM1触点动作(8-9)合,(5-6)开主电路M1运转异地起动按钮当转速>120r/minKS-1(KS-2)闭合(为快速停车作准备)SB3SB4项目：X62W铣床工作台进给电动机的电路分析《电气控制技术项目化教程》陕西省教育厅创新创业课程

进给运动固定于工作台上的工件相对于铣刀的移动。进给运动由进给电动机M2拖动，完成上下（垂直）（SQ3、SQ4）、左右（纵向）（SQ1、SQ2）、前后（横向）（SQ3、SQ4）六个方向的进给；也可通过快速牵引电磁铁YA改变传动方式，实现进给的快速移动；另外，进给运动也可手动进行一、工作台进给电动机的控制控制电路部分---工作台六方向运动控制左右进给手柄（纵向）手柄扳至右向时，压动行程开关SQ1；手柄扳至左向时，压动行程开关SQ2上下和前后（横向）进给手柄手柄扳至前和下时，压动行程开关SQ3；手柄扳至后和上时，压动行程开关SQ4二、工作台进给电动机的控制电路

工作台进给方向由各操作手柄选择。有两个操作手柄，一个为左右（纵向）操作手柄，有左、中、右3个位置；另一个为前后（横向）和上下（升降）十字操作手柄，该手柄有5个位置，即上、下、前、后和中间零位。①工作台左右（纵向）进给。除了SA1置于使用普通工作台位置外，十字手柄必须置于中间零位。若要工作台向右进给，则将纵向手柄扳向右侧，使SQ1受压，KM4通电，M2正转，工作台向右进给。KM4通电的电流通路为：回路标号15→SQ6-2→16→SQ4-2→17→SQ3-2→18→SA1-1→19→SQ1-1→20→KM3→21→KM4线圈→1。从电流通路中看出，如果操作者同时将十字扳手扳向工作位置，则SQ4-2和SQ3-2中必须有一个断开，KM4线圈不能通电，通过这种电气方式来实现工作台纵向、横向进给及上下移动之间的互锁。SA4主轴开关的功能见表9.4

位置触点

正转停止反转SA4-1SA4-2SA4-3SA4-4-++-----+--+向右进给：15→SQ6-2→16→SQ4-2→17→SQ3-2→18→SA1-1→19→SQ1-1→20→KM3→21→KM4线圈→1。工作台向右进给，则将纵向手柄扳向右侧，使SQ1受压，KM4通电，M2正转，工作台向右进给。KM1KM2KM3KM4KM6M1M2M3若要快速进给，则按动SB5或SB6，使KM5以点动方式通电，快速电磁铁线圈YA通电，工作台向右快速移动。当按钮松开后，就恢复向右进给状态。在工作台的左右端安装了撞块。当不慎向右进给至终端时，左右操作手柄就被右端撞块撞至中间停车位置，用机械方法使SQ1复位，KM4断电，实现了限位保护。工作台向左移动时，电路的工作原理与向右移动时相似。②工作台上下（升降）和前后（横向）进给。若要工作台向上进给，将十字手柄扳向上，使SQ4受压，KM3通电，M2反转，工作台向上进给。KM3通电的电流通路为：回路标号15→SA1-3→25→SQ2-2→26→SQ1-2→18→SA1-1→19→SQ2-3→27→KM4→29→KM3线圈→1。工作台向上进给15→SA1-3→25→SQ2-2→26→SQ1-2→18→SA1-1→19→SQ2-3→27→KM4→29→KM3线圈→1。工作台向上进给，将十字手柄扳向上，使SQ4受压，KM3通电，M2反转，工作台向上进给。③工作台的主轴停车快速进给。工作台也可在主轴不转动时进行快速移动，这时可将主电动机M1的换向开关SA4扳至停止位置，然后扳动所选方向的进给手柄，按下主轴启动按钮和快速按钮，KM4（或KM3）及KM5通电，工作台便可沿选定方向快速进给。④工作台各运动方向的联锁。在同一时间内，工作台只允许向一个方向移动，各运动方向之间的联锁是利用机械和电气两种方法来实现的。⑤工作台进给变速冲动控制。SQ6为进给变速冲动开关。为了使变速时齿轮易于啮合，控制电路中也设置了瞬时冲动控制环节。变速应在工作台停止移动时进行。操作过程是：先启动主电动机M1，拉出蘑菇形变速手轮，同时转动至所需的进给速度，再把手轮用力往外一拉，并立即推回原位。在手轮拉到极限位置时，其连杆机构推动冲动开关SQ6，使得SQ6-2断开，SQ6-1闭合，由于手轮被很快推回原位，故SQ6短时动作，KM4短时通电，电动机M2短时冲动。KM4通电的电流通路为：回路标号15→SA1-3→25→SQ2-2→26→SQ1-2→18→SQ3-2→17→SQ4-2→16→SQ6-1→20→KM3→21→KM4线圈→1。SQ6短时动作，KM4短时通电，电动机M2短时冲动。KM4通电的电流通路为：15→SA1-3→25→SQ2-2→26→SQ1-2→18→SQ3-2→17→SQ4-2→16→SQ6-1→20→KM3→21→KM4线圈→1。⑥圆工作台控制。SA1为圆工作台转换开关，它是一种二位式开关。当使用圆工作台时，SA1-2和SA1-1与SA1-3均断开；当不使用圆工作台而使用普通工作台时SA1-1和SA1-3均闭合，SA1-2断开。

