常用机床电气控制

1、第3章常用机床电气控制,前提机床电路图的分析,1.电气控制系统图中的图形符号和文字 符号 2.电气原理图 3.电器元件布置图 4.电气安装接线图,1. 电气控制系统图中的图形符号和文字符号,电气控制系统图 图形符号 文字符号,（1）电气控制系统图,根据机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家统一规定的电气图形符号和文字符号，按电气设备和电器的工作顺序，详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的图形; 表达电气控制系统的组成、结构与工作原理。 电气控制系统图由图形符号、文字符号组成，并按照GB/T 698819932002电气制图要求来绘制电气控制系统图。 电气控制系统图一般有3种

2、：电气原理图、电器元件布置图及电气安装接线图。,（2） 图形符号,表示一个电器设备的图形、标记或字符，必须采用国家标准来表示 GB/T 47281996.2000电气简图用图形符号、GB/T 5465.11996电气设备用图形符号绘图原则,（3）文字符号,用于标明电气设备、装置和元器件的名称及电路功能、状态和特征 分为基本文字符号和辅助文字符号，如SB 、 KM,2.电气原理图,根据电气控制系统的工作原理绘制 采用电器元件展开的形式，利用图形符号和项目代号表示电路各电气元件中导电部件和接线端子的连接关系 电气原理图中电器元件不按其实际布置绘制，而是根据其在电路中所起的作用画在不同的部位 电气原

3、理图的组成主电路和控制电路 绘制电气原理图的原则,主电路,控制电路,状态,用途区,CW6132型普通车床电气原理图,3. 电器元件布置图,CW6132型车床控制盘电器布置图,用来详细表明电气原理图中各电气设备、元器件在电气控制柜和机械设备上的实际安装位置，为电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的资料。,CW6132型车床电气设备安装布置图,4. 电气安装接线图,CW6132型车床电气安装接线图,3.1C650型普通车床电气控制,3.1.1C650型普通车床工作情况 3.1.2C650型普通车床的电气控制,3.1.1C650型普通车床工作情况,结构与作用,1 床身 2 主轴箱 3 进给箱 4

4、溜板箱 5 刀架 6 尾座 7 光杠 8 丝杠,C650型车床实物图, 主轴电动机M1（30kW）空载下直接启动。正、反转、点动，停车时采用反接制动。短路保护和过载保护、电流监视。 冷却泵电动机M2（0.15kW ） ，供冷却液。 快速移动电动机M3（2.2kW）只要求单向点动，短时运转，不设过载保护。 电路还应有必要的联锁和保护及安全可靠的照明。,工作情况,3.1.2C650型普通车床的电气控制,主电路分析 控制电路分析 电气控制特点,1.主电路分析,主轴电动机M1 冷却泵电动机M2 快速移动电动机M3,2. 控制电路分析,主轴电动机M1点动 M1的正、反转 M1的反接制动 刀架快速移动电动

5、机M3 冷却泵电动机M2,3. C650型车床电气控制特点, 采用3台电动机拖动，尤其是车床溜板箱的快速移动由一台快速移动电动机M3拖动。 主轴电动机M1不但有正、反向运转，还有单向低速点动的调整控制，M1正反向停车时均具有反接制动停车控制。 设有检测主电动机工作电流的环节。 具有完善的保护和联锁功能：主电动机M1正反转之间有互锁。,3.2M7120型平面磨床电气控制,3.2.1M7120型平面磨床工作情况 3.2.2M7120型平面磨床的电气控制,M7120型平面磨床实物图,1床身 2工作台 3电磁吸盘 4砂轮箱 5立柱,3.2.1M7120型平面磨床工作情况,结构与作用, 主运动：砂轮的旋

6、转运动，线速度为3050m/s。 进给运动：工作台在床身导轨上的直线往复运动；磨头（砂轮箱）在滑座立柱上做横向和垂直直线运动；采用液压驱动，可平滑调速。 拖动方式：主轴电动机拖动砂轮旋转，液压泵电动机拖动工作台进给，冷却泵电动机拖动冷却泵。,工作情况,高速砂轮对工件进行磨削加工（精密加工机床）,可加工硬质材料，其特点加工精度、光洁度高。,用途,控制要求, 各电动机均为单向运转； 起动顺序：先冷却泵、后主轴或同时通电； 保护：电磁吸盘欠压、短路、过载、零压等; 工件去磁。,主电路分析 电磁吸盘控制电路分析 电动机控制电路分析,3.2.2M7120型平面磨床的电气控制,液压泵电动机M1 砂轮电动机

