机床电气控制线路分析主题讲座课件.ppt

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录,4.1,复杂电气控制线路分析基础,4.2,卧式车床电气控制线路,4.3,摇臂钻床电气控制线路,4.4,铣床电气控制线路,4.5,磨床电气控制线路,4.6,镗床电气控制线路,4.7,数控机床电气控制线路,1,1.,掌握,复杂电气控制线路,分析方法和分析步骤；,2.,掌握,卧式车床,电气控制线路的组成、工作原理、分析方法和分析步骤；,3.,掌握,摇臂钻床,电气控制线路的组成、工作原理、分析方法和分析步骤；,4.,了解,铣床,电气控制线路的分析方法；,5.,了解,磨床,电气控制线路的分析方法；,6.,了解,镗床,电气控制线路的分析方法；,7.,了解,数控机床,电气控制线路的分析方法；,主要要求,2,1.,复杂电气控制线路分析方法选取,2.,卧式车床,电气控制线路的工作原理分析；,3.,摇臂钻床,电气控制线路的工作原理分析方法；,4.,铣床、磨床、镗床、数控机床,电气控制线路的分析方法；,重点难点,3,4.1,复杂电气控制线路分析基础,基本思路：,“,先机后电、先主后辅、化整为零、集零为整、统观全局、总结特点,”。,原理图,:,主电路、控制电路、辅助电路、保护及连锁环节和特殊控制电路。,简单电路,顺读跟踪法,；,对于复杂电路，特别是联锁控制较多的电路，采用此法分析难度很大。,4,1.,电气控制原理图的基本分析方法,(1),查线读图法,主要步骤：,分析,主电路,，据控制元器件的触点及电气元器件等，大致判断被控制对象的性质和控制要求；,据,主,电路分析结果，查找控制电路上有关的控制环节，结合元器件表和元器件动作位置，,由上而下,或,从左往右,进行读图；,假想,按下按钮,跟踪控制线路,哪些电气元器件受控动作,这些被控制元器件的触点又怎样控制另外一些控制元器件或执行元器件动作的。,自动循环,执行元件,机械运动,信号元件状态变化,又引起哪些控制元器件状态发生变化。,5,特别要注意,控制环节相互间的联系和制约关系,，直至将电路全部看懂为止。,优点：,直观,易学；,缺点：,分析,复杂电路,时,易出错,，一定要认真细心。,6,(2),逆读朔源法,复杂电路分析法：,接触器线圈电路,中串、并联的其他接触器、继电器、行程开关、转换开关的触头，触头的闭合、断开就是该接触器得电、失电的条件；,由触头,再找出它们的,线圈,电路,及其相关电路,，在这些线圈电路中还会有其他接触器、继电器的触头等；,如此找下去，,直到找到主令电器为止,。,注意：,行程开关、转换开关、按钮、压力继电器、温度继电器等没有吸引线圈，只有触头，这些触头的动作是依靠,外力,或,其他因素,实现的，就需要找到其所依靠的外力。,7,另外，当某一个继电器或接触器得电吸合后，应该把它的,所有触头所带动的前后级电器元件的作用状态全部找出,并列在其电气文字符号的下方。,还要注意有,多少副触头就有多少条支路,，不得遗漏。,8,2.,复杂电路电气控制原理图的具体分析步骤,(1),了解,生产工艺与执行电器,的关系,(2),通过,主电路,了解,电动机,(,或其他用电器,),的配置情况及其控制,(3),化整为零,，采用逆读朔源法将电路进行分解,(4),集零为整，综合分析,9,(3),化整为零，采用逆读朔源法将电路进行分解,化整为零：,可控制电路分解成主电路用电器,(,如电动机,),相对应的几个基本电路；,然后利用查线读图法，一个环节一个环节地分析；,还应注意那些满足特殊要求的特殊部分，再利用顺读跟踪法把各环节串起来,10,(3),化整为零，采用逆读朔源法将电路进行分解,分析,行程开关、转换开关,的配置情况及其作用。,无吸引线圈器件,，如行程开关、转换开关以及压力继电器、温度继电器等，须先找到引起触头动作,外力或因素,：,行程开关,机械联动机构来触压或松开；转换开关,手工操作；,单凭看电路图难于搞清楚，必须结合设备说明书、电器元件明细表来明确其用途、操纵行程开关的机械联动机构、触头闭合或断开的不同作用、触头在闭合或断开状态下电路的工作状态；,11,表,4-1,行程开关工作表,符号,名称,所在图区,用途,触头工作状态,操纵联动机构,触头闭合条件及电路工作状态,触头断开条件及电路工作状态,12,表,4-2,转换开关工作表,符号,名称,所在图区,用途,触头闭合时设备工作状态,触头断开时设备工作状态,13,根据电路子功能不同，将复杂电路化整为零,电动机主电路,主触头,辅助电路线圈及其相关电路,用逆读朔源法和顺续读图法,局部电路图；,复杂控制局部电路,进一步分解,基本控制电路：,点动与长动,据启动按钮直接并联辅助动合触头；,手动、自,动,据转换开关；,正向、反向,并找出其共同的电路部分；,通,电、,断,电,延时,继电器,继电器；,据行程开关组合或者行程开关、转换开关组合，将电路进行分解。