典型机床电气控制线路分析PPT课件.ppt
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1、第第4章章 典型机床电气控制线路分析典型机床电气控制线路分析 1.1第4章 典型机床电气控制线路分析 返回返回返回返回总总总总目目目目录录录录 第第4章章 典型机床电气控制线路分析典型机床电气控制线路分析 1.2C650卧床卧床车车床的床的电电气控制气控制线线路路摇摇臂臂钻钻床的床的电电气控制气控制线线路路卧式卧式铣铣床的床的电电气控制气控制线线路路组组合机床的合机床的电电气控制气控制线线路路本章小本章小结结习题习题与思考与思考题题本章内容本章内容第第4章章 典型机床电气控制线路分析典型机床电气控制线路分析 1.3C650卧床卧床车车床的床的电电气控制气控制线线路路 在各种金属切削机床中,在各
2、种金属切削机床中,车车床占的比重最大,床占的比重最大,应应用也最广泛。在用也最广泛。在车车床上能完成床上能完成车车削削外外圆圆、内孔、端面、切槽、切断、螺、内孔、端面、切槽、切断、螺纹纹及成形表面等加工工序,及成形表面等加工工序,还还可以通可以通过过安装安装钻头钻头或或铰铰刀等刀等进进行行钻钻孔、孔、铰铰孔等孔等项项加工。加工。车车床的种床的种类类很多,有卧式很多,有卧式车车床、落地床、落地车车床、立式床、立式车车床、床、转转塔塔车车床等,生床等,生产产中以普通卧式中以普通卧式车车床床应应用最普遍,数量最多。本用最普遍,数量最多。本节节以以C650普通卧式普通卧式车车床床为为例例进进行行电电气
3、控制气控制线线路分析。路分析。一、概述一、概述 1.C650普通卧式普通卧式车车床的主要床的主要结结构及运构及运动动形式形式 C650卧式卧式车车床属于中型床属于中型车车床,可加工的最大工件回床,可加工的最大工件回转转直径直径为为1020mm,最大工件,最大工件长长度度为为3000mm,机床的,机床的结结构形式如构形式如图图4.1所示,由主所示,由主轴变轴变速箱、挂速箱、挂轮轮箱、箱、进给进给箱、溜板箱、箱、溜板箱、尾座、滑板与刀架、光杠与尾座、滑板与刀架、光杠与丝丝杠等部件杠等部件组组成。成。第第4章章 典型机床电气控制线路分析典型机床电气控制线路分析 1.4C650卧床卧床车车床的床的电电
4、气控制气控制线线路路 图图4.1 C650卧式卧式车车床的主要床的主要结结构构 1进给进给箱箱 2挂挂轮轮箱箱 3主主轴变轴变速箱速箱 4滑板与刀架滑板与刀架 5溜板箱溜板箱 6尾座尾座 7丝丝杠杠 8光杠光杠 9床身床身 车车床有床有3种运种运动动形式:主形式:主轴轴通通过过卡卡盘盘或或顶顶尖尖带动带动工件的旋工件的旋转转运运动动,称,称为为主运主运动动;刀具与滑;刀具与滑板一起随溜板箱板一起随溜板箱实现进给实现进给运运动动;其他运;其他运动动称称为辅为辅助运助运动动。主主轴轴的旋的旋转转运运动动由主由主轴电动轴电动机拖机拖动动,经传动经传动机构机构实现实现。车车削加工削加工时时,要求,要求
5、车车床主床主轴轴能在能在较较大范大范围围内内变变速。通常根据被加工零件的材料性能、速。通常根据被加工零件的材料性能、车车刀材料、零件尺寸精度要求、加工方式及刀材料、零件尺寸精度要求、加工方式及冷却条件等来冷却条件等来选择选择切削速度,采用机械切削速度,采用机械变变速方法。速方法。对对于卧式于卧式车车床,床,调调速比一般速比一般应应大于大于70。为满为满足加工螺足加工螺纹纹的需要,要求的需要,要求车车床主床主轴轴具有正、反向旋具有正、反向旋转转的功能。由于加工的工件比的功能。由于加工的工件比较较大,其大,其转动转动惯惯量也比量也比较较大,停大,停车时车时必必须须采用采用电电气制气制动动,以提高生