7、M2 冷却泵电动机M3 砂轮箱升降电动机M4,1.主电路分析,1钢制吸盘体 2线圈 3钢制盖板 4隔磁层 5工件,电磁吸盘工作原理,线圈通电产生的强磁场把工件牢牢吸在工作台上.,2. 电磁吸盘控制电路分析 (1) 电磁吸盘构造及原理,由整流装置、控制装置及保护装置等组成。 整流部分由整流变压器T和桥式整流器VC组成，输出110V直流电压。,(2) YH控制电路,110V直流电源,电磁吸盘整流电路, SB7电磁吸盘停止充磁 SB8电磁吸盘起动充磁 SB9电磁吸盘去磁 XS1插头,电磁吸盘控制电路,(3) 电磁吸盘保护环节, 欠电压保护低于110V， KV不吸，KM1不吸,电动机不起动 电磁吸盘线

8、圈的过电压保护 电磁吸盘的短路保护,液压泵电动机M1 砂轮电动机M2 冷却泵电动机M3 砂轮箱升降电动机M4,3. 电动机控制电路分析,3.3Z3040型摇臂钻床电气控制,3.3.1Z3040型摇臂钻床工作情况 3.3.2 Z3040型摇臂钻床的电气控制,Z3040型摇臂钻床实物图,1床身 2工作台 3立柱 4摇臂 5主轴箱,3.3.1Z3040型摇臂钻床工作情况,结构与作用, 摇臂钻床采用多电动机拖动; 一台主轴电动机拖动主运动与进给运动; 两套液压控制系统: 操作机构液压系统:由主轴电动机拖动,实现主轴正、反转，停车制动，空挡、变速的操作; 夹紧机构液压系统:由液压泵电动机拖动,实现主轴箱

9、、内外立柱和摇臂的夹紧与松开。,电力拖动特点, 4台电动机容量较小，均采用全压直接启动。 摇臂升降由升降电动机拖动，故升降电动机要求正、反转。 液压泵电动机要求有正、反转。 摇臂的移动必须按照摇臂松开摇臂移动摇臂移动到位自动夹紧的程序进行。 冷却泵电动机单向旋转。 要求有必要的联锁与保护环节。 具有机床完全照明和信号指示电路。,控制要求,主电路分析 控制电路分析 照明与信号指示电路分析 电气控制特点,3.3.2Z3040型摇臂钻床的电气控制,主轴电动机M1 摇臂升降电动机M2 液压泵电动机M3 冷却泵电动机M4,1.主电路分析,主轴电动机M1的启动 摇臂升降（发出摇臂移动信号发出松开信号摇臂移

10、动，摇臂移动到所需位置夹紧信号摇臂夹紧） 主轴箱与立柱的夹紧,放松 冷却泵电动机M4控制 完善的联锁与保护,2.控制电路分析,HL1为主轴箱与立柱松开指示灯 （可以手动使主轴箱水平移动或推动摇臂连同外立柱绕内立柱回转） HL2为主轴箱与立柱夹紧指示灯 （可以进行钻削加工） HL3为主轴电动机启动旋转指示灯（可以对主轴控制） EL为机床局部照明灯,3.照明与信号指示电路分析, 采用机、电、液联合控制。 操纵机构液压系统由M1单向拖动齿轮泵送出压力油，从而使主轴获得正转、反转、变速、停止、空挡等工作状态。 夹紧放松机构液压系统：经推动油腔中的活塞和菱形块实现摇臂夹紧放松；立柱、主轴箱夹紧放松。 摇

