第3章 典型機(jī)床控制電路課件

第3章典型機(jī)床控制電路3.1電氣控制線路分析基礎(chǔ)3.4X62W銑床結(jié)構(gòu)及電氣控制線路3.2CA6140車床的電氣控制3.3M7120平面磨床控制線路分析3.1電氣控制線路分析基礎(chǔ)①詳細(xì)閱讀說(shuō)明書(shū):了解設(shè)備的結(jié)構(gòu),技術(shù)指標(biāo),機(jī)械傳動(dòng)、液壓與氣動(dòng)的工作原理；電機(jī)的規(guī)格型號(hào)；設(shè)備的使用,各操作手柄、開(kāi)關(guān)、旋鈕等的作用；與機(jī)械、液壓部分直接關(guān)聯(lián)的行程開(kāi)關(guān)、電磁閥、電磁離合器等的位置、工作狀態(tài)及作用。

②電氣控制原理圖。電氣控制線路原理圖主要由主電路、控制電路、輔助電路及特殊控制電路等組成,這是分析控制線路的關(guān)鍵內(nèi)容。③電氣總裝接線與電器元件布置圖。主要電氣部件的布置、安裝要求；電器元件布置與接線；在調(diào)試、檢修中可通過(guò)布置圖和接線圖很方便地找到各種電器元件和測(cè)試點(diǎn),進(jìn)行維護(hù)和維修保養(yǎng)。1.電氣控制線路分析的內(nèi)容

2.電氣控制原理圖及故障的分析方法與步驟①主電路。首先從主電路入手分析,根據(jù)各電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行電器的控制要求去分析各電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行電器的控制環(huán)節(jié),如電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、轉(zhuǎn)向、速度、制動(dòng)等狀況。按下起動(dòng)按鈕，如果出現(xiàn)異常聲音，故障一般在主電路。②控制電路。根據(jù)各電動(dòng)機(jī)的執(zhí)行電器的控制要求找出控制電器中的控制環(huán)節(jié),可將控制線路按功能不同分成若干個(gè)局部控制線路來(lái)進(jìn)行分析處理。如果主電路通電正常，按下起動(dòng)按鈕無(wú)反映，故障一般在控制電路。產(chǎn)生故障的因素較多，控制線路不同，分析故障的方法也不同。3.2CA6140車床的電氣控制

CA6140臥式車床的加工范圍很廣，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自動(dòng)化程度低。比較適于單件、小批生產(chǎn)，或用于工具及維修車間。

CA6140型普通(臥式)主要由床身、主軸變速箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、絲杠、光杠、尾架等部分組成。如3-1所示是CA6140車床結(jié)構(gòu)示意圖。

第1次重大改進(jìn)普通車床工件最大直徑400mm圖3-1CA6140型普通車床結(jié)構(gòu)示意外形圖1-主軸箱；2-縱溜板；3-橫溜板；4-轉(zhuǎn)盤；5-方刀架；6-小溜板；7-尾架；8-床身；9-右床座；10-光杠；11-絲杠；12-溜扳箱；13-左床座；14-進(jìn)給箱；15-掛輪架；i6-操縱手柄

一、主要運(yùn)動(dòng)形式車床的主運(yùn)動(dòng)為工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),由主軸通過(guò)卡盤帶動(dòng)零件旋轉(zhuǎn),是承擔(dān)車削加工時(shí)的主要切削功率。在車削加工時(shí),要根據(jù)被加零件材料、刀具種類、零件尺寸、工藝要求等來(lái)選擇不同的切削速度和切削用量。在車削加工時(shí),通常不要求反轉(zhuǎn),但在加工螺紋時(shí),為避免亂扣,要反轉(zhuǎn)退刀,再縱向進(jìn)刀繼續(xù)加工,這就要求主軸應(yīng)具備有正、反轉(zhuǎn)功能。車刀的移動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。二、電氣控制線路分析圖3-2為CA6140型普通車床的電氣控制原理圖,分為主電路、控制電路及照明電路三部分。圖3-2CA6140電氣控制原理圖1.主電路分析在主電路中，一共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)。M1為主軸電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)和刀架作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；M2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)；用來(lái)輸送切削液;M3為刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)。2.控制電路分析（1）主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制。（2）冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的控制（3）刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的控制3.照明、信號(hào)燈電路分析7.5Kw，1450r/min90w，3000r/min250w，1360r/min4.故障分析要點(diǎn)(1)看清故障現(xiàn)象(2)熟悉原理圖(3)掌握線路走向(4)使用正確排故方法(1)主軸電動(dòng)機(jī)M1不能起動(dòng)(5)刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3不能起動(dòng)5.常見(jiàn)故障(2)主軸電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)后不能自鎖(3)主軸電動(dòng)機(jī)M1不能啟動(dòng)(4)主軸電動(dòng)機(jī)M1不能停止3.3M7120平面磨床控制線路分析

