第03章 典型生产机械电气控制电路分析

第三章典型生产机械电气控制电路分析第三章典型生产机械电气控制电路分析§3.1电气控制电路的分析基础§3.2卧式车床的电气控制电路分析§3.3X62W型卧式万能铣床的电气控制电路分析§3.4T68型卧式镗床的电气控制电路分析第三章典型生产机械电气控制电路分析§3.1电气控制电路的分析基础一、电气控制电路分析的内容1．设备说明书2．电气控制电路图二、电路图阅读分析的方法与步骤1．分析主电路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．分析特殊控制环节6．总体检查第三章典型生产机械电气控制电路分析§3.1电气控制电路的分析基础二、电路图阅读分析的方法与步骤先机后电先主后辅化整为零总结特点集零为整、统观全局第三章典型生产机械电气控制电路分析§3.2卧式车床的电气控制电路分析适合于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面如车削内外圆柱面、圆锥面、端面、螺纹、钻孔、扩孔、铰孔等一、卧式车床的加工对象第三章典型生产机械电气控制电路分析§3.2卧式车床的电气控制电路分析卧式车床组成：四箱（主轴箱4、进给箱2、挂轮箱3、溜板箱5），两杠（丝杠8、光杠9），两座（尾座7、刀架6）及床身1等组成。二、卧式车床的主要结构及运动形式第三章典型生产机械电气控制电路分析为了加工各种旋转表面，车床必须具有切削运动和辅助运动。切削运动包括主运动和进给运动，除此之外的所有运动均称为辅助运动。主运动：是主轴通过卡盘或顶尖带动工件作旋转运动，它消耗绝大部分能量；进给运动：是溜板带动刀架的纵向和横向的直线运动，它消耗的能量很小。有手动进给和机动进给两种方式。辅助运动：如刀架的快速移动及工件的夹紧与放松。二、卧式车床的主要结构及运动形式第三章典型生产机械电气控制电路分析三、卧式车床的电力拖动及控制要求1．主轴转速和进给速度可调转速可调：车削加工时，由于工件的材料性质、尺寸、工艺要求、加工方式、冷却条件及刀具种类不同，切削速度应不同，要求主轴转速能在相当大的范围内进行调节。中小型普通车床主轴调速方法:①电气调速：通过改变电动机的磁极对数来改变电动机的转速，以扩大车床主轴的调速范围。②机械调速：采用不变速的电机，用齿轮箱的有级调速实现变速。进给速度可调：满足不同进给量及螺纹螺距加工需要。2．主轴能正反两个方向旋转为避免乱扣，加工螺纹时需反向退刀3．主轴电动机起动应平稳小功率电机直接起动/大功率电机减压起动4．主轴应能迅速停车电气制动/机械制动5．车削时的刀具及工件应进行冷却应有冷却泵电机6．控制电路应有必要的保护及照明等电路返回本章首页第三章典型生产机械电气控制电路分析四、C616卧式车床的电气控制电路分析1．主电路分析QS：隔离器，作隔离电源用M1主电动机：带动主轴实现主运动；通过进给机构带动刀架实现进给运动FU1、FR1:分别为M1作短路、过载保护KM1、KM2:M1的正、反转接触器M2润滑泵电动机：提供润滑剂（顺序起动：M2先起动，M1后起动）FU2:熔断器，为M2和M3作短路保护KM3：M2的起、停接触器FR2：热继电器，作M2的过载保护M3冷却泵电动机：提供冷却液SA1：M3的接通和断开用组合开关FR3：作M3的过载保护第三章典型生产机械电气控制电路分析四、C616卧式车床的电气控制电路分析第三章典型生产机械电气控制电路分析C616卧式车床的电气控制电路特点：采用三台电机拖动：主电机、润滑泵电机、冷却泵电机。但无快速移动电机。主电机采用全压起动，无制动控制；主电机的起停及变向是通过操纵杆来控制；主电机控制电路具有双重联锁保护。润滑泵电机与主电机有顺序起动联锁。具有短路、过载、零电压等保护措施。第三章典型生产机械电气控制电路分析五、C650卧式车床的电气控制电路分析1．