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第三章常用机床电气控制学习与分析机床电气控制电路时，应注意：1.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；2.应了解机械操作手柄与电器开关元件的关系，了解机床液压系统与电气控制的关系等；3.将整个控制电路按功能不同分成若干局部控制电路，逐一分析，分析时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，形成一个整体概念；4.抓住各机床电气控制的特点，深刻理解电路中各电器元件、各触点的作用，学会分析的方法，养成分析的习惯。第三章常用机床电气控制第一节车床的电气控制车床是一种应用最为广泛的金属切削机床，能车削外圆、内圆、端面、螺纹、定型表面，并可用钻头、铰刀等进行加工。功能结构1—进给箱；2—挂轮箱；3—主轴变速箱；4—溜板与刀架；5—溜板箱；6—尾架；7—丝杠；8—光杠；9—床身第三章常用机床电气控制运动情况主运动：主轴的旋转运动；进给运动：溜板带动刀架的纵向或横向直线运动；辅助运动：刀架的快速进给与快速退回、尾座的移动与工件的夹紧与松开等。1.主轴电机M1采用电气正反转控制；2.M1容量为20kW，采用电气反接制动，实现快速停车；3.为便于对刀操作，主轴设有点动控制；4.采用电流表检测电动机负载情况。控制特点第三章常用机床电气控制M1：主电动机（主轴旋转及刀架移动）M2：冷却泵电动机（冷却液）M3：快速移动电动机（刀架快速移动）KM1、KM2：M1正反转用接触器KM4：M2起动用接触器KM5：M3起动用接触器KM3：M1反接制动（串入限流R）用接触器主电路第三章常用机床电气控制ＴＡ的作用：①隔离主电路和测量电路，避免表Ａ烧坏，主电路不通。②降低电流表的量程。时间继电器KT作用：起动和制动时将电流表短接，防止起动电流和制动电流冲击电流表A；防止反接制动时的电流冲击。控制电路SB2—主轴电机正转；SB3—主轴电机反转；SB1—停止；SB4—主轴点动；SB5、SB6—冷却泵起停；ST—快速移动开关。第三章常用机床电气控制正转：按下SB2—KM３（通电）—KA（通电）—KM1（通电）并自锁—KM３将电阻短接，主轴电动机全压起动；反转：按下SB3—KM３（通电）—KA（通电）—KM2（通电）并自锁—KM３将电阻短接，主轴电动机全压起动；主电动机的正反转对称性第三章常用机床电气控制主轴的点动控制（便于对刀操作）按下SB4—KM1通电，M1主电路串入电阻减压起动，KM3、KA断电，不能形成自锁，电动机点动低速运转，实现对刀操作。第三章常用机床电气控制主轴制动控制M1容量为20KW，惯性大，采用电气制动，实现迅速停车；按下SB1—KM3、KM1、KA同时断电，—M1定子绕组串入制动电阻R，KM1、KA常闭触点复位，KS-2触点因转速不能突变而仍然闭合—KM2通电—电动机工作在反接制动状态—随着制动的进行，n减小到小于速度继电器的动作值时—KS-2断开，KM2断电—反接制动结束。电动机反转时，与正转时基本对称。第三章常用机床电气控制冷却泵的控制：SB5、SB6控制其起动和停止，此为一简单的续动控制。刀架快速移动：压下手柄（ST）—KM5（通电）—M3起动，移开手柄，快移结束。注意：1、行程开关ST的手动操作；2、快速移动电动机因工作的短时性、热继电器的热惯性、电动机工作温度升高的惯性时间，不需设置热继电器的过载保护。第三章常用机床电气控制第二节磨床的电气控制磨床是用砂轮的周边或端面进行加工的精密机床，按其工作性质可分为外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床以及一些专用磨床，下面以M7475B立轴平面磨床的电气控制为例进行分析。结构1.立式主轴2.圆工作台3.电磁吸盘第三章常用机床电气控制运动情况主运动：砂轮的旋转运动；进给运动：圆工作台带动工件转动；辅助运动：磨头的升降、圆工作台的左右移动。1.