第五章 典型机床电气控制线路分析 1.1第5章 典型机床电气控制线路分析 返回总目录返回总目录返回总目录返回总目录 第一页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.2C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路本章小结本章小结习题与思考题习题与思考题本章内容本章内容第二页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.3C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路 在在各各种种金金属属切切削削机机床床中中，车车床床占占的的比比重重最最大大，应应用用也也最最广广泛泛。在在车车床床上上能能完完成成车车削削外外圆圆、内内孔孔、端端面面、切切槽槽、切切断断、螺螺纹纹及及成成形形表表面面等等加加工工工工序序，还还可可以以通通过安装钻头或铰刀等进行钻孔、铰孔等项加工。过安装钻头或铰刀等进行钻孔、铰孔等项加工。 车车床床的的种种类类很很多多，有有卧卧式式车车床床、落落地地车车床床、立立式式车车床床、转转塔塔车车床床等等，生生产产中中以以普普通通卧卧式式车车床床应应用用最最普普遍遍，数数量量最最多多。本本节节以以C650普普通通卧卧式式车车床床为为例例进进行行电电气气控控制制线线路路分析。分析。一、概述一、概述 1. C650普通卧式车床的主要结构及运动形式普通卧式车床的主要结构及运动形式 C650卧卧式式车车床床属属于于中中型型车车床床，可可加加工工的的最最大大工工件件回回转转直直径径为为1020mm，最最大大工工件件长长度度为为3000mm，机机床床的的结结构构形形式式如如图图4.1所所示示，由由主主轴轴变变速速箱箱、挂挂轮轮箱箱、进进给给箱箱、溜溜板板箱箱、尾尾座座、滑滑板板与与刀刀架架、光光杠杠与与丝杠等部件组成。丝杠等部件组成。第三页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.4C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路 图图4.1 C650卧式车床的主要结构卧式车床的主要结构 1进给箱进给箱 2挂轮箱挂轮箱 3主轴变速箱主轴变速箱 4滑板与刀架滑板与刀架 5溜板箱溜板箱 6尾座尾座 7丝杠丝杠 8光杠光杠 9床身床身 车床有车床有3种运动形式：主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动，称为种运动形式：主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动，称为主运主运动动；刀具与滑板一起随溜板箱实现；刀具与滑板一起随溜板箱实现进给运动进给运动；其他运动称为；其他运动称为辅助运动辅助运动。 第四页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.5C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路 主主轴轴的的旋旋转转运运动动由由主主轴轴电电动动机机拖拖动动，经经传传动动机机构构实实现现。车车削削加加工工时时，要要求求车车床床主主轴轴能能在在较较大大范范围围内内变变速速。通通常常根根据据被被加加工工零零件件的的材材料料性性能能、车车刀刀材材料料、零零件件尺尺寸寸精精度度要要求求、加加工工方方式式及及冷冷却却条条件件等等来来选选择择切切削削速速度度，采采用用机机械械变变速速方方法法。对对于于卧卧式式车车床床，调调速速比比一一般般应应大大于于70。为为满满足足加加工工螺螺纹纹的的需需要要，要要求求车车床床主主轴轴具具有有正正、反反向向旋旋转转的的功功能能。由由于于加加工工的的工工件件比比较较大大，其其转转动动惯惯量量也也比比较较大大，停停车车时时必须采用电气制动，以提高生产效率。必须采用电气制动，以提高生产效率。 车车床床纵纵、横横两两个个方方向向的的进进给给运运动动是是由由主主轴轴箱箱的的输输出出轴轴，经经挂挂轮轮箱箱、进进给给箱、光杠传入溜板箱而获得，其运动方式有手动与机动控制两种。箱、光杠传入溜板箱而获得，其运动方式有手动与机动控制两种。 车车床床的的辅辅助助运运动动为为溜溜板板箱箱的的快快速速移移动动、尾尾座座的的移移动动和和工工件件的的夹夹紧紧与与放放松。松。第五页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.6C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路 2. C650普通卧式车床的电力拖动要求与控制特点普通卧式车床的电力拖动要求与控制特点 C650普通车床的电力拖动控制要求与特点如下：普通车床的电力拖动控制要求与特点如下：(1) 车车削削加加工工近近似似于于恒恒功功率率负负载载，主主轴轴电电动动机机M1通通常常选选用用笼笼型型异异步步电电动动机机，完完成成主主轴轴主主运运动动和和刀刀具具进进给给运运动动的的驱驱动动。电电动动机机采采用用直直接接起起动动的的方方式式起起动动，可可正正反反两两个个方方向向旋旋转转，并并可可实实现现正正反反两两个个旋旋转转方方向向的的电电气气停停车车制制动动。为为加加工工调调整整方方便便，还具有还具有点动点动功能。功能。(2) 车车削削螺螺纹纹时时，刀刀架架移移动动与与主主轴轴旋旋转转运运动动之之间间必必须须保保持持准准确确的的比比例例关关系系，因因此此，车车床床主主轴轴运运动动和和进进给给运运动动只只由由一一台台电电动动机机拖拖动动，刀刀架架移移动动由由主主轴轴箱箱通通过过机机械传动链来实现。械传动链来实现。(3) 为为了了提提高高生生产产效效率率、减减轻轻工工人人劳劳动动强强度度，拖拖板板的的快快速速移移动动由由电电动动机机M3单单独独拖拖动。根据使用需要，可随时手动控制起停。动。根据使用需要，可随时手动控制起停。(4) 车车削削加加工工中中，为为防防止止刀刀具具和和工工件件的的温温度度过过高高、延延长长刀刀具具使使用用寿寿命命、提提高高加加工工质质量量，车车床床附附有有一一台台单单方方向向旋旋转转的的冷冷却却泵泵电电动动机机M2，与与主主轴轴电电动动机机实实现现顺顺序序起起停停，也也可单独操作。可单独操作。(5) 必要的保护环节、联锁环节、照明和信号电路。必要的保护环节、联锁环节、照明和信号电路。第六页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.7C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路二、机床电气控制线路分析基础二、机床电气控制线路分析基础 电气控制线路分析的基本思路是电气控制线路分析的基本思路是“先机后电、先主后辅、化整为零、集先机后电、先主后辅、化整为零、集零为整、统观全局、总结特点零为整、统观全局、总结特点”。 在分析机床电气控制线路前，首先要了解机床的主要技术性能及机械在分析机床电气控制线路前，首先要了解机床的主要技术性能及机械传动、液压和气动的工作原理。弄清各电动机的安装部位、作用、规格和传动、液压和气动的工作原理。弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号。初步熟悉各种电器的安装部位、作用以及各操纵手柄、开关、控制型号。初步熟悉各种电器的安装部位、作用以及各操纵手柄、开关、控制按钮的功能和操纵方法。注意了解与机床的机械、液压发生直接联系的各按钮的功能和操纵方法。注意了解与机床的机械、液压发生直接联系的各种电器种电器(如：行程开关、撞块、压力继电器、电磁离合器、电磁铁等如：行程开关、撞块、压力继电器、电磁离合器、电磁铁等)的安的安装部位及作用。分析电气控制线路时，要结合说明书或有关的技术资料将装部位及作用。