主电路分析QS：隔离器，作隔离电源用M1主电动机：带动主轴实现主运动；通过进给机构带动刀架实现进给运动FU1、FR1:分别为M1作短路、过载保护KM1、KM2:M1的正、反转接触器KM3：M1的制动限流接触器R：限流电阻（点动和制动时串入回路，防止电流冲击造成M1过载。）TA：电流互感器，通过它接入电流表A以监视M1绕组电流，起到变流和电气隔离的作用。KS：M1反接制动用速度继电器M2冷却泵电动机：提供冷却液FU2:熔断器，为M2和M3作短路保护FR2：热继电器，作M2的过载保护KM4：M2的起动接触器M3快速移动电动机：拖动刀架快速移动KM5：M3的起动接触器因M3的短时工作故不设过载保护。第三章典型生产机械电气控制电路分析五、C650卧式车床的电气控制电路分析第三章典型生产机械电气控制电路分析五、C650卧式车床的电气控制电路分析2．控制电路分析(1)主电动机M1的点动调整控制SB4控制(2)主电动机M1的正、反转控制电路1)正转：SBl控制2)反转：SB2控制(3)主电动机M1的反接制动控制速度继电器实现反接制动，由按钮SB6控制(4)刀架的快速移动和冷却泵控制转动刀架手柄压下行程开关SQ控制刀架的快速移动SB3起动冷却泵电机，SB5停止冷却泵电机(5)其他辅助线路1)监视主回路负载的电流表通过电流互感器TA接入2)时间继电器KT：防止起动、点动和制动时，电流对电流表的冲击3）照明灯由SA控制4)控制电路电源：采用控制变压器TC低压供电，更加安全。第三章典型生产机械电气控制电路分析C650卧式车床的电气控制电路特点：采用三台电机拖动，尤其车床的溜板箱的快速移动单独由一台电机拖动。主电机有点动、全压起动和制动控制；主电机的起停及变向是通过按钮来控制；主电机控制电路只有一重电气联锁保护。具有短路、过载（M1和M2）、零电压（M1和M2）等保护措施。第三章典型生产机械电气控制电路分析§3.3X62W型卧式万能铣床的电气控制电路分析铣床：用于加工机械零件的平面、斜面、沟槽等型面的机床。装上分度头以后，可以加工直齿轮和螺旋面；装上回转工作台，则可以加工凸轮和弧形槽。X62W卧式万能铣床优点：主轴转速高、调速范围宽、调速平稳、操作方便，工作台装有完整的自动循环加工装置。X62W型铣床有三种运动：主运动：主轴带动铣刀的旋转运动；进给运动：工作台带动工件在纵向、横向、垂直3个方向上的直线运动（手动/机动进给）及圆工作台的旋转运动。辅助运动：工作台在在纵向、横向、垂直3个上的快速直线运动。第三章典型生产机械电气控制电路分析一、X62W型卧式万能铣床主要结构及运动形式X62W卧式万能铣床由床身13、悬梁9、刀杆支架8、工作台7、转动部分6、溜板5和升降台3等部件组成。第三章典型生产机械电气控制电路分析一、X62W型卧式万能铣床主要结构及运动形式该铣床可以实现以下几个方向的进给运动：垂直进给--升降台3沿床身上的垂直导轨作上下移动；横向进给--溜板5沿升降台上的水平导轨作平行于主轴轴线方向的前后运动；纵向进给--工作台7沿可转动部分6上的水平导轨作垂直于主轴轴线方向的左右移动；倾斜进给—由于转动部分6可绕垂直轴线左右旋转45度，故工作台在水平面内沿倾斜方向进给，以加工螺旋槽等。十字手柄纵向操作手柄第三章典型生产机械电气控制电路分析二、X62W型卧式万能铣床的电力拖动及控制要求1．X62W型万能铣床的主轴与工作台各自采用单独的笼型异步电动机拖动。2．主轴电动机：可直接起动（一般空载起动）；正反转控制（顺铣和逆铣）；调速控制（变速箱）和变速冲动控制（齿轮短时啮合,主电机瞬时转动）；制动控制；起停两地控制。3．进给电动机：工作台的纵向、横向和垂直三个方向的进给运动由同一台进给电动机拖动，三个方向的选择由操纵手柄改变传动链来实现；操作手柄两地控制；正反转控制（左右、前后、上下六方向运动）；联锁保护（同一时间只允许工作台向一个方向移动）和极限保护；调速控制（变速箱）和变速冲动控制（齿轮短时啮合，进给电机瞬时转动）。第三章典型生产机械电气控制电路分析二、X62W型卧式万能铣床的电力拖动及控制要求4．