一、M7120平面磨床的主要工作情況平面磨床的主運(yùn)動(dòng)是砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為工作臺(tái)和砂輪的縱向往返運(yùn)動(dòng),砂輪箱升降運(yùn)動(dòng)為輔助運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)每完成一次縱向進(jìn)給,砂輪自動(dòng)作一次橫向進(jìn)給,只有當(dāng)加工完整個(gè)平面以后,砂輪用手動(dòng)作垂直進(jìn)給。M7120平面磨床主要由縱向移動(dòng)手輪、砂輪箱、滑座、橫向進(jìn)給手輪、砂輪調(diào)節(jié)器、立柱、工作臺(tái)、垂直進(jìn)給手輪、床身、等部分組成。工作臺(tái)上放的電磁吸盤,用來(lái)吸持工件,工作臺(tái)可在床身的導(dǎo)軌上作往返(縱向)運(yùn)動(dòng),主軸可在床身的橫向?qū)к壣献鳈M向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),砂輪箱可在立柱導(dǎo)軌上作垂直運(yùn)動(dòng)。M7120平面磨床的結(jié)構(gòu)如圖3-3所示,圖3-3M7120平面磨床的結(jié)構(gòu)示意圖1一縱向移動(dòng)手輪;2一砂輪箱;3一滑座;4一橫向進(jìn)給手輪;5一砂輪調(diào)節(jié)器;6一立柱;7一撞塊;8一工作臺(tái);9一垂直進(jìn)給手輪;10一床身二、M7120型平面磨床的基本控制要求①所使用的液壓泵電動(dòng)機(jī)、砂輪電動(dòng)機(jī)、砂輪箱升降電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)均采用普通籠型交流異步電動(dòng)機(jī)。②換向是通過(guò)工作臺(tái)上的撞塊碰撞床身上的液壓換向開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)磨床的砂輪、砂輪箱升降和冷卻泵不要求調(diào)速。③磨削工件采用電磁吸盤來(lái)吸持工件。并有必要的信號(hào)指示和局部照明。④砂輪電動(dòng)機(jī)、液壓泵電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)采用直接起動(dòng)，砂輪箱升降電動(dòng)機(jī)要求能正、反轉(zhuǎn)。⑤保護(hù)環(huán)節(jié)完善,對(duì)電動(dòng)機(jī)設(shè)有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、電磁吸盤欠壓保護(hù)等。⑥為減少工件在磨削加工中的熱變形并沖走磨屑,以保證加工精度,需用冷卻液。

三、M7120平面磨床的電氣控制線路分析1.主電路分析主電路中共有四臺(tái)電動(dòng)機(jī),其中M1是液壓泵電動(dòng)機(jī),用于工作臺(tái)的往返運(yùn)動(dòng);M2是砂輪電動(dòng)機(jī),用于砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成磨削加工;M3是冷卻泵電動(dòng)機(jī)。為砂輪磨削工件時(shí)輸送冷卻液,用于單向旋轉(zhuǎn)。冷卻泵電機(jī)M3只有在砂輪電機(jī)M2運(yùn)轉(zhuǎn)后才能運(yùn)轉(zhuǎn)。M4電動(dòng)機(jī)是砂輪升降,用于磨削過(guò)程中調(diào)整砂輪與工件之間的位置。四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的工作情況是:M1、M2和M3為單向旋轉(zhuǎn)控制,M4為正、反轉(zhuǎn)控制。