分析电气控制线路时，要结合说明书或有关的技术资料将整个电气控制线路划分成若干部分逐一进行分析。在仔细阅读设备说明书、整个电气控制线路划分成若干部分逐一进行分析。在仔细阅读设备说明书、了解电器控制系统的总体结构、电动机电器的分布状况及控制要求等内容了解电器控制系统的总体结构、电动机电器的分布状况及控制要求等内容之后，便可以分析电气控制原理图了。之后，便可以分析电气控制原理图了。 电气控制原理图通常由主电路、控制电路、辅助电路、保护及联锁环节以及电气控制原理图通常由主电路、控制电路、辅助电路、保护及联锁环节以及特殊控制电路等部分组成。分析控制电路的最基本方法是查线读图法。特殊控制电路等部分组成。分析控制电路的最基本方法是查线读图法。第七页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.8C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路1. 分析电气原理图的方法与步骤分析电气原理图的方法与步骤(1) 分分析析主主电电路路。从从主主电电路路入入手手，根根据据每每台台电电动动机机和和执执行行电电器器的的控控制制要要求求去去分分析析各各电电动动机机和和执执行行电电器器的的控控制制内内容容，包包括括电电动动机机起起动动、转转向向控控制制、调调速速和和制制动动等等基基本控制电路。本控制电路。(2) 分分析析控控制制电电路路。根根据据主主电电路路各各个个电电动动机机和和执执行行电电器器的的控控制制要要求求，逐逐一一找找出出控控制制电电路路中中的的控控制制环环节节，将将控控制制电电路路“化化整整为为零零”，按按功功能能不不同同划划分分成成若若干干个个局局部部控制电路来进行分析。控制电路来进行分析。(3) 分分析析辅辅助助电电路路。辅辅助助电电路路包包括括执执行行元元件件的的工工作作状状态态显显示示、电电源源显显示示、参参数数测测定定、照照明明和和故故障障报报警警等等部部分分。辅辅助助电电路路中中很很多多部部分分是是由由控控制制电电路路中中的的元元器器件件来来控控制制的的，所所以以分分析析辅辅助助电电路路时时，还还要要回回过过头头来来对对照照控控制制电电路对这部分电路进行分析。路对这部分电路进行分析。第八页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.9C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路(5) 分分析析特特殊殊控控制制环环节节。在在某某些些控控制制电电路路中中，还还设设置置了了一一些些与与主主电电路路、控控制制电电路路关关系系不不密密切切，相相对对独独立立的的某某些些特特殊殊环环节节，如如产产品品计计数数装装置置、自自动动检检测测系系统统、晶晶闸闸管管触触发发电电路路和和自自动动调调温温装装置置等等。这这些些部部分分往往往往自自成成一一个个小小系系统统，其其读读图图分分析析的的方方法法可可参参照照上上述述分分析析过过程程，并并灵灵活活运运用用所所学学过过的的电电子子技技术术、变变流流技术、自控系统、检测与转换等知识进行逐一分析。技术、自控系统、检测与转换等知识进行逐一分析。(6)总总体体检检查查。经经过过“化化整整为为零零”，逐逐步步分分析析每每一一局局部部电电路路的的工工作作原原理理以以及及各各部部分分之之间间的的控控制制关关系系后后，还还必必须须用用“集集零零为为整整”的的方方法法，全全面面检检查查整整个个控控制制电电路路，看看是是否否有有遗遗漏漏。特特别别要要从从整整体体角角度度去去进进一一步步检检查查和和理理解解各各控控制制环环节节之之间间的的联联系系，机机电电液液的的配配合合情情况况，了了解解电电路路图图中中每每一一个个电电气气元元器器件件的的作作用用，熟熟悉悉其其工工作作过过程程并并了解其主要参数，由此可以对整个电路有清晰的理解。了解其主要参数，由此可以对整个电路有清晰的理解。第九页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.10C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路2. 查线读图法查线读图法的要点的要点 查查线线读读图图法法是是分分析析继继电电接接触触器器控控制制电电路路的的最最基基本本方方法法。继继电电接接触触器控制电路主要由信号元器件、控制元器件和执行元器件组成。器控制电路主要由信号元器件、控制元器件和执行元器件组成。 用用查查线线读读图图法法阅阅读读电电气气控控制制原原理理图图时时，一一般般先先分分析析执执行行元元器器件件的的线线路路(即即主主电电路路)。查查看看主主电电路路有有哪哪些些控控制制元元器器件件的的触触点点及及电电气气元元器器件件等等，根根据据它它们们大大致致判判断断被被控控制制对对象象的的性性质质和和控控制制要要求求; 然然后后根根据据主主电电路路分分析析的的结结果果所所提提供供的的线线索索及及元元器器件件触触点点的的文文字字符符号号，在在控控制制电电路路上上查查找找有有关关的的控控制制环环节节，结结合合元元器器件件表表和和元元器器件件动动作作位位置置图图进进行行读读图图。控控制制电电路路的的读读图图通通常常是是由由上上而而下下或或从从左左往往右右，读读图图时时假假想想按按下下操操作作按按钮钮，跟跟踪踪控控制制线线路路，观观察察有有哪哪些些电电气气元元器器件件受受控控动动作作。再再查查看看这这些些被被控控制制元元器器件件的的触触点点又又怎怎样样控控制制另另外外一一些些控控制制元元器器件件或或执执行行元元器器件件动动作作的的。如如果果有有自自动动循循环环控控制制，则则要要观观察察执执行行元元器器件件带带动动机机械械运运动动将将使使哪哪些些信信号号元元器器件件状状态态发发生生变变化化，并并又又引引起起哪哪些些控控制制元元器器件件状状态态发发生生变变化化。在在读读图图过过程程中中，特特别别要要注注意意控控制制环节相互间的联系和制约关系，直至将电路全部看懂为止。环节相互间的联系和制约关系，直至将电路全部看懂为止。第十页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.11三、三、C650卧式车床的电气控制线路分析卧式车床的电气控制线路分析图图4.2 C650卧式车卧式车床电气床电气控制原控制原理图理图第十一页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.12C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路 1. 主电路分析主电路分析 图图4.2所所示示的的主主电电路路中中有有三三台台电电动动机机的的驱驱动动电电路路。隔隔离离开开关关QS将将三三相相电电源源引引入入，电电动动机机主主电电路路接接线线分分为为3部部分分，第第一一部部分分由由正正转转控控制制交交流流接接触触器器KM1和和反反转转控控制制交交流流接接触触器器KM2的的两两组组主主触触点点构构成成电电动动机机的的正正反反转转接接线线；第第二二部部分分为为电电流流表表A经经电电流流互互感感器器TA接接在在主主电电动动机机M1的的动动力力回回路路上上，以以监监视视电电动动机机工工作作时时绕绕组组的的电电流流变变化化。为为防防止止电电流流表表被被起起动动电电流流冲冲击击损损坏坏，利利用用一一时时间间继继电电器器KT的的延延时时常常闭闭触触点点，在在起起动动的的短短时时间间内内将将电电流流表表暂暂时时短短接接；第第三三部部分分线线路路通通过过交交流流接接触触器器KM3的的主主触触点点控控制制限限流流电电阻阻R的的接接入入和和切切除除。在在进进行行点点动动调调整整时时，为为防防止止连连续续的的起起动动电电流流造造成成电电动动机机过过载载，串串入入限限流流电电阻阻R，以以保保证证电电路路设设备备正正常常工工作作。在在电电动动机机反反接接制制动动时时，通通常常串串入入电电阻阻R限限流流。