11、臂升降与摇臂夹紧放松之间有严格的程序要求，实现先松开摇臂、再移动，移动到位后再自动夹紧。 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。,4. 电气控制特点,3.4X62W型万能铣床电气控制,3.4.1X62W型万能铣床工作情况 3.4.2X62W型万能铣床的电气控制,1底座 2床身 3悬梁 4刀杆支架 5升降台 6溜板 7工作台,X62W型万能铣床实物图,3.4.1X62W型万能铣床工作情况,结构与作用,主运动：铣刀的旋转运动即主轴的旋转运动； 进给运动：工件夹持在工作台上在垂直于铣刀轴线方向做直线运动（工作台上、下、前后、左右3个相互垂直方向上运动）； 辅助运动：工件与铣刀相对位

12、置的调整运动即工作台在上下、前后、左右3个相互垂直方向上的快速直线运动及工作台的回转运动。,运动情况,主轴电动机拖动主轴。 进给电动机拖动工作台的工作进给与快速移动（经电磁离合器控制）；也拖动圆工作台的回转。 冷却泵电动机控制冷却液。,电力拖动特点,1.主轴拖动对电气控制的要求,主轴调速：利用主轴变速箱使主轴获得18种转速. 顺铣和逆铣：主轴电动机正、反转，由转向选择开关来选择。 采用电磁离合器控制主轴停车制动和主轴刀制动. 主轴变速点动（冲动）：为使主轴变速时齿轮顺利啮合，减小齿轮端面的冲击。 主轴启动、停止等控制设有两地操作站：为适应铣削加工时操作者在铣床正面或侧面的操作要求。,电气控制要

13、求,2.进给拖动对电气控制的要求,进给采用电气开关、机械挂挡相互联动的手柄操作；也为两地操作方式。 进给电动机应在变速后作瞬时点动（冲动）。 工作台运行方式：手动、进给运动和快速移动3种。 工作台的进给有左右的纵向运动，前后的横向运动和上下的垂直运动。 两个操作手柄：纵向操作手柄（左、右、中间3个位置）； 垂直与横向操作手柄（上、下、前、后、中间5个位置）。 工作台左、右、上、下、前、后6个方向的运动，同一时间只允许一个方向的运动，有限位保护。 先启动主轴电动机，才能启动进给电动机。 停车时，主轴与进给同时停止，或先停进给，后停主轴。,电磁离合器结构简图,1主动轴 2从动齿轮 3套筒 4衔铁

14、5从动摩擦片 6主动摩擦片 7电刷与滑环 8线圈 9铁心,电磁离合器,3.4.2X62W型万能铣床的电气控制,主电路分析 控制电路分析 电气控制特点,1.主电路分析,主轴电动机M1 进给电动机M2 冷却泵电动机M3,2.控制电路分析,主拖动控制 进给拖动控制 圆工作台分析 冷却泵和机床 照明的控制 控制电路的联 锁与保护, M1的起动控制 M1停车制动 主轴上刀、换 刀制动控制 主轴变速点动 控制,主拖动控制, 主轴变速点动控制,主轴变速操纵箱装在床身左侧窗口，变速操作顺序: a. 将主轴变速手柄压下，使手柄的榫块自槽中滑出，然后拉动手柄，使榫块落到第二道槽内为止； b. 转动变速刻度盘，把所

15、需转速对准指针； c. 把手柄推回原来位置，使榫块落进槽内。, 工作台纵向进给运动的控制(左右) 工作台垂直进给运动的控制(上下) 工作台横向进给的控制(前后) 进给变速点动控制 进给方向快速移动的控制,进给拖动控制, 进给变速点动控制,进给变速的操作顺序： a. 将蘑菇形手柄拉出； b. 转动手柄，把刻度盘上所需的进给速度值对准指针； c. 把蘑菇形手柄向前拉到极限位置，此时借变速孔盘压下行程开关SQ6； d. 将蘑菇形手柄推回原位，SQ6不再受压。,1.圆工作台转换开关SA1扳到“接通”位置； 2.顺序:KM1-SQ6-2-SQ4-2-SQ3-2-SQ1-2-SQ2-2-SA1-2-KM3