6、,以提高生产产效率。效率。车车床床纵纵、横两个方向的、横两个方向的进给进给运运动动是由主是由主轴轴箱的箱的输输出出轴轴,经经挂挂轮轮箱、箱、进给进给箱、光杠箱、光杠传传入溜板入溜板箱而箱而获获得,其运得,其运动动方式有手方式有手动动与机与机动动控制两种。控制两种。车车床的床的辅辅助运助运动为动为溜板箱的快速移溜板箱的快速移动动、尾座的移、尾座的移动动和工件的和工件的夹紧夹紧与放松。与放松。第第4章章 典型机床电气控制线路分析典型机床电气控制线路分析 1.5C650卧床卧床车车床的床的电电气控制气控制线线路路 2.C650普通卧式普通卧式车车床的床的电电力拖力拖动动要求与控制特点要求与控制特点
7、C650普通普通车车床的床的电电力拖力拖动动控制要求与特点如下:控制要求与特点如下:(1)车车削加工近似于恒功率削加工近似于恒功率负载负载,主,主轴电动轴电动机机M1通常通常选选用用笼笼型异步型异步电动电动机,完成主机,完成主轴轴主运主运动动和刀具和刀具进给进给运运动动的的驱动驱动。电动电动机采用直接起机采用直接起动动的方式起的方式起动动,可正反两个方向旋,可正反两个方向旋转转,并可,并可实现实现正反两个旋正反两个旋转转方向的方向的电电气停气停车车制制动动。为为加工加工调调整方便,整方便,还还具有点具有点动动功能。功能。(2)车车削螺削螺纹时纹时,刀架移,刀架移动动与主与主轴轴旋旋转转运运动动
8、之之间间必必须须保持准确的比例关系,因此,保持准确的比例关系,因此,车车床主床主轴轴运运动动和和进给进给运运动动只由一台只由一台电动电动机拖机拖动动,刀架移,刀架移动动由主由主轴轴箱通箱通过过机械机械传动链传动链来来实现实现。(3)为为了提高生了提高生产产效率、减效率、减轻轻工人工人劳动劳动强强度,拖板的快速移度,拖板的快速移动动由由电动电动机机M3单单独拖独拖动动。根据使。根据使用需要,可随用需要,可随时时手手动动控制起停。控制起停。(4)车车削加工中,削加工中,为为防止刀具和工件的温度防止刀具和工件的温度过过高、延高、延长长刀具使用寿命、提高加工刀具使用寿命、提高加工质质量,量,车车床附床
9、附有一台有一台单单方向旋方向旋转转的冷却的冷却泵电动泵电动机机M2,与主,与主轴电动轴电动机机实现顺实现顺序起停,也可序起停,也可单单独操作。独操作。(5)必要的保必要的保护环节护环节、联锁环节联锁环节、照明和信号、照明和信号电电路。路。二、机床二、机床电电气控制气控制线线路分析基路分析基础础 电电气控制气控制线线路分析的基本思路是路分析的基本思路是“先机后先机后电电、先主后、先主后辅辅、化整、化整为为零、集零零、集零为为整、整、统观统观全全局、局、总结总结特点特点”。第第4章章 典型机床电气控制线路分析典型机床电气控制线路分析 1.6C650卧床卧床车车床的床的电电气控制气控制线线路路 在分
10、析机床在分析机床电电气控制气控制线线路前,首先要了解机床的主要技路前,首先要了解机床的主要技术术性能及机械性能及机械传动传动、液、液压压和气和气动动的工作原理。弄清各的工作原理。弄清各电动电动机的安装部位、作用、机的安装部位、作用、规规格和型号。初步熟悉各种格和型号。初步熟悉各种电电器的安装器的安装部位、作用以及各操部位、作用以及各操纵纵手柄、开关、控制按手柄、开关、控制按钮钮的功能和操的功能和操纵纵方法。注意了解与机床的机械、方法。注意了解与机床的机械、液液压发压发生直接生直接联联系的各种系的各种电电器器(如:行程开关、撞如:行程开关、撞块块、压压力力继电继电器、器、电电磁离合器、磁离合器、