在使用圆工作台时，要将圆工作台转换开关SA1置于圆工作台“接通”位置，而且必须将左右操作手柄和十字操作手柄置于中间停止位置。然后，按动主轴启动按钮SB3或SB4，主电动机M1启动，进给电动机M2因KM4的通电而旋转，由于圆工作台的机械传动已接上，故也旋转。这时，KM4的通电电流通路为：15→SQ6-2→16→SQ4-2→17→SQ3-2→18→SQ1-2→26→SQ2-2→25→SA1-2→20→KM3→21→KM4线圈→1。圆工作台KM4的通电电流通路为：15→SQ6-2→16→SQ4-2→17→SQ3-2→18→SQ1-2→26→SQ2-2→25→SA1-2→20→KM3→21→KM4线圈→1。项目：T68镗床控制电路《电气控制技术项目化教程》陕西省教育厅创新创业课程目录T68镗床的结构及运动形式T68镗床的电气控制原理12卧式镗床是一种精密加工机床，主要用于加工对孔和孔间距离要求较为精确的零件，它的镗刀主轴水平放置，是一种多用途的金属切削机床，不但能完成钻孔、镗孔等孔加工，而且能切削端面、内圆、外圆及铣平面等。T68型镗床外形图一、T68型镗床的运动形式和电气控制要求1．T68型镗床的运动形式床身将各部件联合起来，前立柱固定在床身一端，上面装有镗头箱，镗头箱可以在前立柱的垂直导轨上进行上下移动。后立柱装在床身的另一端，可以沿床身水平方向移动，后立柱上的尾架可以沿后立柱上下移动。安装加工工件的工作台，可以沿床身和工作台之间的上滑板作纵向移动，上滑板和工作台又装在下滑板上，下滑板可以带着工作台作横向移动。工作台在上滑板上还可以绕工作台中心回转。2．T68型镗床的控制要求（1）为适应各种工件的加工工艺，主轴应有较大的调速范围。（2）由于采用滑移齿轮变速，为防止顶齿现象，要求主轴系统变速时作低速断续冲动。（3）加工过程中可以调速，要求主轴正反转点动调速，通过主轴电动机低速正反转实现。（4）主轴电机低速时可以直接启动，在高速时控制电路要保证先接通低速，经延时再接通高速，以减小启动电流。（5）为缩短机床加工的辅助工作时间，主轴箱、工作台、主轴通过电动机M2驱动其快速移动。3.、T68镗床控制电路分析：主轴电动机的正、反向启动控制主轴电动机的点动控制主轴电动机的停车与制动主轴变速和进给变速控制镗头架、工作台快速移动的控制联锁与保护二、T68型镗床电路工作原理1．主电路工作原理T68镗床有二台电动机，M1是主驱动电动机，M2是快速移动电动机。由于镗床变速范围大，采用双速电动机拖动。熔断器FU1作电路总的短路保护，FU2提供快速移动电机和控制电路的短路保护。二、主电机低速控制1、正向低速运转按SB2KA1、KM3、KM1、KM4吸合，1M电机△低速正向运行2、反向低速运转KA2、KM3、KM2、KM4吸合，1M电机△低速反向运行按SB3二、主轴电机高速控制1、正向高速运转按SB2KA1、KM3、KM1、KM4吸合，1M电机△低速正向运行KT延时到了之后KM4失电，KM5吸合，1M接成YY高速运行2、反向高速运转按SB3KA2、KM3