第八章典型設(shè)備電氣控制線路分析

第八章典型設(shè)備電氣控制線路分析第一節(jié)車床電氣控制線路第二節(jié)銑床電氣控制線路

2/2/2023機床電氣控制系統(tǒng)圖的分析方法及步驟：（1）了解金屬切削機床的主要技術(shù)性能，了解其中的機械、液壓、電氣各部分的分工、作用及工作原理。（2）分析并明確機床所具有的運動，各運動執(zhí)行元件的運動性質(zhì)、規(guī)律以及對這些運動屬性的控制要求。（3）根據(jù)對運動的要求，對電氣控制系統(tǒng)的主電路進行分析，包括用電設(shè)備的數(shù)量、線路的連接情況、各觸點及保護環(huán)節(jié)的作用與功能等。（4）控制線路分析時，將整個控制電路按功能不同分成若干局部控制電路，逐一分析，分析時應(yīng)注意各局部電路之間的聯(lián)鎖與互鎖關(guān)系，然后再統(tǒng)觀整個電路，形成一個整體觀念。

2/2/2023車床是一種應(yīng)用極為廣泛的金屬切削機床，能夠車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋、螺桿以及車削定型表面等。普通車床有兩種主要運動：一是卡盤或頂尖帶動工件的旋轉(zhuǎn)運動；另外一個是溜板帶動刀架的縱向或橫向直線運動，稱為進給運動。車床的輔助運動：刀架的快速進給與快速退回，尾座的移動與工件的夾緊與松開等。下面以CA6140車床為例進行分析。型號意義：第一節(jié)

車床電氣控制線路2/2/20231．主要結(jié)構(gòu)及運動形式

圖8‐1CA6140型普通車床外形圖CA6140型普通車床的外形圖如右圖8‐1所示。CA6140型普通車床主要由床身、主軸箱、進給箱、溜板箱、刀架、絲扛、光杠、尾架等部分組成。車床的切削運動包括工件旋轉(zhuǎn)的主運動和刀具的直線進給運動。車床的進給運動是刀架帶動刀具的直線運動。車床的輔助運動為車床上除切削運動以外的其他一切必需的運動，如尾架的縱向移動，工件的夾緊與放松等。2/2/20232．電力拖動特點及控制要求（1）主拖動電動機一般選用三相籠型異步電動機，不進行電氣調(diào)速。（2）采用齒輪箱進行機械有級調(diào)速。為減小振動，主拖動電動機通過幾條V帶將動力傳遞到主軸箱。（3）在車削螺紋時，要求主軸有正、反轉(zhuǎn)，由主拖動電動機正反轉(zhuǎn)或采用機械方法來實現(xiàn)。（4）主拖動電動機的啟動、停止采用按鈕操作。（5）刀架移動和主軸轉(zhuǎn)動有固定的比例關(guān)系，以便滿足對螺紋的加工需要。（6）車削加工時，由于刀具及工作溫度過高，有時需要冷卻，因而應(yīng)該配有冷卻泵電動機，且要求在主拖動電動機啟動后，方可決定冷卻泵開動與否，而當(dāng)主拖動電動機停止時，冷卻泵應(yīng)立即停止。（7）必須有過載、短路、欠壓、失壓保護。（8）具有安全的局部照明裝置。2/2/20233．電氣控制線路分析CA6140型臥式車床電路圖如圖8‐2所示。圖8‐2CA6140型普通車床電路圖2/2/2023

（1）主電路分析

主電路共有三臺電動機：M1為主軸電動機，帶動主軸旋轉(zhuǎn)和刀架作進給運動；M2為冷卻泵電動機，用以輸送切削液；M3為刀架快速移動電動機。將鑰匙開關(guān)SB向右旋轉(zhuǎn)，再扳動斷路器QF將三相電源引入。主軸電動機M1由接觸器KM控制，熱繼電器FR1作過載保護，熔斷器FU作短路保護，接觸器KM作失壓和欠壓保護。冷卻泵電動機M2由中間繼電器KA2控制，熱繼電器FR2作為它的過載保護。刀架快速移動電動機M3由中間繼電器KA2控制，由于是點動控制，故未設(shè)過載保護。FU1作為冷卻泵電動機M2、快速移動電動機M3、控制變壓器TC的短路保護。（2）控制電路分析

控制電路的電源由控制變壓器TC二次側(cè)輸出110V電壓提供。在正常工作時，位置開關(guān)SQ1的常開觸頭閉合，打開床頭皮帶罩后，SQ1斷開，切斷控制電路電源，以保證人身安全。鑰匙開關(guān)SB和位置開關(guān)SQ2在正常工作時是斷開的，QF線圈不通電，斷路器QF能合閘。打開配電盤壁龕門時，SQ2閉合，QF線圈獲電，斷路器QF自動斷開。2/2/2023M2的停止：按下SB1→KM線圈失電→KM所有觸頭復(fù)位→M1失電停止主軸的正反轉(zhuǎn)是采用多片摩擦離合器實現(xiàn)的。

2）冷卻泵電動機M2的控制由于主軸電動機M1和冷卻泵電動機M2在控制電路中采用順序控制，所以，只有當(dāng)主軸電動機M1啟動后，即KM常開輔助觸頭（10）區(qū)閉合，合上旋鈕開關(guān)SB4，冷卻泵電動機M2才可能啟動。當(dāng)M1停止運行時，M2自行停止。