16、-KM2，进给电动机M2启动旋转拖动圆工作台单向回转。 3.此时水平工作台两个机械操作手柄均处于中间位置不工作。,由进给电动机经传动机构驱动,圆工作台控制,铣削加工时由冷却泵转换开关SA3控制, 当SA3板到“接通”位置时，M3启动旋转。,冷却泵和机床照明控制,控制电路的连锁与保护, 主运动与进给运动的顺序联锁 工作台6个运动方向的联锁 水平工作台与圆工作台的连锁 工作台进给运动与快速运动的联锁 完善的保护,3. 电气控制特点, 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时的制动，以及对工作台工作进给和快速进给的控制。 主轴变速与进给变速均设有变速点动环节。 进给电动机的控制

17、采用机械挂挡电气开关联动的手柄操作，而且操作手柄扳动方向与工作台运动方向一致，具有运动方向的直观性。 工作台上、下、左、右、前、后6个方向的运动具有联锁保护。,3.5T68型卧式镗床电气控制,3.5.1T68型卧式镗床工作情况 3.5.2 T68型卧式镗床的电气控制,T68型卧式镗床实物图,1床身； 2镗头架； 3前立柱； 4镗轴、平旋盘、刀具溜板 ； 5工作台； 6 上溜板； 7 下溜板； 8后立柱,3.5.1T68型卧式镗床工作情况,结构与作用, 主运动M1：镗轴旋转。 快速运动M2：镗轴轴向，平旋盘刀具径向，主轴箱垂直，工作台纵向进给。 辅助运动：工作台回转，后立柱轴向移动，尾座垂直移动

18、及各部分快移等。,运动情况,主轴双速电动机：调速范围大。有高、低两种速度供选择，高速运转时应先经低速再进入高速。 主电动机能正、反转；正、反转的点动控制；制动停车。 变速低速冲动：主轴变速和进给变速齿轮啮合。 快速移动电动机：采用正、反转点动控制方式。 联锁和保护环节：卧式镗床运动部件多。,电力拖动特点和控制要求,主电路分析 控制电路分析 辅助电路分析 电气控制特点,3.5.2T68型卧式镗床的电气控制,1.主电路分析,主轴电动机M1为三角形双星形接法的双速笼型异步电动机 主轴箱、工作台与主轴由快速移动电动机M2拖动实现快速移动,2. 控制电路分析,主轴电动机M1正、反转 M1点动控制 M1制

19、动控制 主轴与进给变速控制 快速移动进给电动机M2的控制 联锁环节,SQ（主轴高低速开关）:高速时压下 SQ1、SQ2（主轴变速）：推回手柄时压下 SQ3 、SQ4（进给变速）：推回手柄时压下SQ5（工作台、主轴箱联锁）：选择时压下 SQ6（主轴、平旋盘联锁）：选择时压下 SQ7 、SQ8（正、反向快速）：选择时压下，中间位置释放,各行程开关的作用及状态, 低速正转控制 低速反转控制 高速正转控制 高速反转控制,主轴电动机 正反转控制,主轴电动机点动控制,KM6主触点将M1绕组接成三角形接法， M1串电阻R低速点动, 正转制动控制 反转制动控制,主轴电动机 制动控制,主轴与进给变速控制,SQ1

20、、SQ2、SQ3、SQ4、KT、KM1、KM2、KM6组成主轴与进给变速冲动控制电路。, 主轴变速控制,具体操作过程如下(运行中变速)： 拉出主轴变速手柄SQ1、SQ2复位KM3、KT断电，R串入电动机回路；KM2吸合KM6得电M1三角形接法，串电阻R反转反接制动； n小于100r/min， KS-1常开触点断开KM2断电， M1停转；同时，KM1吸合M1低速正转启动； n达到120 r/min , KS-1常闭触点断开，M1又停转； n又小于100r/min ， KS-1常闭触点又复位闭合，主轴电动机M1又正转启动。 如此反复，直到新的变速齿轮啮合好为止。 选择新的速度后，将变速手柄压回原位。,不必按主轴停止按钮，可直接拉出主轴变速操作盘手柄进行变速, 进给变速控制,与主轴变速控制过程基本相似。 拉出进给变速操作手柄，由行程开关SQ3、SQ4控制。,工作台的纵、横向快速进给； 主轴的轴向快速进给； 主轴箱的垂