,这样就可将辅助电路一步一步地分解成基本控制电路，然后再综合起来进行总体分析。,14,分解注意,主电路中,速度继电器,按,速度控制原则,组成制动；,主电路中,整流器,能耗,制动停车电路；,接触器、继电器得电、失电后,其所有触头都动作,接触器、继电器、电磁铁等得电或失电,触头动作,不立即使其所在电路的接触器、继电器、电磁铁动作,为它们得电、失电提供条件,接触器、继电器电路，,必须找出它们的所有触头,；据各种电器元件,(,如速度继电器、时间继电器、电流继电器、压力继电器、温度继电器等,),在电路中的作用进行分析。,(4),集零为整，综合分析,把基本控制电路串起来，用查线读图法综合分析整个电路,15,4.2,卧式车床电气控制线路,注意问题：,（,1,）了解金属切削机床的主要,结构、运动方式、主要技术性能,，液压气压传动系统,工作原理,，机械设备对电气控制系统要求。,（,2,）,分析主电路,，了解各电动机的用途、传动方案、采用的控制方法及其工作状态。,（,3,）了解各,主令电器,（如操作手柄、开关、按钮等）在电路中的功能和操作方式，以及由哪些电路环节实现保护、连锁、信号指示和照明等电路控制。,（,4,）能,按工艺过程、工作方式,，分析整个控制电路，能分块分区域总结出控制电路功能、规律、信号走向。,16,分析电路时应,先,按功能将电路,分解,成基本功能环节（即化整为零），然后,再,一个个对基本功能环节进行,分析,，最,后,根据系统,总,功能，再积零为整，理解整个电气控制系统。,17,4.2.1,卧式车床主要结构及运动形式,图,4-1,普通卧式车床结构示意图,1,进给箱；,2,挂轮箱；,3,主轴变速箱；,4,溜板与刀架；,5,溜板箱；,6,尾座；,7,丝杠；,8,光杠；,9,床身,18,卧式车床主要运动：主运动、进给运动和其它运动。,车削主运动,工件的旋转运动，主轴的正反转是由控制电路来实现的。,调速：,加工时，应据被加工件的材料性能、车刀材料、零件尺寸精度要求、加工方式及冷却条件等来选择切削速度，即车床主轴能在较大范围内变速，对普通车床，调速比一般应大于,70,。,正、反转：,通常车削工作过程中，一般不要求反转，但对于一些特殊的加工，如加工螺纹，为避免乱扣，需反转退刀，再进刀继续加工，因此要求车床主轴具有正、反向旋转的功能。,停车：,同时，若加工的工件比较大，其转动惯量也比较大，停车时必须采用电气制动，以提高生产效率。,19,进给运动：,刀架纵、横向直线运动，是由主轴箱的输出轴，经挂轮箱、进给箱、光杠传入溜板箱而实现的，其运动方式有手动控制和机动控制两种。车削螺纹时，工件的旋转速度与刀具的进给速度应有严格的比例关系。车床纵、横两个方向的进给运动是由主轴箱的输出轴，经交换齿轮箱、进给箱、光杠传入溜板箱而获得的。,辅助运动：,是指溜板箱的快速移动、尾座的移动和工件的夹紧与松开等其他运动。,20,（,1,）近似于,恒功率负载,主轴电机,M1,常选笼型异步电动机,完成主轴主运动和刀具进给运动的驱动,直接启动，点动控制。,（,2,）车削螺纹要求,主轴正、反转,，小型车床用电路实现；较大型车床，多采用机械传动实现，如摩擦离合器、多片式电磁离合器等。,（,3,）车削螺纹时，刀架移动与主轴旋转运动之间正确的比例关系，故主运动和进给运动只由一台电动机拖动，它们之间通过一系列齿轮传动来实现配合；,（,4,）车削加工,调速,范围大，用机械变速方法；但较大型车床上也采用电动机变极调速的方法，进行速度分挡。,4.2.2 卧式车床工作特点及要求,21,（,5,）主电动机,启停,：功率小于,5kW,且电网容量满足用直接启动，否则用降压启动。,（,6,）较大型车床溜板由可正、反转电动机单独拖动的，手动控制。,（,7,）车削中，先启动冷却泵,M2,再启动主轴电动机,M1,；,M2,能实现单独操作（加工铸件或高速切削钢件时，不能采用冷却液）,（,8,）保护、连锁、照明和信号电路。