速速度度继继电电器器KS的的速速度度检检测测部部分分与与电电动动机机的的主主轴轴同同轴轴相相连连，在在停停车车制制动动过过程程中中，当当主主电电动动机机转转速速为为零零时时，其其常常开开触触点点可可将将控控制制电电路路中中反反接接制制动动相相应应电电路路切切断断，完完成成停停车车制动。制动。第十二页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.13C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路 电电动动机机M2由由交交流流接接触触器器KM4的的主主触触点点控控制制其其动动力力电电路路的的接接通通与与断断开开；电电动机动机M3由交流接触器由交流接触器KM5控制。控制。 为为保保证证主主电电路路的的正正常常运运行行，主主电电路路中中还还设设置置了了采采用用熔熔断断器器的的短短路路保保护护环节和采用热继电器的电动机环节和采用热继电器的电动机过载保护过载保护环节。环节。2. 控制电路分析控制电路分析 控控制制电电路路可可划划分分为为主主电电动动机机M1的的控控制制电电路路和和电电动动机机M2与与M3的的控控制制电电路路两两部分。部分。 (1) 主主轴轴电电动动机机正正反反向向起起动动与与点点动动控控制制。当当压压下下正正向向起起动动按按钮钮SB2时时，其其常常开开触触点点动动作作闭闭合合，接接通通交交流流接接触触器器KM3的的线线圈圈电电路路和和时时间间继继电电器器KT的的线线圈圈电电路路，KM3的的主主触触点点将将主主电电路路中中限限流流电电阻阻R短短接接，其其辅辅助助常常开开触触点点同同时时将将中中间间继继电电器器KA的的线线圈圈电电路路接接通通，KA的的常常闭闭触触点点将将停停车车制制动动的的基基本本电电路路切切除除，其其常常开开触触点点与与SB2的的常常开开触触点点均均在在闭闭合合状状态态，控控制制主主电电动动机机的的交交流流接接触触器器KM1的的线线圈圈电电路路得得电电工工作作，其其主主触触点点闭闭合合，电电动动机机正正向向直直接接起起动动。KT的的常常闭闭触触点点在在主主电电路路中中短短接接电电流流表表A，经经延延时时断断开开后后，电电流流表表接接入入电电路路正正常常工工作作。起起动动结结束束后后，进进入入正正常常运运行行状状态态。反反向向起动按钮为起动按钮为SB3，反向起动控制过程与正向起动控制过程类似。，反向起动控制过程与正向起动控制过程类似。第十三页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.14C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路 SB4为为主主轴轴电电动动机机点点动动控控制制按按钮钮，按按下下点点动动按按钮钮SB4，直直接接接接通通KM1的的线线圈圈电电路路，电电动动机机M1正正向向直直接接起起动动。这这时时KM3线线圈圈电电路路并并没没接接通通，限限流流电电阻阻R接接入入主主电电路路限限流流，其其辅辅助助常常开开触触点点不不动动作作，KA线线圈圈不不能能得得电电工工作作，从从而而使使KM1线线圈圈不不能能连连续续通通电电。松松开开按按钮钮，M1停停转转，实实现现了了主主轴轴电电动动机机串串联联电电阻阻限限流流的的点点动动控控制。制。 (2) 主主轴轴电电动动机机反反接接制制动动控控制制电电路路。C650卧卧式式车车床床采采用用反反接接制制动动的的方方式式进进行行停停车车制制动动。当当电电动动机机正正向向转转动动时时，速速度度继继电电器器KS的的常常开开触触点点KS2闭闭合合，制制动动电电路路处处于于制制动动准准备备状状态态。压压下下停停车车按按钮钮SB1，切切断断控控制制电电源源，KM1、KM3、KA线线圈圈均均失失电电，其其相相关关触触点点复复位位。而而电电动动机机由由于于惯惯性性而而继继续续运运转转，速速度度继继电电器器的的触触点点KS2仍仍闭闭合合，与与控控制制反反接接制制动动电电路路的的KA常常闭闭触触点点一一起起，在在按按钮钮SB1复复位位时时接接通通接接触触器器KM2的的线线圈圈电电路路，电电动动机机M1主主电电路路串串入入限限流流电电阻阻R，进进行行反反接接制制动动，强强迫迫电电动动机机迅迅速速停停车车。当当电电动动机机速速度度趋趋近近于于零零时时，速速度度继继电电器器触触点点KS2复复位位断断开开，切切断断KM2的线圈电路，其相应的主触点复位，电动机断电，反接制动过程结束。的线圈电路，其相应的主触点复位，电动机断电，反接制动过程结束。第十四页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.15C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路图图4.3 C650反接制动工作流程反接制动工作流程第十五页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.16C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路 反反转转时时的的反反接接制制动动工工作作过过程程与与停停车车制制动动时时的的反反接接制制动动工工作作过过程程相相似似，此此时时反反转转状状态态下下，KS1触触点点闭闭合合，制制动动时时，接接通通接接触触器器KM1的的线线圈圈电电路路，进进行行反反接制动。接制动。(3) 刀刀架架的的快快速速移移动动和和冷冷却却泵泵电电动动机机的的控控制制。刀刀架架快快速速移移动动是是由由转转动动刀刀架架手手柄柄压压动动位位置置开开关关SQ，接接通通控控制制快快速速移移动动电电动动机机M3的的接接触触器器KM5的的线线圈圈电电路路，KM5的的主主触触点点闭闭合合，M3起起动动，经经传传动动系系统统驱驱动动溜溜板板箱箱带带动动刀刀架架快快速速移移动动。冷冷却却泵泵电电动动机机M2由由起起动动按按钮钮SB6、停停止止按按钮钮SB5控控制制接接触触器器KM4线线圈圈电电路路的的通通断断，以以实实现现电电动动机机M2的控制。的控制。 3. 常见故障分析常见故障分析(1) 主主轴轴电电动动机机不不能能起起动动。可可能能的的原原因因：电电源源没没有有接接通通；热热继继电电器器已已动动作作，其其常常闭闭触触点点尚尚未未复复位位；起起动动按按钮钮或或停停止止按按钮钮内内的的触触点点接接触触不不良良；交交流流接接触触器器的的线线圈烧毁或接线脱落等。圈烧毁或接线脱落等。第十六页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.17C650卧床车床的电气控制线路卧床车床的电气控制线路(2) 按按下下起起动动按按钮钮后后，电电动动机机发发出出嗡嗡嗡嗡声声，不不能能起起动动。这这是是电电动动机机的的三三相相电电源源缺缺相相造造成成的的，可可能能原原因因：熔熔断断器器某某一一相相熔熔丝丝烧烧断断；接接触触器器一一对对主主触触点点没没接接触触好好；电电动动机机接接线线某一处断线等。某一处断线等。(3) 按按下下停停止止按按钮钮，主主轴轴电电动动机机不不能能停停止止。可可能能的的原原因因：接接触触器器触触点点熔熔焊焊、主主触触点点被被杂物阻卡；停止按钮常闭触点被阻卡。杂物阻卡；停止按钮常闭触点被阻卡。(4) 主轴电动机不能点动。可能原因：点动按钮主轴电动机不能点动。可能原因：点动按钮SB4其常开触点损坏或接线脱落。其常开触点损坏或接线脱落。(5) 主主轴轴电电动动机机不不能能进进行行反反接接制制动动。主主要要原原因因：速速度度继继电电器器损损坏坏或或接接线线脱脱落落；电阻电阻R损坏或接线脱落。损坏或接线脱落。(6) 不不能能检检测测主主轴轴电电动动机机负负载载。可可能能的的原原因因：电电流流表表损损坏坏；时时间间继继电电器器设设定时间太短或损坏；电流互感器损坏。定时间太短或损坏；电流互感器损坏。