3）刀架快速移動電動機M3的控制刀架快速移動電動機M3的啟動是由安裝在進給操作手柄頂端的按鈕SB3控制，它與中間繼電器KA2組成點動控制線路。刀架移動方向（前、后、左、右）的改變，是由進給操作手柄配合機械裝置實現(xiàn)的。如需要快速移動，按下SB3即可。

1）主軸電動機M1的控制2/2/2023

（4）照明、信號電路的分析

控制變壓器TC二次側(cè)分別輸出24V和6V電壓，作為車床照明燈和信號燈電路的電源。EL作為車床的低壓照明燈，由開關(guān)SA控制；HL為電源信號燈。它們分別由FU4和FU3作為短路保護。銑床型號意義第二節(jié)

銑床電氣控制線路2/2/20232.1X62W型臥式萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)及運動形式

圖8‐3X62W型臥式萬能銑床的外形結(jié)構(gòu)圖X62W型臥式萬能銑床的外形結(jié)構(gòu)如圖8‐3所示，它由床身、主軸、刀桿、懸梁、工作臺、回轉(zhuǎn)盤、橫溜板、升降臺、底座等幾部分組成。刀桿支架在懸梁上以及懸梁在床身頂部的水平導(dǎo)軌上都可以作水平移動。在床身的前面有垂直導(dǎo)軌，升降臺可沿著它上下移動。在升降臺上面的水平導(dǎo)軌上，裝有可在平行主軸軸線方向移動（前后移動）的溜板。溜板上部有可轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)盤，工2/2/2023作臺就在溜板上部回轉(zhuǎn)盤上的導(dǎo)軌上作垂直于主軸軸線方向移動（左右移動）。安裝在工作臺上的工件就可以在三個坐標(biāo)上的六個方向調(diào)整位置或進給。工作臺在水平面上除了能在平行于或垂直于主軸軸線方向進給外，還能在傾斜方向進給，可以加工螺旋槽，故稱萬能銑床。銑床主軸帶動銑刀的旋轉(zhuǎn)運動是主運動；銑床工作臺的前后（橫向）、左右（縱向）和上下（垂直）6個方向的運動是進給運動；2.2X62W萬能銑床電力拖動的特點及控制要求

該銑床共用3臺異步電動機拖動，它們分別是主軸電動機M1、進給電動機M2和冷卻泵電動機M3。

1．銑削加工有順銑和逆銑兩種加工方式，所以要求主軸電動機能正反轉(zhuǎn)。

2．銑床的工作臺要求有前后、左右、上下6個方向的進給運動和快2/2/2023速移動，所以也要求進給電動機能正反轉(zhuǎn)，并通過操縱手柄和機械離合器相配合來實現(xiàn)。

3．根據(jù)加工工藝的要求，該銑床應(yīng)具有以下電氣聯(lián)鎖措施：（1）為防止刀具和銑床的損壞，要求只有主軸旋轉(zhuǎn)后才允許有進給運動和進給方向的快速移動。（2）為了減小加工工件表面的粗糙度，只有進給停止后主軸才能停止或同時停止。該銑床在電氣上采用了主軸和進給同時停止的方式，但由于主軸運動的慣性很大，實際上就保證了進給運動先停止，主軸運動后停止的要求。（3）6個方向的進給運動中同時只能有一種運動產(chǎn)生，該銑床采用了機械操縱手柄和位置開關(guān)相配合的方式來實現(xiàn)6個方向的聯(lián)鎖。4．主軸運動和進給運動采用變速盤來進行速度選擇，為保證變速齒輪進入良好嚙合狀態(tài)，兩種運動都要求變速后作瞬時沖動。5．當(dāng)主軸電動機或冷卻泵電動機過載時，進給運動必須立即停止，以免損壞刀具和銑床。2/2/20232.3X62W萬能銑床電氣控制線路分析

圖8‐4a)X62W萬能銑床的主電路X62W萬能銑床的電路如圖8‐4所示。該線路分為主電路、控制電路和照明電路。2/2/2023圖8‐4b)X62W萬能銑床的控制電路2/2/2023１．主電路分析

主電路中共有三臺電動機，其中M1為主軸電動機，拖動主軸帶動銑刀進行銑削加工，SA3作為M1的換向開關(guān)；M2為工作臺進給電動機，通過操縱手柄和機械離合器的配合拖動工作臺前后、左右、上下6個方向的進給運動和快速移動，其正反轉(zhuǎn)由接觸器KM3、KM4來實現(xiàn)；M3為冷卻泵電動機，供應(yīng)切削液，且當(dāng)M1啟動后M3才能啟動，用手動開關(guān)QS2控制；3臺電動機共用熔斷器FU1作短路保護，3臺電動機分別用熱繼電器FR1、FR2、FR3作過載保護。２．控制電路分析

控制電路的電源由控制變壓器TC輸出110V電壓供給。（1）主軸電動機M1的控制

1）主軸電動機M1的啟動啟動前，應(yīng)首先選擇好主軸的轉(zhuǎn)速，然后合上電源開關(guān)QS1，再把主軸換向開關(guān)SA3（2）區(qū)扳到所需要的轉(zhuǎn)向。2）主軸電動機M1的制動2/2/2023當(dāng)銑削完畢，需要對主軸電動機M1制動時，按下停止按鈕SB5（或SB6），S