,22,4.2.3 CM6132,型卧式车床电气控制线路,加工精度较好的普通机床,23,24,1.,合,QF,SA1,置中,2.SA1,置上,3.SA1,置下,4.,按,SA2.,5.,停,6.,断,QF,M1,电路,M3,电路,继续,25,1.SA1,置于中位。,2.SA1,置于上位。,3.SA1,置于下位。,4.,停车。,总电路,26,1.,开关,KA,闭合。,2.,开关,KA,断开。,总电路,27,1.控制电路关键问题分析,电动机配置,：主轴电动机,M1,、冷却泵电动机,M2,和液压泵电动机,M3,；,KM1,或,KM2,控制,M1,的正、反转；,电动机控制,：转换开关,SA2,手动操作控制,M2,电源接在,KM1,、,KM2,主触点之后，即只有主轴电动机启动之后，,M2,才能启动；中间继电器,KA,控制,M3,的起停；,M1,、,M2,和,M3,均采用直接启动。,28,(2)转换开关SA1作用,转换开关,SA,1,，触点动作表,触点,操作手柄位置,向上,中间,向下,SA,l-1,(1-2),SA,l-2,(2-5),SA,l-3,(2-7),作用,正转,启动、停止,反转,29,(3),各电机主电路和控制电路分解,主电机,M,1,主电路和控制电路,M1,主电路,KM1,、,KM2,主触头（图区,6,8,和,13,），,SA1,启动、停止正反转，,SA1,中间位置，其触头,SAl-1(1-2),闭合，使,KA,得电吸合并自锁，除使,M3,运转之外，还为,KM1,、,KM2,得电作准备；,SA1,上下位置，其触头,SAl-2(2-5),或,SAl-3(2-7),闭合，,KM1,、,KM2,线圈得电吸合，,M1,正反转；先启动液压泵电动机,M3,再启动,M1,。,主轴电动机,M1,主电路和控制电路图,30,M1,机械制动：,由常闭触点,KM1,（,105-106,）、,KM2,（,106-107,）及,KT,（,101-105,）、电磁制动器,YB,实现的（,13,区）；,KM1,、,KM2,任一得电，,KT,同时得电，,KM1,（,105-106,）、,KM2,（,106-107,）断开，,KT,（,101-105,）闭合，当,KM1,、,KM2,线圈失电，,KT,线圈失电，,KM1,（,105-106,）、,KM2,（,106-107,）复位闭合，但触头,KT,（,101-105,）延时断开，而使,YB,继续得电，对,M1,制动，延时时间后,KT,（,101-105,）便复位断开，使,YB,失电，制动结束。,31,冷却泵电动机M2主电路和控制电路,M2由SA2控制，且与主轴电动机M1构成顺序控制，即只有M1启动后，M2才能启动。,32,M3,主电路,：由中间继电器,KA,的主触点控制，在图区,5,中，可找到其线圈电路。分析知，当转换开关,SA1,触头置于中间位置时，,KA,线圈得电吸合并自锁，实现对液压泵电动机,M3,的控制。,液压泵电动机,M3,主电路,和控制电路,33,2、电路动作分析,(1),主轴电动机,M1,的控制,当电源开关部分的断路器,QF,合上后，机床的控制部分和工作部分引入了电源。,主轴电动机正、反向旋转控制。,M1,拖动车床的主运动和进给运动，,SA,控制,KM1,或,KM2,线圈得电，实现正反电源相序而实现正、反转控制。,34,主轴电动机的停机制动控制,主轴采用电磁离合器机械制动法制动。,开关,SA1,扳到中间位置，,SAl-1(1-2),接通、,SAl-2(2-5),断开，同时,SA4,接通使得,YB,线圈得电为制动做准备。当接触器,KM1,或,KM2,线圈失电，它们的常开触点断开，主轴电动机,M1,停转，同时它们的常闭触点返回，使制动电磁离合器线圈得电，此时时间继电器,KT,线圈虽也断电，但其断电延时打开的常开触点尚未断开，从而整流桥,UR,整流电路接通，对电磁离合器,YB,提供直流电实现制动，在,KT,延时断开触点打开时，切断整流桥电路，则,YB,线圈失电，制动结束。,35,主轴的变速控制,液压机构操纵两组拨叉进行速度改变的。变速时只需转动变速手柄，将液压变速阀转到相应的位置，使得两组拨叉都移到相应的位置进行位置定位，并压动微动开关,SQ1,和,SQ2,，,HL2,灯亮，表示变速完成。若滑移齿尚未啮合好，则,HL2,灯不亮，此时应操作,SAl,于向上或向下位置，接通,KM1,或,KM2,，使主轴稍许转动，让齿轮正常啮合，,HL2,灯亮，说明变速结束，可进行正常工作启动。