第十七页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.18摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 钻钻床床可可以以进进行行多多种种形形式式的的加加工工，如如：钻钻孔孔、镗镗孔孔、铰铰孔孔及及攻攻螺螺纹纹，因因此此要要求求钻钻床床的的主主轴轴运运动动和和进进给给运运动动有有较较宽宽的的调调速速范范围围。Z3040型型摇摇臂臂钻钻床床主主轴轴的的调调速速范范围围为为，正正转转最最低低转转速速为为40r/min，最最高高转转速速为为2000 r/min，进进给给范范围围为为0.05 mm/r1.60 mm/r。它的调速是通过三相交流异步电动机和变速箱来实现的。它的调速是通过三相交流异步电动机和变速箱来实现的。 钻钻床床的的种种类类很很多多，有有台台钻钻、立立钻钻、卧卧钻钻、专专门门化化钻钻床床和和摇摇臂臂钻钻床床。台台钻钻和和立立钻钻的的电电气气线线路路比比较较简简单单，其其他他形形式式的的钻钻床床在在控控制制系系统统上上也也大大同同小小异异，本本节节以以Z3040摇摇臂臂钻钻床为例分析它的电气控制线路。床为例分析它的电气控制线路。一、概述一、概述 1. Z3040摇臂钻床的主要结构与运动形式摇臂钻床的主要结构与运动形式 摇摇臂臂钻钻床床适适合合于于在在大大、中中型型零零件件上上进进行行钻钻孔孔、扩扩孔孔、铰铰孔孔及及攻攻螺螺纹纹等等工工作作，在在具具有工艺装备的条件下还可以进行镗孔。有工艺装备的条件下还可以进行镗孔。第十八页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.19摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 Z3040摇摇臂臂钻钻床床由由底底座座、外外立立柱柱、内内立立柱柱、摇摇臂臂、主主轴轴箱箱及及工工作作台台等等部部分分组成，主要结构如图组成，主要结构如图4.4所示。所示。 图图4.4 Z3040摇臂钻床的主要结构摇臂钻床的主要结构1底座底座 2内立柱内立柱 3外立柱外立柱 4摇臂升降丝杠摇臂升降丝杠 5摇臂摇臂 6主轴箱主轴箱 7主轴主轴 8工作台工作台内内立立柱柱固固定定在在底底座座的的一一端端，外外立立柱柱套套在在内内立立柱柱上上，工工作作时时用用液液压压夹夹紧紧机机构构与与内内立立柱柱夹夹紧紧，松开后，可绕内立柱回转松开后，可绕内立柱回转360。摇摇臂臂的的一一端端为为套套筒筒，它它套套在在外外立立柱柱上上，经经液液压压夹夹紧紧机机构构可可与与外外立立柱柱夹夹紧紧。夹夹紧紧机机构构松松开开后后，借借助助升升降降丝丝杠杠的的正正、反反向向旋旋转转可可沿沿外外立立柱柱作作上上下下移移动动。由由于于升升降降丝丝杠杠与与外外立立柱柱构构成成一一体体，而而升升降降螺螺母母则则固固定定在在摇臂上，所以摇臂只能与外立柱一起绕内立柱回转。摇臂上，所以摇臂只能与外立柱一起绕内立柱回转。第十九页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.20摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 主主轴轴箱箱是是一一个个复复合合部部件件，它它由由主主传传动动电电动动机机、主主轴轴和和主主轴轴传传动动机机构构、进进给给和和变变速速机机构构以以及及机机床床的的操操作作机机构构等等部部分分组组成成。主主轴轴箱箱安安装装于于摇摇臂臂的的水水平平导导轨轨上上，可可以以通通过过手手轮轮操操作作使使主主轴轴箱箱沿沿摇摇臂臂水水平平导导轨轨移移动动，通通过过液液压压夹夹紧紧机机构构紧固在摇臂上。紧固在摇臂上。 钻钻削削加加工工时时，主主轴轴旋旋转转为为主主运运动动，而而主主轴轴的的直直线线移移动动为为进进给给运运动动。即即钻钻孔孔时时钻钻头头一一面面作作旋旋转转运运动动，同同时时作作纵纵向向进进给给运运动动。主主轴轴变变速速和和进进给给变变速速的的机机构构都都在在主主轴轴箱箱内内，用用变变速速机机构构分分别别调调节节主主轴轴转转速速和和上上、下下进进给给量。摇臂钻床的主轴旋转运动和进给运动由一台交流异步电动机量。摇臂钻床的主轴旋转运动和进给运动由一台交流异步电动机M1拖动。拖动。 摇摇臂臂钻钻床床的的辅辅助助运运动动有有：摇摇臂臂沿沿外外立立柱柱的的上上升升、下下降降，立立柱柱的的夹夹紧紧和和松松开开以以及及摇摇臂臂与与外外立立柱柱一一起起绕绕内内立立柱柱的的回回转转运运动动。摇摇臂臂的的上上升升、下下降降由由一一台台交交流流异异步步电电动动机机M2拖拖动动，立立柱柱的的夹夹紧紧和和松松开开、摇摇臂臂的的夹夹紧紧与与松松开开以以及及主主轴轴箱箱的的夹夹紧紧与与松松开开由由另另一一台台交交流流电电动动机机M3拖拖动动一一台台齿齿轮轮泵泵，供供给给夹夹紧紧装装置置所所需需要要的的压压力力油油推推动动夹夹紧紧机机构构液液压压系系统统实实现现的的。而而摇摇臂臂的的回回转转和和主主轴轴箱箱沿沿摇摇臂臂水水平平导导轨轨方方向向的的左左右移动通常采用手动。此外还有一台冷却泵电动机右移动通常采用手动。此外还有一台冷却泵电动机M4对加工的刀具进行冷却。对加工的刀具进行冷却。第二十页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.21摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 2. Z3040摇臂钻床的电力拖动的要求与控制特点摇臂钻床的电力拖动的要求与控制特点(1) 为简化机床传动装置的结构采用多台电动机拖动。为简化机床传动装置的结构采用多台电动机拖动。(2) 主主轴轴的的旋旋转转运运动动、纵纵向向进进给给运运动动及及其其变变速速机机构构均均在在主主轴轴箱箱内内，由由一一台台主主电电动动机机拖拖动。动。(3) 为为了了适适应应多多种种加加工工方方式式的的要要求求，主主轴轴的的旋旋转转与与进进给给运运动动均均有有较较大大的的调调速速范围，由机械变速机构实现。范围，由机械变速机构实现。(4) 加加工工螺螺纹纹时时，要要求求主主轴轴能能正正、反反向向旋旋转转，采采用用机机械械方方法法来来实实现现。因因此此，主电动机只需单向旋转，可直接起动，不需要制动。主电动机只需单向旋转，可直接起动，不需要制动。(5) 摇摇臂臂的的升升降降由由升升降降电电动动机机拖拖动动，要要求求电电动动机机能能正正、反反向向旋旋转转，采采用用笼笼型型异步电动机。可直接起动，不需要调速和制动。异步电动机。可直接起动，不需要调速和制动。第二十一页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.22摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 (6) 内内外外立立柱柱、主主轴轴箱箱与与摇摇臂臂的的夹夹紧紧与与松松开开，是是通通过过控控制制电电动动机机的的正正、反反转转，带带动动液液压压泵泵送送出出不不同同流流向向的的压压力力油油，推推动动活活塞塞、带带动动菱菱形形块块动动作作来实现。因此拖动液压泵的电动机要求正、反向旋转，采用点动控制。来实现。因此拖动液压泵的电动机要求正、反向旋转，采用点动控制。(7) 摇摇臂臂钻钻床床主主轴轴箱箱、立立柱柱的的夹夹紧紧与与松松开开由由一一条条油油路路控控制制，且且同同时时动动作作。而而摇摇臂臂的的夹夹紧紧、松松开开是是与与摇摇臂臂升升降降工工作作连连成成一一体体，由由另另一一条条油油路路控控制制。两两条条油油路路哪哪一一条条处处于于工工作作状状态态，是是根根据据工工作作要要求求通通过过控控制制电电磁磁阀阀操操纵纵。夹夹紧紧机机构构液液压压系系统统原原理理如如图图4.5所所示示。由由于于主主轴轴箱箱和和立立柱柱的的夹夹紧紧、松松开开动动作作是是点点动动操操作作的，因此液压泵电动机采用点动控制。的，因此液压泵电动机采用点动控制。(8) 根据加工需要，操作者可以手控操作冷却泵电动机单向旋转。根据加工需要，操作者可以手控操作冷却泵电动机单向旋转。 (9) 必要的联锁和保护环节。必要的联锁和保护环节。(10) 机床安全照明及信号指示电路。机床安全照明及信号指示电路。