11、电电磁磁铁铁等等)的安装部位及作用。分析的安装部位及作用。分析电电气控制气控制线线路路时时,要,要结结合合说说明明书书或有关的技或有关的技术资术资料将整个料将整个电电气控气控制制线线路划分成若干部分逐一路划分成若干部分逐一进进行分析。例如:各行分析。例如:各电动电动机的起机的起动动、停止、停止、变变速、制速、制动动、保、保护护及相互及相互间间的的联锁联锁等。在仔等。在仔细阅读设备说细阅读设备说明明书书、了解、了解电电器控制系器控制系统统的的总总体体结结构、构、电动电动机机电电器器的分布状况及控制要求等内容之后,便可以分析的分布状况及控制要求等内容之后,便可以分析电电气控制原理气控制原理图图了。
12、了。电电气控制原理气控制原理图图通常由主通常由主电电路、控制路、控制电电路、路、辅辅助助电电路、保路、保护护及及联锁环节联锁环节以及特殊控制以及特殊控制电电路等部分路等部分组组成。分析控制成。分析控制电电路的最基本方法是路的最基本方法是查线读图查线读图法。法。1.分析分析电电气原理气原理图图的方法与步的方法与步骤骤(1)分析主分析主电电路。从主路。从主电电路入手,根据每台路入手,根据每台电动电动机和机和执执行行电电器的控制要求去分析各器的控制要求去分析各电动电动机和机和执执行行电电器的控制内容,包括器的控制内容,包括电动电动机起机起动动、转转向控制、向控制、调调速和制速和制动动等基本控制等基本
13、控制电电路。路。(2)分析控制分析控制电电路。根据主路。根据主电电路各个路各个电动电动机和机和执执行行电电器的控制要求,逐一找出控制器的控制要求,逐一找出控制电电路中的路中的控制控制环节环节,将控制,将控制电电路路“化整化整为为零零”,按功能不同划分成若干个局部控制,按功能不同划分成若干个局部控制电电路来路来进进行分析。行分析。(3)分析分析辅辅助助电电路。路。辅辅助助电电路包括路包括执执行元件的工作状行元件的工作状态显态显示、示、电电源源显显示、参数示、参数测测定、照明和定、照明和故障故障报报警等部分。警等部分。辅辅助助电电路中很多部分是由控制路中很多部分是由控制电电路中的元器件来控制的,所
14、以分析路中的元器件来控制的,所以分析辅辅助助电电路路时时,还还要回要回过头过头来来对对照控制照控制电电路路对这对这部分部分电电路路进进行分析。行分析。第第4章章 典型机床电气控制线路分析典型机床电气控制线路分析 1.7C650卧床卧床车车床的床的电电气控制气控制线线路路(4)分析分析联锁联锁与保与保护环节护环节。生。生产产机械机械对对安全性、可靠性有很高的要求,安全性、可靠性有很高的要求,实现这实现这些要求,除了合些要求,除了合理地理地选择选择拖拖动动、控制方案之外,在控制、控制方案之外,在控制电电路中路中还设还设置了必要的置了必要的电电气气联锁联锁和一系列的和一系列的电电气保气保护护。必必须
15、对电须对电气气联锁联锁与与电电气保气保护环节护环节在控制在控制线线路中的作用路中的作用进进行分析。行分析。(5)分析特殊控制分析特殊控制环节环节。在某些控制。在某些控制电电路中,路中,还设还设置了一些与主置了一些与主电电路、控制路、控制电电路关系不密切,路关系不密切,相相对对独立的某些特殊独立的某些特殊环节环节,如,如产产品品计计数装置、自数装置、自动检测动检测系系统统、晶、晶闸闸管触管触发电发电路和自路和自动调动调温装置温装置等。等。这这些部分往往自成一个小系些部分往往自成一个小系统统,其,其读图读图分析的方法可参照上述分析分析的方法可参照上述分析过过程,并灵活运用所学程,并灵活运用所学过过