,36,(2)冷却泵电动机M2的控制,M2,是冷却泵电动机，功率为,0.125kW,，单向旋转，由转换开关,SA2,手动操作控制。,M2,电动机的电源接在,KM1,、,KM2,主触点之后，实现了冷却泵电动机应在主轴电动机启动之后才能启动的顺序启动控制要求。,37,(3)液压泵电动机M3控制,M3,是拖动液压泵的电动机，功率为,0.12kW,，单向旋转，提供主轴变速装置和润滑的用油。因为电动机容量小，采用转换开关,SA1,的触头,SAl-1(1-2),。控制中间继电器,KA,实现控制。液压泵电动机的启动、停止通过自动开关控制。,38,(4),连锁、保护环节、信号与照明电路控制,连锁环节：,利用,KM1,、,KM2,，实现正反向,电气互锁,；利用转换开关,SA1,机械定位，实现,机械连锁,。,保护环节。,自动开关,QF,主轴电动机,M1,短路、过载保护,；熔断器,FU1,电动机,M2,短路保护，熔断器,FU2,电动机,M3,的短路保护，熔断器,FU3,实现对控制电路及变压器的短路保护，熔断器,FU4,实现照明电路的短路保护，熔断器,FU5,直流电路短路保护。热继电器,FR1,电动机,M2,的过载保护，,热继电器,FR2,电动机,M3,过载保护。,转换开关,SA1,与继电器,KA,实现零位、零压保护,。,信号显示电路。,信号灯,HL1,电源指示灯；,HL2,为主轴变速完成指示灯，变速完成时,SQl,、,SQ2,压合，,HL2,灯亮,照明电路。,通过转换开关,SA3,控制,EL,照明电路，照明电路具有一定的独立性。,39,3.电器元件明细表,代号,名称,数量,用途,QF,断路器,1,引入电源,SA,1,转换开关,1,控制主轴电动机,M,1,正、反转及启动与停机,SA,2,转换开关,1,控制冷却泵电动机,M,2,运转,SA,3,转换开关,1,控制,EL,照明电路,SA,4,转换开关,1,控制电磁离合器通电,M,1,主轴电动机,1,驱动主轴运转,M,2,冷却泵电动机,1,驱动冷却泵,M,3,液压泵电动机,1,驱动液压泵,40,代号,名称,数量,用途,FU,1,熔断器,3,冷却泵电动机短路保护,FU,2,熔断器,3,液压泵电动机,FU,3,熔断器,1,控制电路短路保护,FU,4,熔断器,1,照明电路短路保护,FU,5,熔断器,1,直流电路短路保护,KM,l,、,KM,2,接触器,1,控制主轴电动机,M,1,正、反转,KA,中间继电器,1,控制液压泵电动机,M,3,运转,KT,时间继电器,1,主轴主轴电动机,M,1,的停机制动,YB,电磁离合器,1,主轴主轴电动机,M,1,的停机制动,FR,1,热继电器,1,M,2,的过载保护,FR,2,热继电器,1,M,3,的过载保护,41,代号,名称,数量,用途,T,整流变压器,1,降压,SQ,1,、,SQ,2,行程开关,1,控制主轴变速完成指示灯,HL,2,通电,EL,照明灯,1,工作照明,HL,1,指示灯,1,电源指示灯,HL,2,指示灯,1,主轴变速完成指示灯,UR,整流桥,1,给,YB,提供直流电,42,4、电路常见故障分析,(1),主电机不能启动,。可能的原因：电源没有接通；空气开关,QF,已动作，其常闭触点尚未复位；转换开关,SA,内的触点接触不良；交流接触器的线圈烧毁或接线脱落等；,(2),按启动按钮，,电动机发出嗡嗡声,，,不能启动,。这是电动机的三相电源,缺相,造成的，可能原因：熔断器某一相熔丝烧断；接触器一对主触点没接触好；电动机接线某一处断线等；,(3),按停止按钮，主轴电动机,不能停止,。可能的原因：接触器触点熔焊、主触点被杂物阻卡；停止按钮常闭触点被阻卡；,43,4.2.4 C650,型卧式车床电气控制线路,中型普通车床，可加工的最大工件回转直径为,1020mm,，最大工件长度为,3000mm,，能实时监测主电动机,M1,的电流，且具有点动控制功能，应用比较广泛。,44,45,1.,闭合空气开关,QS,。,46,2.,按下按钮,SB2,，实现点动控制。,47,3.,按下按钮,SB3,，实现电机,M1,的正转控制。,48,4.,按下按钮,SB1,，实现正转的制动。,49,5.,按下按钮,SB4,，实现电机,M1,的反转控制。,50,6.,按下按钮,SB1,，实现反转的制动停车。,51,7.,通过按钮,SB5,，,SB6,实现对电机,M2,的控制。,52,8.,通过位置开关,SQ,实现对电机,M3,的控制。