第二十二页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.23摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 图图4.5 Z3040夹紧机构液压系统工作简图夹紧机构液压系统工作简图 第二十三页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.24摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 二、二、Z3040摇臂钻床的电气控制线路分析摇臂钻床的电气控制线路分析 1. 主电路分析主电路分析 主主轴轴电电动动机机Ml为为单单方方向向旋旋转转，由由接接触触器器KM1控控制制。主主轴轴的的正正反反转转由由机机床床液液压压系系统统操操纵纵机机构构配配合合正正反反转转摩摩擦擦离离合合器器实实现现，并并由由热热继继电电器器FR1作作电电动动机机过过载载保保护护。摇摇臂臂升升降降电电动动机机M2由由正正、反反转转接接触触器器KM2、KM3控控制制实实现现正正反反转转。在在操操纵纵摇摇臂臂升升降降时时，控控制制电电路路首首先先使使液液压压泵泵电电动动机机M3起起动动旋旋转转，送送出出压压力力油油，经经液液压压系系统统将将摇摇臂臂松松开开，然然后后才才使使M2起起动动，拖拖动动摇摇臂臂上上升升或或下下降降。当当摇摇臂臂移移动动到到位位后后，控控制制电电路路首首先先使使M2先先停停下下，再再自自动动通通过过液液压压系系统统将将摇摇臂臂夹夹紧紧，最最后后液液压压泵泵电电动动机机才才停停转转。M2为为短短时时工工作作，不不用用设设过过载载保保护护。M3由由接接触触器器KM4、KM5实实现现正正、反反转转控控制制，热热继继电电器器FR2作作过过载载保保护护。M4电电动动机机容容量量小小，由由开开关关SA1直直接接控控制制起起动动和和停车。停车。第二十四页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.25 图图4.6 Z3040摇臂钻床的电气控制线路原理图摇臂钻床的电气控制线路原理图 第二十五页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.26摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 2. 控制电路分析控制电路分析(1) 主主轴轴电电动动机机的的控控制制。由由按按钮钮SB1、SB2与与接接触触器器KM1构构成成主主轴轴电电动动机机的的单单方方向向起起动动停停止止控控制制电电路路。M1起起动动后后，指指示示灯灯HL3亮亮，表表示示主主轴轴电电动动机机在旋转。在旋转。(2) 摇摇臂臂升升降降的的控控制制。由由摇摇臂臂上上升升按按钮钮SB3、下下降降按按钮钮SB4及及正正、反反转转接接触触器器KM2、KM3组组成成具具有有双双重重互互锁锁的的电电动动机机正正、反反转转点点动动控控制制电电路路。摇摇臂臂的的升升降降控控制制须须与与夹夹紧紧机机构构液液压压系系统统密密切切配配合合。由由正正、反反转转接接触触器器KM5、KM4控控制制双双向向液液压压泵泵电电动动机机M3的的正正、反反转转，送送出出压压力力油油，经经二二位六通阀送至摇臂夹紧机构实现夹紧与松开。位六通阀送至摇臂夹紧机构实现夹紧与松开。 第二十六页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.27摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 以以摇摇臂臂上上升升为为例例分分析析摇摇臂臂升升降降的的控控制制。按按下下摇摇臂臂上上升升点点动动按按钮钮SB3，时时间间继继电电器器KT线线圈圈通通电电，瞬瞬动动常常开开触触点点KT闭闭合合，接接触触器器KM4线线圈圈通通电电，液液压压泵泵电电动动机机M3反反向向起起动动旋旋转转，拖拖动动液液压压泵泵送送出出压压力力油油。同同时时KT的的断断电电延延时时断断开开触触点点KT闭闭合合，电电磁磁阀阀YA线线圈圈通通电电，液液压压泵泵送送出出的的压压力力油油经经二二位位六六通通阀阀进进入入摇摇臂臂夹夹紧紧机机构构的的松松开开油油腔腔，推推动动活活塞塞和和菱菱形形块块将将摇摇臂臂松松开开。摇摇臂臂松松开开时时，活活塞塞杆杆通通过过弹弹簧簧片片压压下下行行程程开开关关SQ2，发发出出摇摇臂臂松松开开信信号号，即即常常闭闭触触点点SQ2断断开开，常常开开触触点点SQ2闭闭合合，前前者者断断开开KM4线线圈圈电电路路，电电动动机机M3停停止止旋旋转转，液液压压泵泵停停止止供供油油，摇摇臂臂维维持持在在松松开开状状态态；后后者者接接通通KM2线线圈圈电电路路，控控制制摇摇臂臂升升降降电电动动机机M2正正向向起起动动旋旋转转，拖动摇臂上升。拖动摇臂上升。 第二十七页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.28摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 当摇臂上升到所需位置时，松开按钮当摇臂上升到所需位置时，松开按钮SB3，KM2与与KT线圈同时断电，电动机线圈同时断电，电动机M2依惯性旋转，摇臂停止上升。而依惯性旋转，摇臂停止上升。而KT线圈断电，其断电延时闭合触点线圈断电，其断电延时闭合触点KT经延时经延时13s后后才闭合，断电延时断开触点才闭合，断电延时断开触点KT经同样延时后才断开。在经同样延时后才断开。在KT断电延时断电延时13s，KM5线圈线圈仍处于断电状态，电磁阀仍处于断电状态，电磁阀YA仍处于通电状态，这段延时就确保了摇臂升降电动机在断仍处于通电状态，这段延时就确保了摇臂升降电动机在断开电源后直到完全停止运转才开始摇臂的夹紧动作。因此，时间继电器开电源后直到完全停止运转才开始摇臂的夹紧动作。因此，时间继电器KT延时长短是延时长短是根据电动机根据电动机M2切断电源到完全停止的惯性大小来调整的。切断电源到完全停止的惯性大小来调整的。 当时间继电器当时间继电器KT断电延时时间到，常闭触点断电延时时间到，常闭触点KT闭合，闭合，KM5线圈通电吸合，液压线圈通电吸合，液压泵电动机泵电动机M3正向起动，拖动液压泵，供出压力油。同时常开触点正向起动，拖动液压泵，供出压力油。同时常开触点KT断开，电磁阀断开，电磁阀YA线圈断电，这时压力油经二位六通阀进入摇臂夹紧油腔，反向推动活塞和菱形块，将线圈断电，这时压力油经二位六通阀进入摇臂夹紧油腔，反向推动活塞和菱形块，将摇臂夹紧。活塞杆通过弹簧片压下行程开关摇臂夹紧。活塞杆通过弹簧片压下行程开关SQ3，其常闭触点，其常闭触点SQ3断开，断开，KM5线圈断线圈断电，电，M3停止旋转，实现摇臂夹紧，上升过程结束。停止旋转，实现摇臂夹紧，上升过程结束。 摇臂升降的极限保护由组合开关摇臂升降的极限保护由组合开关SQ1来实现。来实现。SQ1有两对常闭触点，当摇臂上升或下降到极有两对常闭触点，当摇臂上升或下降到极限位置时其相应触点断开，切断对应上升或下降接触器限位置时其相应触点断开，切断对应上升或下降接触器KM2或或KM3使使M2停止运转，摇臂停止移停止运转，摇臂停止移动，实现极限位置的保护。动，实现极限位置的保护。 摇臂自动夹紧程度由行程开关摇臂自动夹紧程度由行程开关SQ3控制。若夹紧机构液压系统出现故障不能夹紧，将使常闭触点控制。若夹紧机构液压系统出现故障不能夹紧，将使常闭触点SQ3断不开，或者由于断不开，或者由于SQ3安装位置调整不当，摇臂夹紧后仍不能压下安装位置调整不当，摇臂夹紧后仍不能压下SQ3，都将使，都将使M3长期处于过载状态，长期处于过载状态，易将电动机烧毁。为此，易将电动机烧毁。为此，M3主电路采用热继电器主电路采用热继电器FR2作过载保护。作过载保护。