16、的的电电子技子技术术、变变流技流技术术、自控系、自控系统统、检测检测与与转换转换等知等知识进识进行逐一分析。行逐一分析。(6)总总体体检查检查。经过经过“化整化整为为零零”,逐步分析每一局部,逐步分析每一局部电电路的工作原理以及各部分之路的工作原理以及各部分之间间的控制关系的控制关系后,后,还还必必须须用用“集零集零为为整整”的方法,全面的方法,全面检查检查整个控制整个控制电电路,看是否有路,看是否有遗遗漏。特漏。特别别要从整体角度要从整体角度去去进进一步一步检查检查和理解各控制和理解各控制环节环节之之间间的的联联系,机系,机电电液的配合情况,了解液的配合情况,了解电电路路图图中每一个中每一个
17、电电气元气元器件的作用,熟悉其工作器件的作用,熟悉其工作过过程并了解其主要参数,由此可以程并了解其主要参数,由此可以对对整个整个电电路有清晰的理解。路有清晰的理解。2.查线读图查线读图法的要点法的要点 查线读图查线读图法是分析法是分析继电继电接触器控制接触器控制电电路的最基本方法。路的最基本方法。继电继电接触器控制接触器控制电电路主要由路主要由信号元器件、控制元器件和信号元器件、控制元器件和执执行元器件行元器件组组成。成。第第4章章 典型机床电气控制线路分析典型机床电气控制线路分析 1.8C650卧床卧床车车床的床的电电气控制气控制线线路路 用用查线读图查线读图法法阅读电阅读电气控制原理气控制
18、原理图时图时,一般先分析,一般先分析执执行元器件的行元器件的线线路路(即主即主电电路路)。查查看主看主电电路有哪些控制元器件的触点及路有哪些控制元器件的触点及电电气元器件等,根据它气元器件等,根据它们们大致判断被控制大致判断被控制对对象的性象的性质质和控制要和控制要求,然后根据主求,然后根据主电电路分析的路分析的结结果所提供的果所提供的线线索及元器件触点的文字符号,在控制索及元器件触点的文字符号,在控制电电路上路上查查找有找有关的控制关的控制环节环节,结结合元器件表和元器件合元器件表和元器件动动作位置作位置图进图进行行读图读图。控制。控制电电路的路的读图读图通常是由上而下通常是由上而下或从左往
19、右,或从左往右,读图时读图时假想按下操作按假想按下操作按钮钮,跟踪控制,跟踪控制线线路,路,观观察有哪些察有哪些电电气元器件受控气元器件受控动动作。再作。再查查看看这这些被控制元器件的触点又怎些被控制元器件的触点又怎样样控制另外一些控制元器件或控制另外一些控制元器件或执执行元器件行元器件动动作的。如果有自作的。如果有自动动循循环环控制,控制,则则要要观观察察执执行元器件行元器件带动带动机械运机械运动动将使哪些信号元器件状将使哪些信号元器件状态发态发生生变变化,并又引起化,并又引起哪些控制元器件状哪些控制元器件状态发态发生生变变化。在化。在读图过读图过程中,特程中,特别别要注意控制要注意控制环节
20、环节相互相互间间的的联联系和制系和制约约关系,关系,直至将直至将电电路全部看懂路全部看懂为为止。止。查线读图查线读图法的法的优优点是直点是直观观性性强强,容易掌握。缺点是分析复,容易掌握。缺点是分析复杂电杂电路路时时易出易出错错。因此,在用。因此,在用查线读图查线读图法分析法分析线线路路时时,一定要,一定要认认真真细细心。心。三、三、C650卧式卧式车车床的床的电电气控制气控制线线路分析路分析 1.主主电电路分析路分析第第4章章 典型机床电气控制线路分析典型机床电气控制线路分析 1.9C650卧床卧床车车床的床的电电气控制气控制线线路路 图图4.2所示的主所示的主电电路中有三台路中有三台电动电