,53,1、控制电路关键问题分析,(1),电动机配置情况及其控制,电动机配置：,主轴电机,M1,、冷却泵电机,M2,、快进电机,M3,主电路：,QS KM1,主触点（正）、,KM2,主触点（反）；,电流表,PA,电流互感器,TA,（,M1,的动力回路）：,为防止电流表被启动电流冲击,时间继电器,KT,延时常闭触点，在启动短时间内将电流表暂时短接；,KM3,主触点,控制限流电阻,R,接入和切除：,点动,防止连续的启动电流造成电动机过载,串入限流电阻,R,反接制动,串入电阻,R,限流,速度继电器,KS,主电动机转速为零,常开触点切断反接制动相应电路,完成停车制动。,54,M1,主运动和刀具进给运动，直接启动，可正反转，正反转电气制动停车，可点动控制。,控制电路四个部分：,KM1,、,KM2,分控,M1,正、反转；,PA,经电流互感器,TA,接在,M1,主电路，以实时监测,M1,电流，用,KT,动断触头，启动时短接,TA,，防启动大电流冲击损坏电流表,PA,表头；串联电阻限流控制部分，接触器,KM3,控制限流电阻,R,接入和切除，以防止点动调整时起动电流过大；速度控制部分，速度继电器,KS,速度检测部分与电动机主轴同轴相连，在停车制动过程中，主轴转速降为零时，切断反接制动相应电路，完成制动。,冷却泵,M2,提供切削液，由,KM4,主触点控制，直接起停。,快速移动电动机,M3,由,KM5,控制，由按钮手动控制起停。,55,(2)电气控制图的各电动机主电路和控制电路分解,M1,主电路和控制电路：,M1,主电路控制电器为接触器，主触头为,KM1,、,KM2,、,KM3,，分别位于图区,7,14,，采用速度继电器,KS,进行反接制动停车，,KM1,、,KM2,为正反转接触器，控制正反转启动和反接制动。,56,M1,电气控制电路图,57,M1,点动控制电路图,58,M,1,正转电气控制电路图,59,M,1,反转电气控制电路图,60,图,4-10 C650,反接制动工作流程,61,M1,正转反接制动电气控制电路图,62,M1,反转反接制动电气控制电路图,63,M2和M3的主电路和控制电路,64,2、电路动作分析,控制电路：,M1,、,M2,与,M3,的控制电路。,(1),主电动机正反向启动与点动控制：,压,SB2KM3,、,KT,线圈通电,KM3,的主触点将短接限流电阻,R,接通,KA,的线圈电路,KA,的常闭触点切除停车制动电路,其常开触点与,SB2,的常开触点均闭合,M1,线圈电路得电,主触点闭合,电动机正向启动。,KT,的常闭触点在主电路中短接电流表,A,，经延时断开后，电流表接入电路正常工作。启动结束,正常运行状态。反向启动按钮,SB3,，反向启动与正向启动过程类似。,按,SB4,为,M1,点动按钮,KM1,线圈电路,M1,正启动,这时,KM3,线圈电路并没接通，限流电阻,R,接入主电路限流，其辅助常开触点不动作，,KA,线圈不能得电工作，从而使,KM1,线圈不能连续通电,松开按钮，,M1,停转，实现了主轴电动机串联电阻限流的点动控制。,65,(2),主轴电动机反接制动控制,电机正向转,速度继电器,KS,的常开触点,KS2,闭合,制动准备状态,压,SB1,，切断控制电源，,KM1,、,KM3,、,KA,线圈均失电,其相关触点复位；,电机因惯性而继续运转，速度继电器的触点,KS2,仍闭合，与控制反接制动电路的,KA,常闭触点一起，在按钮,SB1,复位时接通接触器,KM2,的线圈电路，电动机,M1,主电路串入限流电阻,R,，进行反接制动，强迫电动机迅速停车,当电动机速度趋近于零时，速度继电器触点,KS2,复位断开，切断,KM2,的线圈电路，其相应的主触点复位，电动机断电，反接制动过程结束。,反转时的反接制动工作过程与停车制动时的反接制动工作过程相似，此时反转状态下，,KS1,触点闭合，制动时，接通接触器,KM1,的线圈电路，进行反接制动。,66,(3),刀架的快速移动和冷却泵电动机的控制。刀架快速移动是由转动刀架手柄压动位置开关,SQ,，接通控制快速移动电动机,M3,的接触器,KM5,的线圈电路，,KM5,的主触点闭合，,M3,启动，经传动系统驱动溜板箱带动刀架快速移动。冷却泵电动机,M2,由启动按钮,SB6,、停止按钮,SB5,控制接触器,KM4,线圈电路的通断，以实现电动机,M2,的控制。,67,CM650,型卧式车床电器元件明细见表,略,68,4、常见故障分析,(1),电动机不能启动,。