第二十八页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.29摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 (3) 主主轴轴箱箱、立立柱柱松松开开与与夹夹紧紧的的控控制制。主主轴轴箱箱和和立立柱柱的的夹夹紧紧与与松松开开是是同同时时进进行行的的。当当按按下下按按钮钮SB5，接接触触器器KM4线线圈圈通通电电，液液压压泵泵电电动动机机M3反反转转，拖拖动动液液压压泵泵送送出出压压力力油油，这这时时电电磁磁阀阀YA线线圈圈处处于于断断电电状状态态，压压力力油油经经二二位位六六通通阀阀进进入入主主轴轴箱箱与与立立柱柱松松开开油油腔腔，推推动动活活塞塞和和菱菱形形块块，使使主主轴轴箱箱与与立立柱柱松松开开。由由于于YA线线圈圈断断电电，压压力力油油不不能能进进入入摇摇臂臂松松开开油油腔腔，摇摇臂臂仍仍处处于于夹夹紧紧状状态态。当当主主轴轴箱箱与与立立柱柱松松开开时时，行行程程开开关关SQ4没没有有受受压压，常常闭闭触触点点SQ4闭闭合合，指指示示灯灯HL1亮亮，表表示示主主轴轴箱箱与与立立柱柱确确已已松松开开。可可以以手手动动操操作作主主轴轴箱箱在在摇摇臂臂的的水水平平导导轨轨上上移移动动，也也可可推推动动摇摇臂臂使使外外立立柱柱绕绕内内立立柱柱作作回回转转移移动动。当当移移动动到到位位后后，按按下下夹夹紧紧按按钮钮SB6，接接触触器器KM5线线圈圈通通电电，M3正正转转，拖拖动动液液压压泵泵送送出出压压力力油油至至夹夹紧紧油油腔腔，使使主主轴轴箱箱与与立立柱柱夹夹紧紧。当当确确已已夹夹紧紧时时，压压下下SQ4，常常开开触触点点SQ4闭闭合合，HL2亮亮，而而常常闭闭触触点点SQ4断开，断开，HL1灭，指示主轴箱与立柱已夹紧，可以进行钻削加工。灭，指示主轴箱与立柱已夹紧，可以进行钻削加工。(4) 冷却泵电动机冷却泵电动机M4的控制。由开关的控制。由开关SA1进行单向旋转的控制。进行单向旋转的控制。第二十九页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.30摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 (5) 联联锁锁、保保护护环环节节。行行程程开开关关SQ2实实现现摇摇臂臂松松开开到到位位与与开开始始升升降降的的联联锁锁；行行程程开开关关SQ3实实现现摇摇臂臂完完全全夹夹紧紧与与液液压压泵泵电电动动机机M3停停止止旋旋转转的的联联锁锁。时时间间继继电电器器KT实实现现摇摇臂臂升升降降电电动动机机M2断断开开电电源源待待惯惯性性旋旋转转停停止止后后再再进进行行摇摇臂臂夹夹紧紧的的联联锁锁。摇摇臂臂升升降降电电动动机机M2正正反反转转具具有有双双重重互互锁锁。SB5与与SB6常常闭闭触触点点接接入入电电磁磁阀阀YA线线圈圈电电路路实实现现在进行主轴箱与立柱夹紧、松开操作时，压力油不能进入摇臂夹紧油腔的联锁。在进行主轴箱与立柱夹紧、松开操作时，压力油不能进入摇臂夹紧油腔的联锁。 熔熔断断器器FU1作作为为总总电电路路和和电电动动机机M1、M4的的短短路路保保护护。熔熔断断器器FU2为为电电动动机机M2、M3及及控控制制变变压压器器T一一次次侧侧的的短短路路保保护护。熔熔断断器器FU3为为照照明明电电路路的的短短路路保保护护。热热继继电电器器FR1、FR2为为电电动动机机M1、M3的的长长期期过过载载保保护护。组组合合开开关关SQ1为为摇摇臂臂上上升升、下下降降的的极极限限位位置置保保护护。带带自自锁锁触触点点的的起起动动按按钮钮与相应接触器实现电动机的欠电压、失电压保护。与相应接触器实现电动机的欠电压、失电压保护。第三十页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.31摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 3. 照明与信号指示电路分析照明与信号指示电路分析 HL1为为主主轴轴箱箱、立立柱柱松松开开指指示示灯灯，灯灯亮亮表表示示已已松松开开，可可以以手手动动操操作作主主轴轴箱箱沿沿摇摇臂臂水水平平移移动动或或摇摇臂臂回回转转。HL2为为主主轴轴箱箱、立立柱柱夹夹紧紧指指示示灯灯，灯灯亮亮表表示示已已夹夹紧紧，可可以以进进行行钻钻削削加加工工。HL3为为主主轴轴旋旋转转工工作作指指示示灯灯。照照明明灯灯EL由由控控制制变变压压器器T供供给给36V安全电压，经开关安全电压，经开关SA2操作实现钻床局部照明。操作实现钻床局部照明。 4. 常见故障分析常见故障分析(1) 主主轴轴电电动动机机不不能能起起动动。可可能能的的原原因因：电电源源没没有有接接通通；热热继继电电器器已已动动作作过过，其其常常闭闭触触点点尚尚未未复复位位；起起动动按按钮钮或或停停止止按按钮钮内内的的触触点点接接触触不不良良；交交流流接接触触器器的的线圈烧毁或接线脱落等。线圈烧毁或接线脱落等。(2) 主主轴轴电电动动机机刚刚起起动动运运转转，熔熔断断器器就就熔熔断断。按按下下主主轴轴起起动动按按钮钮SB2，主主轴轴电电动动机机刚刚旋旋转转，就就发发生生熔熔断断器器熔熔断断故故障障。原原因因可可能能是是机机械械机机构构发发生生卡卡住住现现象象，或或者者是是钻钻头头被被铁铁屑屑卡卡住住，进进给给量量太太大大，造造成成电电动动机机堵堵转转；负负荷荷太太大大，主主轴轴电电动动机机电电流流剧剧增增，热热继继电电器器来来不不及及动动作作，使使熔熔断断器器熔熔断断。也也可可能能因因为为电电动动机机本本身身的的故故障障造造成成熔熔断断器器熔断。熔断。第三十一页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.32摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 (3) 摇摇臂臂不不能能上上升升(或或下下降降)。首首先先检检查查行行程程开开关关SQ2是是否否动动作作，如如已已动动作作，即即SQ2的的常常开开触触点点已已闭闭合合，说说明明故故障障发发生生在在接接触触器器KM2或或摇摇臂臂升升降降电电动动机机M2上上；如如SQ2没没有有动动作作，可可能能是是SQ2位位置置改改变变，造造成成活活塞塞杆杆压压不不上上SQ2，使使KM2不能吸合，升降电动机不能得电旋转，摇臂不能上升。不能吸合，升降电动机不能得电旋转，摇臂不能上升。液液压压系系统统发发生生故故障障，如如液液压压泵泵卡卡死死、不不转转，油油路路堵堵塞塞或或气气温温太太低低时时油油的的粘粘度度增增大大，使摇臂不能完全松开，压不下使摇臂不能完全松开，压不下SQ2，摇臂也不能上升。，摇臂也不能上升。电电源源的的相相序序接接反反，按按下下SB3摇摇臂臂上上升升按按钮钮，液液压压泵泵电电动动机机反反转转，使使摇摇臂臂夹紧，压不上夹紧，压不上SQ2，摇臂也就不能上升或下降。，摇臂也就不能上升或下降。(4) 摇摇臂臂上上升升(或或下下降降)到到预预定定位位置置后后，摇摇臂臂不不能能夹夹紧紧。行行程程开开关关SQ3安安装装位位置置不不准准确确，或或紧紧固固螺螺钉钉松松动动造造成成SQ3过过早早动动作作，使使液液压压泵泵电电动动机机M3在摇臂还未充分夹紧时就停止旋转；接触器在摇臂还未充分夹紧时就停止旋转；接触器KM5线圈回路出现故障。线圈回路出现故障。第三十二页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.33摇臂钻床的电气控制线路摇臂钻床的电气控制线路 (5) 立立柱柱、主主轴轴箱箱不不能能夹夹紧紧(松松开开)。立立柱柱、主主轴轴箱箱各各自自的的夹夹紧紧或或松松升升是是同同时时进进行行的的，立立柱柱、主主轴轴箱箱不不能能夹夹紧紧或或松松开开可可能能是是油油路路堵堵塞塞、接接触触器器KM4或或KM5线圈回路出现故障造成的。线圈回路出现故障造成的。(6) 按按下下SB6按按钮钮，立立柱柱、主主轴轴箱箱能能夹夹紧紧，但但放放开开按按钮钮后后，立立柱柱、主主轴轴箱箱却却松松开开。