21、动机的机的驱动电驱动电路。隔离开关路。隔离开关QS将三相将三相电电源引入,源引入,电动电动机主机主电电路接路接线线分分为为3部分,第一部分由正部分,第一部分由正转转控制交流接触器控制交流接触器KM1和反和反转转控制交流接触器控制交流接触器KM2的两的两组组主触点构成主触点构成电动电动机的正反机的正反转转接接线线;第二部分;第二部分为电为电流表流表A经电经电流互感器流互感器TA接在接在主主电动电动机机M1的的动动力回路上,以力回路上,以监视电动监视电动机工作机工作时绕组时绕组的的电电流流变变化。化。为为防止防止电电流表被起流表被起动动电电流冲流冲击损击损坏,利用一坏,利用一时间继电时间继电器器K
22、T的延的延时时常常闭闭触点,在起触点,在起动动的短的短时间时间内将内将电电流表流表暂时暂时短接;第三部分短接;第三部分线线路通路通过过交流接触器交流接触器KM3的主触点控制限流的主触点控制限流电电阻阻R的接入和切除。在的接入和切除。在进进行行点点动调动调整整时时,为为防止防止连续连续的起的起动电动电流造成流造成电动电动机机过载过载,串入限流,串入限流电电阻阻R,以保,以保证电证电路路设备设备正常工作。在正常工作。在电动电动机反接制机反接制动时动时,通常串入,通常串入电电阻阻R限流。速度限流。速度继电继电器器KS的速度的速度检测检测部分与部分与电动电动机的主机的主轴轴同同轴轴相相连连,在停,在停
23、车车制制动过动过程中,当主程中,当主电动电动机机转转速速为为零零时时,其常开触点可将控,其常开触点可将控制制电电路中反接制路中反接制动动相相应电应电路切断,完成停路切断,完成停车车制制动动。第第4章章 典型机床电气控制线路分析典型机床电气控制线路分析 1.10C650卧床卧床车车床的床的电电气控制气控制线线路路图图4.2 C650卧式卧式车车床床电电气控制原理气控制原理图图 电动电动机机M2由交流接触器由交流接触器KM4的主触点控制其的主触点控制其动动力力电电路的接通与断开;路的接通与断开;电动电动机机M3由交流接触器由交流接触器KM5控制。控制。为为保保证证主主电电路的正常运行,主路的正常运
24、行,主电电路中路中还设还设置了采用熔断器的短路保置了采用熔断器的短路保护环节护环节和采用和采用热继电热继电器的器的电动电动机机过载过载保保护环节护环节。第第4章章 典型机床电气控制线路分析典型机床电气控制线路分析 1.11C650卧床卧床车车床的床的电电气控制气控制线线路路 2.控制控制电电路分析路分析 控制控制电电路可划分路可划分为为主主电动电动机机M1的控制的控制电电路和路和电动电动机机M2与与M3的控制的控制电电路两部分。下面路两部分。下面对对各部分控制各部分控制电电路逐一路逐一进进行分析。行分析。(1)主主轴电动轴电动机正反向起机正反向起动动与点与点动动控制。由控制。由图图4.2可知,
25、当可知,当压压下正向起下正向起动动按按钮钮SB2时时,其常开触,其常开触点点动动作作闭闭合,接通交流接触器合,接通交流接触器KM3的的线线圈圈电电路和路和时间继电时间继电器器KT的的线线圈圈电电路,路,KM3的主触点将的主触点将主主电电路中限流路中限流电电阻阻R短接,其短接,其辅辅助常开触点同助常开触点同时时将中将中间继电间继电器器KA的的线线圈圈电电路接通,路接通,KA的常的常闭闭触点将停触点将停车车制制动动的基本的基本电电路切除,其常开触点与路切除,其常开触点与SB2的常开触点均在的常开触点均在闭闭合状合状态态,控制主,控制主电动电动机机的交流接触器的交流接触器KM1的的线线圈圈电电路得路
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