可能的原因是：电源没有接通；热继电器已动作，其常闭触点尚未复位；启动按钮或停止按钮内的触点接触不良；交流接触器的线圈烧毁或接线脱落等；,(2),按下启动按钮后，电动机发出,嗡嗡声,，,不能启动,。这是电动机的三相电源缺相造成的，可能原因是：熔断器某一相熔丝烧断；接触器一对主触点没接触好；电动机接线某一处断线等；,(3),按下停止按钮，主轴电动机,不能停止,。可能的原因是：接触器触点熔焊、主触点被杂物阻卡；停止按钮常闭触点被阻卡；,(4),主轴电动机,不能点动,。可能原因是：点动按钮,SB2,常开触点损坏或接线脱落；,(5),主轴电动机,不能反接制动,。可能的原因是：速度继电器损坏或接线脱落；电阻,R,损坏或接线脱落；,(6),不能检测,主轴电动机,负载,。可能的原因是：电流表损坏；时间继电器设定时间太短或损坏；电流互感器损坏。,69,4.3,摇臂钻床电气控制线路,按结构形式,:,台式钻床、立式钻床、卧式钻床、深孔钻床、多轴钻床和摇臂钻床等,4.3.1,摇臂钻床主要结构及运动形式,主要结构：底座、内外立柱、摇臂、主轴、主轴箱及工作台等,70,图,4-14,摇臂钻床结构示意图,1,一内外立柱；,2,一主轴箱；,3,一摇臂；,4,一主轴；,5,一工作台；,6,一底座；,SBl,一主电动机停止按钮；,SB2,一主电动机启动按钮；,SB3,一摇臂上升点动控制按钮；,SB4,一摇臂下降点动控制按钮；,SB5,一松开点动控制按钮；,SB6,一夹紧点动控制按钮,71,内立柱固定在底座一端，外立柱套在内立柱上，工作时用液压夹紧机构与内立柱夹紧，松开后，可绕内立柱回转,360,；摇臂的一端为套筒，它套在外立柱上，经液压夹紧机构可与外立柱夹紧；夹紧机构松开后，借助升降丝杠的正、反向旋转可沿外立柱作上下移动。由于,升降丝杠与外立柱构成一体,，而,升降螺母则固定在摇臂,上，所以,摇臂只能与外立柱一起绕内立柱回转,。主轴箱是一个复合部件，它由主传动电动机、主轴和主轴传动机构、进给和变速机构以及机床的操作机构等部分组成，安装于摇臂的水平导轨上，可以通过手轮操作使主轴箱沿摇臂水平导轨移动。,主要运动：主运动,主轴旋转运动；,进给运动,主轴的纵向进给运动；,辅助运动,摇臂沿外立柱的升降运动、主轴箱沿摇臂长度方向的运动、立柱的夹紧和松开运动、摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动等。,Z3040,型摇臂钻床,四台电机,:,主电机,M1,、摇臂升降电机,M2,、液压泵电机,M3,和冷却泵电机,M4,。,72,主轴变速和进给变速,都在主轴箱内，用,变速机构,分别调节主轴转速和上、下进给量,主轴运动和进给运动调速多采用,有极调速方式,，要通过三相交流异步电动机,M1,结合变速箱,来实现的。,M1,控制主轴旋转运动和进给运动，单向旋转，机械变向，它是由接触器,KM1,控制，,SB2,、,SB1,为其启动和停止按钮，当自动开关,QF,接通电源后，按下,SB2,按钮时，,KM1,接触器得电并自锁，主电动机,M1,启动旋转；按下停止按钮,SB1,，,KM1,断电，,M1,电动机停止。,73,M2,控制,摇臂升降,运动，,SB3,和,SB4,分别为其上升按钮和下降点动控制按钮；,M3,双向旋转；通过,松,开,点,动控制按钮,SB5,、,夹,紧,点,动控制按钮,SB6,控制摇臂夹紧与放松和主油箱及外立柱相对内立柱的夹紧与放松；而,摇臂的回转和主轴箱沿摇臂水平导轨,方向的左右移动通常采用,手动,；,M4,手动,控制，只能单向旋转，可对加工的刀具进行冷却。,74,4.3.2,摇臂钻床工作特点及要求,摇臂钻床的工作特性与电力拖动控制要求如下：,(1),多电机,拖动。,(2),主,轴的旋,转,运动、,纵,向,进,给运动及其,变速,机构均通过主轴箱的一台,异步电动机,进行拖动。,(3),主轴的旋转与进给运动均有较大的调速范围，多由,机械变速机构,实现，也采用可,变极调速,的笼型异步电动机。,(4),加工,螺纹正、反转,，即可用,控制电路,实现，也可采用,机械方法,来实现；若采用机械方法，则拖动主轴的电动机只需单向旋转，且不需要制动。,(5),摇臂的升降,：,升降电动机,拖动，要求电动机能,正、反向,旋转，一般采用笼型异步电动机配合正反转控制电路实现，且不需要调速和制动。,75,(6),夹紧与松开：,内外立柱、主轴箱与摇臂的夹紧与松开，采用手柄机械操作、电气,-,机械装置、电气,-,液压装置、电气,-,液压,-,机械装置等控制方法来实现。