立立柱柱、主主轴轴箱箱的的夹夹紧紧和和松松开开，都都采采用用菱菱形形块块结结构构，故故障障多多为为机机械械原原因因造造成成，可可能能是是菱菱形形块块和和承承压压块块的的角角度度方方向向装装错错，或或者者距距离离不不合合适适造造成成的的。如如果果菱菱形形块块立立不不起起来来，这这是是因因为为夹夹紧紧力力调调得得太太大大或或夹夹紧紧液液压压系系统统压压力力不不够够所致。所致。第三十三页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.34卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 一、概述一、概述 1. X62W卧式万能铣床的主要结构和运动形式卧式万能铣床的主要结构和运动形式 X62W卧卧式式万万能能铣铣床床具具有有主主轴轴转转速速高高、调调速速范范围围宽宽、操操作作方方便便、工工作作台台能能自自动动循循环环加加工工等等特特点点，其其主主要要结结构构如如图图4.8所所示示。X62W铣铣床床主主要要由由底底座座、床床身身、悬梁、主轴、刀杆支架、回转台、升降工作台等主要部件组成。悬梁、主轴、刀杆支架、回转台、升降工作台等主要部件组成。1底座底座 2主轴变速手柄主轴变速手柄 3主轴变速数字盘主轴变速数字盘 4床身床身(立柱立柱) 5悬梁悬梁 6刀杆支架刀杆支架 7主轴主轴 8工作台工作台 9工作台纵向操作手柄工作台纵向操作手柄 10回转台回转台 11床鞍床鞍 12工作台升降及横向操作手柄工作台升降及横向操作手柄 13进给变速手轮及数字盘进给变速手轮及数字盘 14升降台升降台图图4.8 X62W 卧式万能铣床的主要结构卧式万能铣床的主要结构第三十四页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.35卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 固固定定在在底底座座上上的的箱箱型型床床身身是是机机床床的的主主体体部部分分，用用来来安安装装和和联联接接机机床床的的其其他他部部件件，床床身身内内装装有有主主轴轴的的传传动动机机构构和和变变速速操操纵纵机机构构。在在床床身身顶顶部部的的燕燕尾尾形形导导轨轨上上装装有有可可沿沿水水平平方方向向调调整整位位置置的的悬悬梁梁。刀刀杆杆支支架架装装在在悬悬梁梁的的下下面面用用以以支支撑撑刀刀杆杆，以提高其刚性。以提高其刚性。 铣铣刀刀装装在在由由主主轴轴带带动动旋旋转转的的刀刀杆杆上上。为为了了调调整整铣铣刀刀的的位位置置，悬悬梁梁可可沿沿水水平平导导轨轨移移动动，刀刀杆杆支支架架也也可可沿沿悬悬梁梁作作水水平平移移动动。升升降降台台装装在在床床身身前前侧侧面面的的垂垂直直导导轨轨上上，可可沿沿垂垂直直导导轨轨上上下下移移动动。在在升升降降台台上上面面的的水水平平导导轨轨上上，装装有有可可在在平平行行于于主主轴轴轴轴线线方方向向横横向向移移动动(前前后后移移动动)的的溜溜板板，溜溜板板上上部部装装有有可可以以转转动动的的回回转转台台。工工作作台台装装在在回回转转台台的的导导轨轨上上，可可以以作作垂垂直直于于轴轴线线方方向向的的纵纵向向移移动动(左左右右移移动动)。由由此此可可见见，通通过过燕燕尾尾槽槽固固定定于于工工作作台台上上的的工工件件，通通过过工工作作台台、溜溜板板、升升降降台台，可可以以在在上上下下、左左右右及及前前后后3个个相相互互垂垂直直方方向向实实现现任任一一方方向向的的调调整整和和进进给给。也也可可通通过过回回转转台台绕绕垂垂直直轴轴线线左左右右旋旋转转45，实实现现工工作作台台在在倾倾斜斜方方向向的的进进给给，以以加加工工螺旋槽。另外，工作台上还可以安装圆形工作台以扩大铣削加工范围。螺旋槽。另外，工作台上还可以安装圆形工作台以扩大铣削加工范围。第三十五页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.36卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 从从上上述述分分析析可可知知，X62W卧卧式式万万能能铣铣床床有有三三种种运运动动。主主轴轴带带动动铣铣刀刀的的旋旋转转运运动动称称为为主主运运动动；加加工工中中工工作作台台或或进进给给箱箱带带动动工工件件的的移移动动以以及及圆圆形形工工作作台台的的旋旋转转运运动动称称为为进进给运动；工作台带动工件在三个方向的快速移动称为辅助运动。给运动；工作台带动工件在三个方向的快速移动称为辅助运动。 2X62W卧式万能铣床的电力拖动的要求和控制特点卧式万能铣床的电力拖动的要求和控制特点(1) X62W万万能能铣铣床床的的主主运运动动和和进进给给运运动动之之间间，没没有有速速度度比比例例协协调调的的要要求求，从从机机械械结结构的合理性考虑，主轴与工作台各自采用单独的笼型异步电动机拖动。构的合理性考虑，主轴与工作台各自采用单独的笼型异步电动机拖动。(2) 主主轴轴电电动动机机M1是是在在空空载载时时直直接接起起动动。为为完完成成顺顺铣铣和和逆逆铣铣，要要求求电电动动机机能能正正反反转转，可可在在加加工工之之前前根根据据铣铣刀刀的的种种类类预预先先选选择择转转向向，在在加加工工过过程程中不必变换转向。中不必变换转向。(3) 为为了了减减小小负负载载波波动动对对铣铣刀刀转转速速的的影影响响，以以保保证证加加工工质质量量，在在主主轴轴传传动动系系统统中中装有惯性轮。为了能实现快速停车的目的，要求主轴电动机采用停车制动控制。装有惯性轮。为了能实现快速停车的目的，要求主轴电动机采用停车制动控制。第三十六页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.37卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 (4) 工工作作台台的的纵纵向向、横横向向和和垂垂直直3个个方方向向的的进进给给运运动动由由一一台台进进给给电电动动机机M2拖拖动动。进进给给运运动动的的方方向向，是是通通过过操操作作选选择择运运动动方方向向的的手手柄柄与与开开关关，配配合合进进给给电电动动机机M2的的正正、反反转转来来实实现现的的。圆圆形形工工作作台台的的回回转转运运动动是是由由进进给给电电动动机机经经传传动动机机构构驱驱动动的。的。(5) 为为了了缩缩短短调调整整运运动动的的时时间间，提提高高生生产产率率，要要求求工工作作台台空空行行程程应应有有快快速速移移动动控制。控制。X62W铣床是由快速电磁铁吸合通过改变传动链的传动比来实现的。铣床是由快速电磁铁吸合通过改变传动链的传动比来实现的。(6) 为为适适应应不不同同的的铣铣削削加加工工的的要要求求，主主轴轴转转速速与与进进给给速速度度应应有有较较宽宽的的调调节节范范围围。X62W铣铣床床采采用用机机械械变变速速的的方方法法，通通过过改改变变变变速速箱箱传传动动比比来来实实现现的的。为为保保证证变变速速时时齿齿轮轮易易于于啮啮合合，减减小小齿齿轮轮端端面面的的冲冲击击，要要求求变变速速时时有电动机瞬时冲动有电动机瞬时冲动(短时间歇转动短时间歇转动)控制。控制。第三十七页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.38卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 (7) 根根据据工工艺艺要要求求，主主轴轴旋旋转转与与工工作作台台进进给给之之间间应应有有可可靠靠的的联联锁锁控控制制，即即进进给给运运动动要要在在铣铣刀刀旋旋转转之之后后才才能能进进行行，加加工工结结束束必必须须在在铣铣刀刀停停转转前前停停止止进进给给运运动动,以以避避免工件与铣刀碰撞而造成事故。免工件与铣刀碰撞而造成事故。(8) 为为了了保保证证机机床床、刀刀具具的的安安全全，在在铣铣削削加加工工时时同同一一时时间间只只允允许许工工作作台台向向一一个个方方向向移移动动，故故三三个个垂垂直直方方向向的的运运动动之之间间应应有有联联锁锁保保护护。