砂轮电动机M1容量为25kW，采用Y—Δ减压起动；2.工作台旋转由双速电动机M2拖动，慢速时电动机联结成D形，快速时为YY联结；3.电动机M2和冷却泵电动机M5由手动开关SA1、SA3操作，为实现M2、M5的零压保护，设置了零压继电器KHV；4.工作台的左右运动、磨头上下运动采用电气控制；5.机床设有完善的保护环节，尤其是工作台旋转与磨头下降运动之间的联锁；6.M7475B型立轴圆台磨床电气控制电路由两部分组成。控制电路的特点第三章常用机床电气控制主电路M1电动机，砂轮电机，KM1、KM2控制Y—Δ起动；双速电动机M2拖动工作台旋转，KM3、KM4控制；M3电动机拖动工作台的左右移动，KM5、KM6控制其正反向运动；M4电动机拖动磨头的升降运动，KM7、KM8控制；M5电动机为冷却泵电机，由KM9控制其单方向旋转。第三章常用机床电气控制控制电路零压保护与过载保护零压保护：设备在运行过程中，遇停电故障时，设备停止运行，当恢复供电后，必须重新操作才能恢复工作的保护，称为零压保护。1.KHV，零压继电器：实际上，通常就是中间继电器，此处，根据其功用来命名；2.接地的电源线，电气制图规定，垂直布置方式中，右边的一根为接地的电源线，水平布置方式中，下方的一根为接地的电源线，此处的接地是指广义的接地（接零）。第三章常用机床电气控制砂轮电动机的控制电路工作情况：1.按下按钮SB2，其常开触点（2-4）闭合，常闭触点（4-5）断开，KM2断电，KT通电并开始延时，同时，KT（4-8）仍然闭合，KM1通电，电动机Y形连接减压起动；2.当KT的延时时间到，KT（7-8）断开，KM1断电，电动机断开电源，同时，KT（7-4）闭合，KT仍然通电的同时，KM2通电，KM2（5-6）闭合以自琐，KM2（7-8）闭合后，KM1通电，电动机在完成换接后重新通电，运行在Δ形连接状态。3.操作按钮SB12，所有线圈断电，电动机停止运行。注意：因为主电路中使用了KM2的辅助触点，所以在Y—Δ换接时，必须先断电，以克服其断流能力不足的缺点，换接时从而出现了如下动作过程：KM1断电，再KM2通电，最后KM1通电。第三章常用机床电气控制工作台转动控制1.由前述工作台的转动与磨头的升降之间的联锁要求不难理解，KM8为控制磨头下降的接触器，此处串入其常闭触点，以确保只在磨头没有下降运动时，方能起动工作台转动；2.SA1为选择开关，手动操作，这里SA1用于选择工作台不同的旋转方向，很显然，若KM4控制正转，则KM3控制反转；3.KM3（9-10）、KM4（13-14）为避免电源短路的一对互锁触点。第三章常用机床电气控制工作台移动的控制1.工作台的移动是一种辅助运动，也是一种短时、快速的调整运动，所以采用点动控制；2.ST1、ST2为工作台移动的极限位置保护开关，防止工作台移动超出允许范围；3.KM5、KM6控制两个相对方向的运动。第三章常用机床电气控制磨头上升与下降的控制1.磨头的升降运动亦为短时、快速的辅助运动，故也采用点动控制；2.ST3为磨头上升的极限位置保护开关，下降时因位置显然而不设位置开关；3.KM3、KM4为控制工作台转动的接触器，此处实现磨头下降与工作台转动的联锁，即：工作台转动时，KM8无法通电，亦即磨头无法下降。第三章常用机床电气控制冷却泵电动机的控制1.冷却泵电机的单向旋转，决定了一个接触器KM9即可解决问题；2.采用手动开关SA3控制冷却泵电动机。电磁吸盘的控制1.典型的续动电路实现交流控制电路与电磁吸盘直流电路的联系；2.KA1为中间继电器。第三章常用机床电气控制电磁吸盘控制电路1、电磁吸盘构造及原理电磁吸盘结构与工作原理1-钢制吸盘体2-线圈3-钢制盖板4-隔磁板5-工件第三章常用机床电气控制2、电磁吸盘控制电路它由整流装置、控制装置及保护装置等部分组成。3、电磁吸盘保护环节电磁吸盘具有欠电流保护、过电压保护及短路保护等。照明与信号电路由照明变压器TS1将380V降为36V，并由开关SA4控制照明灯EL。信号电路中HL1、HL2、HL3、HL4、HL5的分别指示，注意控制它们的触点性质。