,用电机带动液压泵，通过夹紧机构实现；,电动机的正、反转实现,夹紧与松开，送出不同流向的压力油，推动活塞、带动菱形块动作来实现的。因此拖动液压泵的电动机要求能,正、反向旋转，可采用点动控制,。,(7),两条油路：,摇臂钻床,主油箱、立柱的夹紧与松开,由一条油路控制，且能同时动作；而,摇臂的夹紧、松开,是与摇臂升降工作连成一体，由另一条油路控制，通过控制,电磁铁,操纵两条油路。液压泵电动机采用点动控制。,(8),可手动操作,冷却泵电动机,作单向旋转。,(9),必须有相对独立的,安全照明和信号指示,电路。,76,图,4-15,夹紧机构液压系统原理图,77,4.3.3 Z3040,型摇臂钻床电气控制线路,Z3040,型摇臂钻床的电器大部分安装在摇臂后面壁龛内：,M1,主轴电动机,主轴箱上方；,M2,摇臂升降电动机,立柱上方；,M3,液压泵电动机,摇臂后面电气盒下部；,M4,冷却泵电动机,底座上。,两套液压控制系统,：一套由主轴电动机拖动齿轮泵输送压力油，通过操纵机构实现主轴正、反转、停车制动，空挡、预选与变速；另一套由液压泵电动机拖动液压泵输送压力油，实现摇臂夹紧与松开、主轴箱和立柱夹紧与松开。,78,1.主轴电机M1控制电路,79,(a)M,2,的控制电路,(b)KT,控制电路,(c)M,3,的控制电路,(d)YV,控制电路,图,4-17,电动机,M,2,、,M,3,和电磁阀,YV,控制电路,80,图,4-18 Z3040,摇臂上升工作流程图,81,冷却泵电动机M4控制照明与信号指示电路,82,Z3040型摇臂钻床常见故障分析,(1),主轴电动机不能启动,，原因：电源没有接通；热继电器已动作过，其常闭触点尚未复位；启动按钮或停止按钮内触点接触不良；交流接触器的线圈烧毁或接线脱落等。,(2),主轴电动机刚启动运转，,熔断器就熔断,，按下主轴启动按钮,SB2,，主轴电动机刚旋转，就发生熔断器熔断故障：原因可能是机械机构发生卡住现象，或者是钻头被铁屑卡住，进给量太大，造成电动机堵转；负荷太大，主轴电动机电流剧增，热继电器来不及动作，使熔断器熔断。也可能因为电动机本身的故障造成熔断器熔断。,83,Z3040型摇臂钻床常见故障分析,(3),摇臂不能上升,(,或下降,),：,首先检查行程开关,SQ2,是否动作，如已动作，即,SQ2,的常开触点已闭合，说明故障发生在接触器,KM2,或摇臂升降电动机,M2,上；,如,SQ2,没有动作，可能是,SQ2,位置改变，造成活塞杆压不上,SQ2,，使,KM2,不能吸合，升降电动机不能得电旋转，摇臂不能上升。,液压系统发生故障，如液压泵卡死、不转，油路堵塞或气温太低时油的粘度增大，使摇臂不能完全松开，压不下,SQ2,，摇臂也不能上升。,电源的相序接反，按下,SB3,摇臂上升按钮，液压泵电动机反转，使摇臂夹紧，压不上,SQ2,，摇臂也就不能上升或下降。,84,Z3040型摇臂钻床常见故障分析,(4),摇臂上升,(,或下降,),到预定位置后，,摇臂不能夹紧,。行程开关,SQ3,安装位置不准确，或紧固螺钉松动造成,SQ3,过早动作，使液压泵电动机,M3,在摇臂还未充分夹紧时就停止旋转；接触器,KM5,线圈回路出现故障。,(5),立柱、主轴箱不能夹紧,(,松开,),。立柱、主轴箱各自的夹紧或松升是同时进行的，立柱、主轴箱不能夹紧或松开可能是油路堵塞、接触器,KM4,或,KM5,线圈回路出现故障造成的。,(6),按下,SB6,按钮，立柱、主轴箱能夹紧，但放开按钮后，立柱、主轴箱却松开；立柱、主轴箱夹紧和松开，多为机械原因造成，可能是菱形块和承压块的角度方向装错，或者距离不合适造成的；菱形块立不起来，夹紧力调得太大或夹紧液压系统压力不够所致。,85,4.4 铣床电气控制线路,4.4.1,铣床主要结构及运动形式,铣床主要由底座、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，卧式铣床的结构如图,4-19,所示。,铣床有,三种运动,：,主运动,铣削加工时，,铣刀的旋转,运动；,进给运动,加工中工作台或进给箱带动工件的移动以及圆形工作台的旋转运动；,辅助运动,工作台带动工件在三个方向的快速移动。,86,86,4.4,铣床电气控制线路,87,87,4.4,铣床电气控制线路,4.4.2,铣床工作特点及要求,(1),铣床主运动和进给运动间没有比例协调的要求，但从机械结构的合理性考虑，需采用两台电动机单独拖动。