機床電氣及PLC控制（第三版） 課件 課題3 CY6140型普通車床的電氣控制

【項目分析】

認識普通機床的主要結構，讀懂普通機床電氣控制電路，掌握普通機床電氣控制電路的調試方法，并能夠排除機床電路常見的電氣故障。項目2

機床電氣控制機床電氣及PLC控制高等教育出版社【學習目標】應知1.了解普通機床的基本結構、運動形式、電力拖動的形式與控制要求。2.掌握普通機床電氣控制電路的組成、工作過程及工作原理。應會1.掌握普通機床電氣控制電路的調試方法。2.學會排除普通機床電氣控制電路常見的電氣故障。項目2

機床電氣控制機床電氣及PLC控制高等教育出版社任務2.1CY6140型普通車床的電氣控制項目2

機床電氣控制機床電氣及PLC控制高等教育出版社【新課導入】

1.簡略復習教材“項目1”的內(nèi)容。2.簡略介紹教材“項目2”的主要教學內(nèi)容與14～16學時的教學安排。3.簡略介紹本次課（任務2.1）的主要教學內(nèi)容與3～4學時的教學安排。

一、金屬切削機床簡介

金屬切削機床是機械制造業(yè)的主要加工設備，它用切削的方法將金屬毛坯加工成具有一定形狀、尺寸和表面質量的機械零件。機床的品種和規(guī)格繁多，我國將機床按其產(chǎn)品的工作原理、結構性能特點及使用范圍分為12大類；

在每一類機床中又按其結構性能和使用范圍分為10

個組；每個組中又按其運動特點、基本結構及

布局形式分為10個系列。

【基礎知識】普通車床機床電氣及PLC控制高等教育出版社

一、金屬切削機床簡介

我國生產(chǎn)的通用機床型號的表示方法如下：

【基礎知識】普通車床機床電氣及PLC控制高等教育出版社

一、金屬切削機床簡介

例如，CY6140型車床型號的含義為：

P41【基礎知識】普通車床機床電氣及PLC控制高等教育出版社

一、金屬切削機床簡介CY系列的機床具有高性能、高精度、低噪音的特點。CY系列臥式車床能對黑色金屬、有色金屬、非金屬工件的內(nèi)外圓柱、圓錐以及其它形式的回轉表面進行粗、精加工；能車削各種常用公制、英制、模數(shù)、徑節(jié)螺紋及多頭螺紋；能進行鉆孔、鉸孔和油槽的拉削等加工工作。

金屬切削機床的機械運動可分為三類：對金屬工件進行切削的運動稱為主運動（一般為機床主軸的旋轉運動）；持續(xù)地把金屬工件的被切削層投入切削的運動稱為進給運動（即加工工具與加工工件之間的相對運動）；而其他的運動（如機床部件的位置調整運動）統(tǒng)稱為輔助運動?！净A知識】普通車床機床電氣及PLC控制高等教育出版社二、普通車床的主要結構和運動形式

車床是使用最廣泛的一種金屬切削機床，主要用于加工各種回轉表面（內(nèi)外圓柱面、端面、圓錐面、成型回轉面等），還可用于車削螺紋和進行孔加工。在車削加工時，工件被夾在卡盤上由主軸帶動旋轉；加工工具－車刀被裝在刀架上，由溜板和溜板箱帶動作橫向和縱向運動，以改變車削加工的位置和深度。因此，車床的主運動是主軸的旋轉運動，進給運動就是溜板箱帶動刀架的直線運動（如圖1-1所示），輔助運動包括刀架的快速移動和工件的夾緊和放松。(P41)圖2-1車床的主運動和進給運動示意圖機床電氣及PLC控制高等教育出版社二、普通車床的主要結構和運動形式

普通車床的外形及基本結構可見圖2-2，主要由床身、主軸變速箱、主軸（主軸上帶有用于夾持工件的卡盤）、掛輪箱、進給箱、溜板箱、溜板與刀架、尾架、絲桿與光桿等組成。(P41)圖2-2普通車床結構示意圖機床電氣及PLC控制高等教育出版社三、車床的電力拖動形式和控制要求

車床的主軸一般只需要單向旋轉，只有在加工螺紋要退刀時，才需要主軸反轉。根據(jù)加工工藝要求，要求主軸能夠在相當寬的范圍進行調速。一般中小型普通車床的主軸運動都用籠型異步電動機來拖動，電動機通過皮帶輪將動力傳遞到主軸變速箱帶動主軸旋轉，由機械變速箱調節(jié)主軸的轉速。主軸的反轉可以用機械方法實現(xiàn)，也可以由電動機的反轉來實現(xiàn)。CY6140型車床的主軸正、反轉速度在9~1600r/min的范圍內(nèi)分為24擋。

車床運行時，絕大部分的功率都消耗在主運動上，刀架的進給運動所消耗的功率很小。而且由于在車削螺紋時，要求主軸的旋轉速度與刀具的進給速度保持嚴格的比例，因此一般中小型車床的進給運動也由主軸電動機來拖動。主軸電動機的動力由主軸箱、掛輪箱傳到進給箱，再由光桿或絲桿傳到溜板箱，由溜板箱帶動溜板和刀架作縱、橫兩個方向的進給運動。機床電氣及PLC控制高等教育出版社三、車床的電力拖動形式和控制要求