主运动与工作台进给运动之间应有起停顺序联锁控制：进给运动在铣刀旋转后进行，结束时在铣刀停转前停进给运动。5．快速移动也由进给电动机拖动，通过吸合一个快速电磁铁的方法来改变传动链的传动比来实现快速移动。6．圆工作台的旋转运动也由进给电动机拖动，且要求圆工作台的旋转运动与工作台的垂直、纵向、横向三个方向的直线运动之间有联锁保护控制。7．冷却泵由一台电动机拖动，供给铣削时的冷却液。第三章典型生产机械电气控制电路分析三、X62W型卧式万能铣床电气控制电路分析（一）主电路分析QS：隔离器，作隔离电源用M1主轴电动机：带动主轴实现主运动FU1、FR1:分别为M1作短路、过载保护SA4：主轴转向预选开关KMl：M1的起动接触器KM2：反接制动接触器，与速度继电器KS配合实现反接制动R：反接制动限流电阻M2进给电动机：带动工作台实现进给运动、快速移动以及圆工作台的旋转运动KM3、KM4:M2的正、反转接触器KM5：工作台快速移动接触器，通过它的主触头控制快速电磁铁YA（KM5接通为快进，断开为工进）FU2：熔断器，为M2和M3作短路保护FR2:为M2作过载保护M3冷却泵电动机：提供冷却液KM6：M3的起动接触器FR3:为M3作过载保护停反转SA4-1SA4-4正转第三章典型生产机械电气控制电路分析三、X62W型卧式万能铣床电气控制电路分析停反转SA4-1SA4-4正转纵向操作手柄主轴变速手柄进给变速手柄第三章典型生产机械电气控制电路分析三、X62W型卧式万能铣床电气控制电路分析（二）控制电路分析1．控制电路电源:控制电路电压110V，由控制变压器TCl供给。2．主轴电动机M1的控制(1)主轴电动机M1的起动：两处控制的起动按钮SB3或SB4(2)主轴电动机M1的停车制动：两处控制的停止按SBl或SB2(3)主轴变速时的冲动控制：变速手柄与冲动行程开关SQ7通过机械上的联动机构进行控制的。变速方法：①将变速手柄向下压，然后拉到前面②转动变速盘进行机械变速，选择所需的转速③把变速手柄以连续较快的速度推回原来的位置。第三章典型生产机械电气控制电路分析三、X62W型卧式万能铣床电气控制电路分析（二）控制电路分析3.工作台进给电动机M2的控制注:(1)转换开关SA1控制回转工作台运动，工作台运动时应关闭回转工作台。(2)M1和M2有起动联锁：KM1闭合后，工作台才能运动。(3)工作台运动有上下、左右、前后六个方向，由操纵手柄控制。(1)工作台左右(纵向)运动的控制:SQ1、SQ2①手柄扳到右或左，其联动机构与纵向传动丝杠的离合器接合②其联动机构压下SQ1或SQ2使KM3或KM4动作控制M2正转或反转(2)工作台的上下(升降)和前后(横向)运动的控制：SQ3、SQ4升降运动：①手柄扳到上或下，其联动机构与垂直传动丝杠的离合器接合②其联动机构压下SQ4或SQ3，使KM3或KM4动作控制M2正转或反转横向运动：①手柄扳到后或前，其联动机构与横向传动丝杠的离合器接合②其联动机构压下SQ4或SQ3，使KM3或KM4动作控制M2正转或反转第三章典型生产机械电气控制电路分析三、X62W型卧式万能铣床电气控制电路分析（二）控制电路分析3．工作台进给电动机M2的控制(3)工作台进给变速时的冲动控制：瞬时接通，使齿轮易于啮合变速方法：①先起动M1②将蘑菇形手柄向外拉出并转动手柄，将所需进给速度标尺数字对准箭头③把蘑菇形手柄向外拉到极限位置并随即推回原位(4)工作台的快速移动控制：纵向、横向、垂直三个方向上实现SB5(或SB6)，KM5，电磁铁YA注：若要求快速移动在主轴电动机不转情况进行时，先起动主轴电动机M1，并将转换开关SA4扳在“停止”位置，按下SB5(或SB6)。第三章典型生产机械电气控制电路分析三、X62W型卧式万能铣床电气控制电路分析（二）控制电路分析3．工作台进给电动机M2的控制(5)工作台各运动方向的联锁：同一时间，只允许一个方向运动，这种联锁是利用机械和电气的方法来实现的。例：工作台升降运动联锁，利用机械方法实现的;工作台纵向与横向、升降运动联锁，利用电气方法实现的。(6)工作