,(2),需在加工之前选择好转向（正向或反向,),，而后再启动加工。主轴电动机,M,1,是在空载时直接启动。,(3),需有主轴电动机的停车制动控制，以实现快速停车的目的。铣刀是一种多刃刀具，其切削过程是断续的，负载随时间波动，造成电动机拖动的不平衡。,88,88,4.4,铣床电气控制线路,(4),需实现工作台的三维进给运动。工作台的纵向、横向和垂直,3,个方向的进给运动由一台进给电动机,M,2,拖动，进给运动的方向，是通过操作选择运动方向的手柄与开关，配合进给电动机,M,2,的正、反转来实现的。圆形工作台的回转运动是由进给电动机经传动机构驱动的。,89,89,4.4,铣床电气控制线路,(5),需有工作台的空行程快速移动控制，以缩短调整运动的时间，提高生产率。铣床是由快速电磁铁吸合通过改变传动链的传动比来实现的。,(6),需有电动机变速冲动（短时间歇转动）控制电路。为适应各种不同的铣削加工要求，主轴转速与进给速度应有较宽的调节范围。,(7),需在进给运动电动机与主轴电动机之间实现可靠的连锁。在铣削加工中，根据工艺要求,90,90,4.4,铣床电气控制线路,主轴旋转与工作台进给之间应有可靠的连锁控制，即为了不使工件与铣刀碰撞而造成事故，要求进给运动一定要在铣刀旋转后才能进行，加工结束必须在铣刀停转前停止进给运动或二者同时停止，以避免工件与铣刀碰撞而造成事故。因此，要求进给运动电动机与主轴电动机之间要有可靠的连锁。,(8),需实现圆形工作台的旋转运动与工作台的上下、左右、前后三个方向的运动之间的连锁,91,91,4.4,铣床电气控制线路,控制，以保证机床、刀具的安全。,(9),需要切削液对工件和刀具进行冷却润滑。,(10),需实现主轴的启动、停止，工作台进给运动选向及快速移动等的多点控制，以方便操作者能在铣床的正面、侧面方便地操作，并配有安全照明装置。,4.4.3 X62W,型万能铣床电气控制线路,X62W,型万能铣床电气控制电路图如图,4-20,所示。,92,92,93,93,1,、控制电路关键部分分析,(1)X62W,型万能铣床电动机配置情况及控制,三台电机：主轴电动机,M,1,、工作台进给电动机,M,2,、冷却泵电动机,M,3,；,M,1,接触器,KM,1,控制起停，其正反转由转换开关,SA,5,预先确定；,M,2,采用,KM,2,、,KM,3,构成正反转控制电路，以适应工作过程中的频繁换向；,M,3,转换开关,SA,3,来直接控制起停，以供给加工所需的切削液。,94,94,主轴电机控制电路,95,95,主轴电动机,M,1,主要受接触器,KM,1,、转换开关,SA,2,和行程开关,SQ,7,等电器控制，其控制电路位于图,4-20,中,7,、,8,、,12,区，如图,4-21,所示，其控制电路分解图如图,4-22,所示，转换开关,SA,2,和行程开关,SQ,7,触头工作状态分别如表,4-8,和,4-9,所示。,96,96,表,4-8,转换开关,SA2,触点动作表,触点,线端标号,所在图区,操作手柄位置,正（右）转,停止,停（左）转,SA,5-1,U-W,2,-,-,+,SA,5_2,U-U,2,+,-,-,SA,5-3,W-W,2,+,-,-,SA,5-4,W-U,2,-,-,+,97,97,表,4-8,转换开关,SA2,触点动作表,触点,线端标号,所在图区,操作手柄位置,主轴正常工作,主轴上刀制动,SA,2-1,7-9,7,SA,2_2,105-107,12,98,98,M2,电路,M2,、,M3,和其它电路,99,4.5,磨床电气控制线路,4.5.1,磨床主要结构及运动形式,1,、平面磨床结构,M7l30,型平面磨床含义如图,4-25,所示。,平面磨床主要是由立柱、滑座、砂轮箱、电磁吸盘、工作台、床身等组成，其结构如图,4-26,所示。,图,4-26 M7130,型平面磨床外形图,100,100,4.5,磨床电气控制线路,101,101,4.5,磨床电气控制线路,4.5.2,磨床工作特点及要求,1),砂轮的旋转运动,2),砂轮架的横向进给,3),砂轮架的升降运动,4),工作台的往复运动,5),冷却液的供给,6),电磁吸盘的控制,4.5.3 M7130,型平面磨床电气控制线路,102,102,4.5,磨床电气控制线路,103,103,4.5,磨床电气控制线路,1,、控制电路关键部分分析,(1),电动机配置情况及其控制,主要由砂轮电动机,M,l,、冷却泵电动机,M,2,和液压泵电动机,M,3