第三章常用机床电气控制第三节钻床的电气控制钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及修刮端面等多种形式的加工。结构第三章常用机床电气控制1.摇臂钻床的主运动：主轴的旋转运动；2.摇臂钻床的进给运动：主轴的纵向进给；3.摇臂钻床的辅助运动有：摇臂沿外立柱的垂直移动；主轴箱沿摇臂长度方向的水平移动；摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动。摇臂钻床的电力拖动特点及控制要求1、设有主轴电动机、摇臂升降电动机、立柱夹紧放松（液压）电动机及冷却泵电动机；2、要求主轴进给有较大的调速范围。3、摇臂钻床的主运动与进给运动皆为主轴的运动。4、主轴要求正反转，主轴正反转一般由机械方法获得。5、具有必要的联锁与保护。运动情况第三章常用机床电气控制1.控制电路设有总起动按钮SB1和总停止按钮SB7，便于操纵和紧急停车；2.主电路由隔离开关QS1、QS2进行保护；3.采用四台电动机拖动，主电动机M1、摇臂升降电动机M2、液压泵电动机M3及冷却泵电动机M4；4.摇臂的移动严格按松开—移动—摇臂夹紧的程序进行；5.机床具有信号指示装置，对机床的每一主要动作作出显示，这样便于操作和维修；6.摇臂的夹紧放松与摇臂升降按自动控制进行，而立柱和主轴箱的夹紧放松可以单独操作，也可同时进行，由转换开关SC和按钮SB5或SB6控制。控制电路特点第三章常用机床电气控制1．操纵机构液压系统该系统压力油由主轴电动机拖动齿轮泵送出。2．夹紧机构液压系统主轴箱、立柱和摇臂的夹紧与松开，是由液压泵电动机拖动液压泵送出压力油，推动活塞，菱形块来实现的。液压系统简介第三章常用机床电气控制主电路分析M1为单方向旋转，由接触器KM1控制,并由热继电器KR1作过载保护，M2有正、反转接触器KM2、KM3控制实现正反转；M3由接触器KM4、KM5实现正反转控制，并由热继电器KR2做长期过载保护，M4电机容量小，由开关QS控制。第三章常用机床电气控制零压保护及主电动机控制1.中间继电器KA在此起零压保护作用，与SB7、SB1一起构成一典型的续动电路；2.SB8、SB2与KM1亦构成一典型的续动电路，通过KM1控制主轴电动机M1的起动和停止；3.KR1实现对主轴电动机M1的过载保护。第三章常用机床电气控制摇臂升降控制1.KM2、KM3控制摇臂升降电动机M2，KM4、KM5控制液压泵电动机M3；2.行程开关ST1为摇臂上升的极限位置保护开关；3.ST2在摇臂松开到位时，由液压活塞推杆使其触点动作；4.ST3在摇臂夹紧到位时触点动作；5.ST4为摇臂下降的极限位置保护开关。第三章常用机床电气控制1.按下摇臂上升按钮SB3，其常开触点闭合、常闭触点断开，KT1通电，KT1瞬时触点动作，KM4接触器通电，接通液压泵电动机M3正向旋转，将摇臂松开；2.摇臂松开到位后，行程开关ST2触点动作，常闭触点断开使KM4断电，常开触点闭合使KM2线圈通电吸合，液压电动机停止工作，同时摇臂升降电动机拖动摇臂上升；3.上升到达预定位置后，松开按钮SB3，接触器KM2和时间继电器KT1同时断电，摇臂升降电动机M2停止工作，摇臂停止上升；4.停止上升1~3s后，KT1延时时间到，KT1（24—25）触点闭合，接触器KM5通电吸合，液压电动机M3反向旋转，将摇臂夹紧；5.夹紧到位时，液压活塞推杆使ST3动作，ST3常闭触点断开，KM5断电，摇臂上升调整结束。6.摇臂下降过程与上升类似。第三章常用机床电气控制立柱与主轴箱的松开与夹紧控制1.立柱和主轴箱的松开与夹紧既可同时进行，又可单独进行：由转换开关SC选择：扳到中间位置时，立柱和主轴箱的松开与夹紧同时进行；扳到左边位置时，选择立柱被夹紧与放松；扳到右边位置时选择主轴箱单独夹紧与放松；2.YA1、YA2为液压系统的电磁阀；3.操作时，先根据需要操作选择开关SC选择调整对象，然后再操作SB5，使其松开；4.位置调整手动进行；5.调整到位后，操作SB6进行夹紧操作，夹紧到位，ST3动作；6.上述调整操作均为点动操作。第三章常用机床电气控制信号电路1.安全电压6.3V，信号