2.控制電路分析(1)液壓泵電動(dòng)機(jī)M1的控制。(2)砂輪電動(dòng)機(jī)M2及冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3的控制。(3)砂輪升降控制電動(dòng)機(jī)M4的控制。圖3-4M7120平面磨床的電氣控制線路3.電磁吸盤控制電路分析電磁吸盤是用來(lái)吸住工件以便進(jìn)行磨削加工,其線圈通以直流電,使芯體被磁化,將工件牢牢吸住。吸盤的控制線路包括整流線路、控制線路和保護(hù)裝置三個(gè)部分。充磁過(guò)程是:按下起動(dòng)按鈕SB8,接觸器KM5線圈得電,其主觸點(diǎn)閉合同時(shí)KM5自鎖,電磁吸盤YH線圈得電,工作臺(tái)充磁吸住工件，聯(lián)鎖觸頭斷開(kāi)。去磁過(guò)程是：按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB10,接觸器KM6線圈得電,使KM6主觸頭閉合,電磁吸盤YH線圈接入反向直流電,可使工作臺(tái)和工件去磁。為防止去磁時(shí)因時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而使工作臺(tái)反向磁化,再次吸住工件,所以接觸器KM6采用點(diǎn)動(dòng)控制。4.照明和指示燈電路分析。圖3-4,HL1亮,表示控制電路的電源正常。HL2亮,表示液壓泵電動(dòng)機(jī)M1處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),工作臺(tái)正在進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。HL3亮,表示冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3及砂輪電動(dòng)機(jī)M2處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。HL4亮,表示砂輪升降電動(dòng)機(jī)M4處于工作狀態(tài)。HL5亮,表示電磁吸盤YH處于工作狀態(tài);不亮則表示電磁吸盤未工作。5.電氣線路常見(jiàn)故障分析①電磁吸盤無(wú)吸力:先檢查變壓器TC的整流輸入端熔斷器FU4及電磁吸盤電路熔斷器FU5的熔體是否熔斷;接著檢查接插器的接觸是否良好,電磁吸盤YH線圈兩端的出線頭是否短路或斷路。要學(xué)會(huì)使用萬(wàn)用表檢查線路。②電磁吸盤吸力不足:檢查空載時(shí)整流器輸出電壓是否正?；蚪佑|器KM5的主觸點(diǎn)及接插器是否接觸不良。③其它故障:砂輪只能下降而不能上升或只能上升不能下降。3.4X62W銑床結(jié)構(gòu)及電氣控制線路一.銑床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)方式1.X62W萬(wàn)能銑床的主要結(jié)構(gòu)X62W萬(wàn)能銑床是臥式銑床,主要由床身、主軸、刀桿、懸梁、刀桿支架、工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)盤、橫溜板、升降臺(tái)、底座等組。如圖3-5所示,床身固定在底座上,內(nèi)裝主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速機(jī)構(gòu),床身頂部有水平導(dǎo)軌,懸梁可沿導(dǎo)軌水平移動(dòng)。刀桿支架可在懸梁上水平移動(dòng)。升降臺(tái)可沿床身垂直導(dǎo)軌上下移動(dòng)。橫溜板在升降的水平導(dǎo)軌上可作平行于主軸軸線方向橫向移動(dòng)。工作臺(tái)可沿導(dǎo)軌作垂直于主軸軸線的縱向移動(dòng)，還可繞垂直軸線左右旋轉(zhuǎn)45°,加工螺旋槽。

