第三章 典型机床的电气控制

第3章 典型机床的电气控制
❖ 从常用机床的电气控制入手， ❖ 会阅读、分析机床电气控制电路的方法、步骤； ❖ 加深对典型控制环节的理解和应用； ❖ 了解机床上机械、液压、电气三者的紧密配合 ❖ 从机床控制的设计、安装、调试、运行等打下一定基础。 ❖ 不仅要求能够实现起动、制动、反向和调速等基本要求，更要满
3.1 电气控制线路分析基础
3.1.1 电气控制线路分析的内容 ❖ 详细阅读说明书。了解设备的结构，技术指标，机械传动、液压与气
动的工作原理；电机的规格型号；各操作手柄、开关、旋钮等的作用； 与机械、液压部分直接关联的行程开关、电磁阀、电磁离合器等的位 置、工作状态及作用。 ❖ 电气控制原理图。电气控制线路原理图主要由主电路、控制电路及辅 助电路等组成，这是分析控制线路的关键内容。 ❖ 电器元件布置图与电气总装接线。主要电气部件的布置、安装要求； 电器元件布置与接线；在调试、检修中可通过布置图和接线图很方便 地找到各种电器元件和测试点，进行维护和维修保养。
2．主电动机的正反转控制
❖ M1额定功率为30kW，但是其启动负载很小，起动电流很大，所以，在 非频繁点动的一般工作时，采用了全压直接起动。
❖ 按下正向起动按钮SB3时，KM3通电，并保持，主触点闭合，短接限流 电阻R；常开辅助触点闭合，KA通电，其常开触点闭合，KM3保持通电， 进而KA也保持通电。
❖ 主轴电动机：FU1为主电动机M1的短路保护用熔断器；FRl为其过载保护用热 继电器；R为限流电阻，在主轴点动时，限制起动电流，在停车反接制动时， 又起限制过大的反向制动电流的作用；电流表PA用来监视主电动机M1的绕组 电流，M1功率很大，故PA接入电流互感器TA回路。机床工作时，可调整切 削用量，使电流表PA的电流接近主电动机M1额定电流的对应值(经TA后减小 了的电流值)，以便提高生产效率和充分利用电动机的潜力；KM1、KM2为正 反转接触器，KM3用于短接电阻R接触器，主触点直接连接M1。
❖ 组成:床身、主轴变速箱、尾座进给箱、丝杠、光杠、刀架和溜板箱等。
3.2 普通车床的电气控制线路
❖ 主运动：主轴带动工件的旋转运动，承受车削加工时的主要切削功率。 进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向直线运动。
❖ 辅助运动包括刀架的快速进给与回退，尾座的移动、工件夹紧与松开等。 ❖ 为保证螺纹加工的质量，要求工件的旋转速度与刀具的移动速度之间具
❖ 当SB3尚未松开时，SB3闭合，KA常开触点已闭合，故KM1通电，主触 点闭合，电动机M1全压启动。
❖ KM1辅助触点闭合。当松开SB3后，可形成自锁通路，KM1保持通电。 ❖ KM3得电同时，通电延时继电器KT通电，使电流表避免起动电流的冲击。 ❖ SB4为反向起动按钮，反向起动过程同正向时类似。
3.1.2 电气控制原理图的分析方法
❖ 电气控制原理图的分析主要包括主电路、控制析主电路 ❖ 2. 分析控制电路 ❖ 3. 分析辅助电路 ❖ 4. 分析联锁与保护环节 ❖ 5. 总体检查
3.2 普通车床的电气控制线路
3.2.1 普通车床的结构及工作情况
❖ 车床是一种应用最为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、 螺纹、定型表面，并可以用钻头、铰刀等进行加工。
❖ 冷却泵电动机M2：KM4为启动接触器；FR2为过载保护用热继电器。 ❖ 刀架快速移动电动机M3：KM5为启动接触器，M3点动短时运转，故不设置热
继电器。
二、控制电路分析
1．主电动机的点动调整控制 ❖ 当按下点动按钮SB2不松手时，接触器KMl线圈通电，
KMl主触点闭合，经限流电阻R接通电动机M1，减少了起 动电流。 ❖ 中间继电器KA未通电，KM1不自锁。当松开SB2后KM1线 圈断电，电动机M1停转。
① 主轴电动机M1采用电气正反转控制。 ② M1容量为30kW，采用电气反转控制，实现快速停车。 ③ 为便于对刀操作，主轴设有点动控制。 ④ 采用电流表来检测电动机负载情况。
3.2.2 普通车床的电气控制
KSR 3
KSF 3
KS
‍C650车床电气控制线路图
一、主电路
❖ 电源引入开关为组合开关，空气开关QF为电源总短路保护。
❖ 应了解机械操作手柄与电器元件的关系；了解机床液压系统与电 气控制的关系等。
❖ 将整个控制电路按动能不同分成若干局部控制电路，逐一分析， 分析时应注意各局部电路之间的联锁与互锁 关系，然后再统观整 个电路，形成一个整体观念。
❖ 抓住各机床电气控制的特点，深刻理解电路中各电器元件、各接 点的作用，学会分析的方法，养成分析的习惯。
足生产工艺的各项要求，还要保证机床各运动的准确和相互协调， 具有各种保护装置，工作可靠，实现操作自动化等。
❖3.1 电气控制线路分析基础 ❖3.2 普通车床的电气控制线路 ❖3.3 Z3040型摇臂钻床的电气控制线路 ❖3.4 M7130平面磨床的电气控制线路
注意的问题
❖ 对机床的基本结构、运动情况、加工工艺要求等应有一定的了解， 做到了解控制对象，明确控制要求。
❖ 要求主轴有大的调速范围：齿轮变速机构来调速，调速范围可达40倍 以上。
❖ C650 车床的主电动机采用普通笼型异步电动机，功率为30kW。为提 高工作效率，该机床采用了反接制动。
❖ C650型车床是一种中型车床，除有主轴电动机M1和冷却泵电动机 M2外，还设置了刀架快速电动机M3。控制特点是：
有严格的比例关系，并且加工完毕后要求反转退刀。C650车床溜板箱与 主轴变速箱之间通过齿轮传动来连接，主电动机的正反转实现主轴的正 反转，当主轴反转时，刀架也跟着后退。 ❖ 进行车削加工时，刀具的温度高，需备有一台冷却泵电动机。 ❖ C650车床的床身较长，为减少辅助工作时间，专门设置了一台2．2kW 的电动机来拖 动溜板箱快速移动，并采用点动控制。
3.主轴电动机反接制动
❖ 主轴停车时，由停止按钮SB1与正反转接触器KM1、KM2及反接制动 接触器KM3、速度继电器KS，构成电动机正反制动控制电路，在KS 控制下实现反接制动停车。