因此，車床對電力拖動及其控制有以下基本要求：⒈車床的主軸運動和進給運動采用籠型異步電動機拖動。車床采用機械方法調速，對電動機沒有調速的要求；一般采用機械方法反轉，但也有的車床要求主軸電動機能夠反轉；主軸電動機直接起動。⒉在車削加工時，為防止刀具和工件溫度過高，需要由一臺冷卻泵電動機來提供冷卻液。一般要求冷卻泵電動機在主軸電動機起動后才能起動，主軸電動機停機，冷卻泵電動機也同時停機。⒊有的車床還配有一臺刀架快速移動電動機。⒋具有必要的電氣保護環(huán)節(jié)，如各電路的短路保護和電動機的過載保護。⒌具有安全的局部照明裝置。機床電氣及PLC控制高等教育出版社【基礎知識】普通車床四、CY6140型普通車床電氣控制電路分析CY6140型普通車床電氣控制原理圖如圖2-3所示。

㈠主電路分析

主電路共有三臺電動機。M1為主軸電動機，帶動主軸旋轉和刀架進給；M2為冷卻泵電動機；M3為刀架快速移動電動機。三相交流電源通過轉換開關QS引入，主軸電動機M1由接觸器KM1控制起動，熱繼電器KR1為主軸電動機M1的過載保護。

冷卻泵電動機M2由接觸器KM2控制起動，熱繼電器KR2為冷卻泵電動機M2的過載保護。

刀架快速移動電動機M3由接觸器KM3控制起動，因快速移動電動機M3是短時工作制，故可不設過載保護。

㈡控制電路分析

控制變壓器TC二次側輸出110V電壓作為控制回路的電源。機床電氣及PLC控制高等教育出版社四、CY6140型普通車床電氣控制電路分析

CY6140型普通車床電氣控制原理圖如圖2-3所示。

㈡控制電路分析1.主軸電動機M1的控制

按下起動按鈕SB2，接觸器KM1的線圈得電，KM1主觸點吸合，主軸電動機M1起動，按下停止按鈕SB4，主軸電動機M1停轉。2.冷卻泵電動機M2的控制

只有在接觸器KM1主觸點吸合，主軸電動機M1起動后，才能使接觸器KM2線圈得電，按下冷卻泵起動按鈕SB5，冷卻泵電動機M2起動，按下停止按鈕SB6，冷卻泵電動機M2停轉。機床電氣及PLC控制高等教育出版社【基礎知識】普通車床四、CY6140型普通車床電氣控制電路分析CY6140型普通車床電氣控制原理圖如圖2-3所示。

㈡控制電路分析3.刀架快速移動電動機的控制

刀架快速移動電動機M3的起動由安裝在進給操縱手柄頂端的按鈕SB7來控制，它與接觸器KM3組成點動控制環(huán)節(jié)。將操縱手柄扳到手柄所需的方向，按下按鈕SB7，接觸器KM3線圈得電，KM3主觸點吸合，快速移動電動機M3得電起動，刀架就向指定方向快速移動。

㈢照明、信號燈電路分析

控制變壓器TC的二次側分別輸出24V和6.3V電壓，作為機床照明燈和信號燈的電源。EL1為機床的低壓照明燈，由開關SA控制；EL2為刻度照明燈（6.3V）；HL1、HL2、HL3分別為M1和M2的信號燈。機床電氣及PLC控制高等教育出版社P43圖2-3CY6140型車床電氣原理圖機床電氣及PLC控制高等教育出版社

工作步驟步驟一：器材準備

按表2-1準備完成本任務所需的器材和設備。（P44）表2-1完成任務2.1所需設備、工具、器材明細表機床電氣及PLC控制高等教育出版社序號名稱型

號規(guī)

格單位數(shù)量1三相交流電源

3×380/220V16A

2單相交流電源

220V、36V、6V

3CY6140型車床(或實訓裝置)

臺14萬用表MF-47

個15兆歐表ZC11-8500V0～100MΩ個16鉗形電流表MG-270-10-50-250A0-300-600V0～300Ω個17電工和PLC實訓通用工具

試電筆、榔頭、螺絲刀、電工刀、電工鉗、尖嘴鉗、剝線鉗、活絡扳手等（詳見表1-1）套1

工作步驟

步驟二：熟悉車床的運動形式和電氣控制電路

對照圖2-3的電路圖，結合對CY6140車床的現(xiàn)場學習，領會普通車床電氣控制的要求和電路的原理，主要領會：

⑴拖動電動機的用途、運行方式（起動、停止）和控制要求；

⑵對電動機和電路的保護電器和保護作用。

填寫記錄表2-2，并將各電氣元器件的型號記錄到表2-3中。

P46機床電氣及PLC控制高等教育出版社

工作步驟

P45表2-2車床學習記錄表機床電氣及PLC控制高等教育出版社機床名稱(型號)

機床主要功能

電力拖動系統(tǒng)的組成電動機名稱安裝位置起動方式是否需要反轉電氣調速方式電氣制動方式

觀察該機床的運行方式和操作過程的記錄

其他記錄(如電器的名稱、安裝位置、操縱方法等)

工作步驟

P45表2-3CY6140型車床元器件設備明細表機床電氣及PLC控制高等教育出版社序號名

稱符號型號/規(guī)格數(shù)量用途1三相四線電源

2控制變壓器

3主軸電動機

4冷卻泵電動機

5快速移動電動機

6組合開關

7交流接觸器

8交流接觸器

9交流接觸器

10熱繼電器

11熱繼電器

12熔斷器

13熔斷器

14熔斷器

15熔斷器

16急停按鈕

17位置開關

18

工作步驟步驟三：車床常見電氣故障的診斷與排除

可預先設置故障進行檢修，將情況記錄于表2-4中。P46表2-4車床常見電氣故障診斷與排除記錄表機床電氣及PLC控制高等教育出版社故

障

情

況排

除

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【學習記錄與分析】