2.X62W萬(wàn)能銑床的運(yùn)動(dòng)形式X62W萬(wàn)能臥式銑床有三種運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。①主運(yùn)動(dòng)：銑床的主運(yùn)動(dòng)是指主軸帶動(dòng)銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。銑床加工一般有順銑和逆銑兩種,要求主軸能正反轉(zhuǎn),但銑刀種類選定了,銑削方向也就定了,通常主軸運(yùn)動(dòng)的方向不需經(jīng)常改變。②進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：銑床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是指工作臺(tái)的前后(橫向)、左右(縱向)和上下(垂直)6個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，或圓工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。③輔助運(yùn)動(dòng)：銑床的輔助運(yùn)動(dòng)是指工作臺(tái)在進(jìn)給方向上的快速運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等。圖3-5X62W型萬(wàn)能銑床外形圖1-床身；2-主軸；3-刀桿；4-懸梁；5-刀桿支架；6-工作臺(tái)；7-回轉(zhuǎn)盤；8-橫溜板；9-升降臺(tái)；10-底座二.X62W萬(wàn)能銑床的電氣控制圖3-6為X62W型臥式萬(wàn)能銑床電氣控制電路圖。M1為主軸電動(dòng)機(jī),M2為工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī),M3為冷卻泵電動(dòng)機(jī)。SQ1與SQ2為工作臺(tái)縱向(左右)進(jìn)給位置開(kāi)關(guān),SQ3與SQ4為工作臺(tái)橫向(前后)和豎向(上下)進(jìn)給位置開(kāi)關(guān),SA1為圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。SA3是冷卻泵控制開(kāi)關(guān)。SA4是照明燈開(kāi)關(guān),SQ6與SQ7為由各自變速手輪控制的工作臺(tái)進(jìn)給變速和主軸變速?zèng)_動(dòng)開(kāi)關(guān)。圖3-6X62W型臥式萬(wàn)能銑床電氣控制電路圖（一）主電路分析主電路共有3臺(tái)電動(dòng)機(jī)。①M(fèi)1是主軸電動(dòng)機(jī),拖動(dòng)主軸帶動(dòng)銑刀進(jìn)行銑削加工,起動(dòng)和停止采用兩地控制,一處在升降臺(tái)上,一處在床身上，KM1是M1的起動(dòng)接觸器,SA5是主軸換向開(kāi)關(guān)。②M2是進(jìn)給電動(dòng)機(jī),通過(guò)操縱手柄和機(jī)械離合器的配合后可進(jìn)行工作臺(tái)前后、左右、上下6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，由接觸器KM3、KM4控制M2的正反轉(zhuǎn)。6個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是聯(lián)鎖的。③M3是冷卻泵電動(dòng)機(jī),供應(yīng)切削液,主軸電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3采用順序控制,當(dāng)M1起動(dòng)后M3才能起動(dòng),由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA3控制。④三臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3共用熔斷器FU1作短路保護(hù),熱繼電器FR1,FR2,FR3分別作過(guò)載保護(hù)。（二）控制電路分析1.主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制（1）起動(dòng)運(yùn)行接通主軸換向開(kāi)關(guān)SA5，,然后按下起動(dòng)按鈕SB1(或SB2),接觸器KM1線圈得電，KM1輔助觸頭自鎖，電動(dòng)機(jī)M1主軸起動(dòng)運(yùn)行。（2）停止運(yùn)行按下停止按鈕SB3(或SB4),接觸器KM1斷電，速度繼電器KS正轉(zhuǎn)常開(kāi)觸頭閉合，接觸器KM2通電當(dāng)M1轉(zhuǎn)速降低到較低時(shí),速度繼電器KS常開(kāi)觸頭復(fù)位，接觸器KM2斷電，M1停轉(zhuǎn),反接制動(dòng)結(jié)束。。（3）主軸的變速?zèng)_動(dòng)控制:X62W萬(wàn)能銑床主軸的變速采用孔盤機(jī)構(gòu),集中操縱。變速可以在停車時(shí)變速,也可以在主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行變速。無(wú)需先按停止按鈕,利用變速手柄與限位開(kāi)關(guān)SQ7的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。變速時(shí):先把變速手柄拉出,使齒輪組脫離嚙合,調(diào)到新的轉(zhuǎn)速后將手柄以較快的速度推回原處,使改變了傳動(dòng)比的齒輪重新嚙合。運(yùn)行變速：主軸在運(yùn)行中變速，通過(guò)限位開(kāi)關(guān)SQ7先使KM1斷電，再使KM2通電,電動(dòng)機(jī)M1先進(jìn)行反接制動(dòng),轉(zhuǎn)速迅速下降后再進(jìn)行變速操作。

2.進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的電氣控制

(1)圓工作臺(tái)的控制由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1控制。(2)工作臺(tái)左右進(jìn)給的控制工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)由工作臺(tái)縱向操作手柄控制,手柄有三個(gè)位置:左位、中位、右位。停止運(yùn)行:將手柄扳向中位,脫離開(kāi)縱向進(jìn)給離合器,斷開(kāi)SQ1。接觸器KM3斷電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2停止，工作臺(tái)停止。(3)工作臺(tái)前后、上下進(jìn)給的控制工作臺(tái)的前后和上下運(yùn)動(dòng)由垂直和橫向手柄控制,該手柄有五個(gè)位置:有上、下、前、后、中五個(gè)位置，中間位置為停位。

3.工作臺(tái)的快速移動(dòng)控制當(dāng)需要工作臺(tái)快速移動(dòng)時(shí),將操作手柄扳向相應(yīng)的方向。按下快速移動(dòng)按鈕SB5或SB6,接觸器KM5得電,電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)運(yùn)行。快速移動(dòng)電磁鐵YA得電，帶動(dòng)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)方向的快速移動(dòng)。斷開(kāi)SB5(SB6)，接觸器KM5斷電,快速移動(dòng)電磁鐵YA斷電，快速移動(dòng)停止。工作臺(tái)仍按原來(lái)進(jìn)給速度原方向繼續(xù)進(jìn)給，快速移動(dòng)是點(diǎn)動(dòng)控制的。

4.進(jìn)給變速的沖動(dòng)控制進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)是由進(jìn)給變速手柄配合進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)限位開(kāi)關(guān)SQ6實(shí)現(xiàn)的。