使使用用圆圆形形工工作作台台时时，不不允允许许工工件件作作纵纵向向、横横向向和和垂垂直直方方向向的的进进给给运运动动。为为此此，要要求求圆圆形形工工作作台台的的旋转运动与工作台的上下、左右、前后三个方向的运动之间有联锁控制。旋转运动与工作台的上下、左右、前后三个方向的运动之间有联锁控制。(9) 铣铣削削加加工工中中，一一般般需需要要切切削削液液对对工工件件和和刀刀具具进进行行冷冷却却润润滑滑。由由电电动动机机M3拖拖动冷却泵，供给铣削加工时的切削液。动冷却泵，供给铣削加工时的切削液。(10) 为为使使操操作作者者能能在在铣铣床床的的正正面面、侧侧面面方方便便地地操操作作，应应能能在在两两处处控控制制各各部部件件的的起起动动与停止，并配有安全照明装置。与停止，并配有安全照明装置。第三十八页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.39二、二、X62W卧式万能铣床的电气控制线路分析卧式万能铣床的电气控制线路分析图图4.9 X62W卧式万能铣床的电气控制原理图卧式万能铣床的电气控制原理图 第三十九页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.40卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 1. 主轴电动机控制主轴电动机控制 M1为为主主轴轴拖拖动动电电动动机机。从从主主电电路路看看出出，主主轴轴电电动动机机的的转转向向由由转转换换开开关关SA5预预选选确确定定。主主轴轴电电动动机机的的起起动动、停停止止由由接接触触器器KM3控控制制，接接触触器器KM2及及电电阻阻R和和速速度度继继电器电器KS组成停机反接制动控制。组成停机反接制动控制。(1) 主主轴轴电电动动机机起起动动。接接通通电电源源开开关关QS1，由由操操作作转转换换开开关关SA5选选择择主主轴轴电电动动机机转转向向。分分别别由由装装于于工工作作台台上上与与床床身身上上的的控控制制按按钮钮SB3、SB4和和SB1、SB2实实现现两两地地控控制制主主轴轴电电动动机机起起动动与与停停止止。按按下下按按钮钮SB3或或SB4，接接触触器器KM3得得电电，其其触触点点闭闭合合并并自自锁锁，主主轴轴电电动动机机按按预预选选方方向向直直接接起起动动，带带动动主主轴轴、铣铣刀刀旋旋转转，同同时时速速度度继继电电器器KS常常开开触触点点闭闭合合，为为停停机机反反接接制制动动做做准备。准备。(2) 主主轴轴电电动动机机停停机机。按按下下停停机机按按钮钮SB1或或SB2，接接触触器器KM3失失电电，切切断断正正序序电电源源，同同时时接接触触器器KM2得得电电，电电动动机机串串电电阻阻实实现现反反接接制制动动。当当主主轴轴电电动动机机转转速速低低于于100r/min，KS触触点点断断开开，KM2断断电电，电电动动机机反反接接制制动动结结束束。停停机机操操作作时时应应注注意意在在按按下下SB1或或SB2时时要要按按到到底底，否否则则反反接接制制动动电电路路未未接接入入，电电动动机机只只能能实实现现自自然停机。然停机。第四十页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.41卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 (3) 主主轴轴的的变变速速冲冲动动控控制制。主主轴轴的的变变速速装装置置采采用用圆圆孔孔盘盘式式结结构构，变变速速时时操操作作变变速速手手柄柄在拉出或推回过程中短时触动冲动开关在拉出或推回过程中短时触动冲动开关SQ7，电动机瞬动一下而实现。，电动机瞬动一下而实现。 主主轴轴处处于于停停车车状状态态时时，操操作作变变速速手手柄柄，凸凸轮轮转转动动压压动动弹弹簧簧杆杆，触触动动冲冲动动开开关关SQ7，使使接接触触器器KM2瞬瞬时时得得电电，电电动动机机定定子子串串电电阻阻冲冲动动一一下下，带带动动齿齿轮轮转转动动一下，便于齿轮啮合，完成变速。一下，便于齿轮啮合，完成变速。 主主轴轴已已起起动动工工作作时时，如如要要变变速速同同样样操操作作变变速速手手柄柄。操操作作时时也也触触动动冲冲动动开开关关SQ7，使使接接触触器器KM3失失电电，KM2得得电电进进行行反反接接制制动动，主主轴轴转转速速迅迅速速下下降降，以以便便于于在在低低速速下下齿齿轮轮啮啮合合。完完成成变变速速后后，推推回回变变速速手手柄柄，主主轴轴电动机重新起动，继续工作。电动机重新起动，继续工作。第四十一页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.42卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 图图4.10 X62W主轴变速冲动控制示意图主轴变速冲动控制示意图 1变速盘变速盘 2凸轮凸轮 3弹簧杆弹簧杆 4变速手柄变速手柄 主主轴轴在在变变速速操操作作时时，应应以以较较快快速速度度将将手手柄柄推推入入啮啮合合位位置置。因因为为SQ7的的瞬瞬动动只只靠靠手手柄柄上上凸凸轮轮的的一一次次接接触触达达到到，如如果果推推入入动动作作缓缓慢慢，凸凸轮轮与与SQ7接接触触时时间间延延长，会使主轴电动机转速过高，齿轮啮合不上，甚至损坏齿轮。长，会使主轴电动机转速过高，齿轮啮合不上，甚至损坏齿轮。第四十二页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.43卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 2. 工作台进给运动控制工作台进给运动控制 工工作作台台的的进进给给运运动动需需在在主主轴轴起起动动之之后后进进行行。接接触触器器KM3常常开开触触点点闭闭合合，接接通通进进给给控控制制电电源源。工工作作台台的的左左、右右、前前、后后和和上上、下下方方向向的的进进给给运运动动均均由由进进给给拖拖动动电电动动机机M2驱驱动动，通通过过M2的的正正反反转转及及机机械械结结构构的的联联合合动动作作，来来实实现现六六个个方方向向的的进进给给运运动动。控控制制工工作作台台运运动动的的电电路路是是与与纵纵向向机机械械操操作作手手柄柄联联动动的的行行程程开开关关SQ1、SQ2及及与与横横向向、升升降降操操作作手手柄柄联联动动的的行行程程开开关关SQ3、SQ4组组成成复复合合控控制制。这这时时圆圆形形工工作作台台控控制制转转换换开开关关SA1在在断断开开位位置置，即即SA11和和SA13接接通通，SA12断断开开，进进给给电电动动机机通通过过工工作作台台方方向向操操作作手手柄柄进进行行控控制制。圆圆形形工工作作台台控控制制SA1动动作作表表见见表表4-1。第四十三页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.44卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 1) 工作台的左、右工作台的左、右(纵向纵向)进给运动进给运动工工作作台台的的左左、右右进进给给运运动动由由工工作作台台前前面面的的纵纵向向操操作作手手柄柄进进行行控控制制。当当将将操操作作手手柄柄扳扳到到向向右右位位置置时时，一一方方面面合合上上纵纵向向进进给给的的机机械械离离合合器器，同同时时压压下下行行程程开开关关SQ1，其其常常闭闭触触点点SQ12断断开开，使使KM5线线圈圈不不能能得得电电；常常开开触触点点SQ11接接通通，此此时时，控控制制电电源源经经(203491912160)接接通通接接触触器器KM4线线圈圈，KM4吸吸合合，主主触触点点接接通通M2正正序序电电源源，M2正正向向旋旋转转，工工作作台台作作向向右右进进给给运运动动。同同理理，将将操操作作手手柄柄扳扳到到向向左左位位置置时时，SQ2压压合合，工工作作台台作作向向左左进进给给运运动动。若若将将操操作作手手柄柄置置于于中中间间位位置置，SQ1、SQ2复复位位，KM4、KM5均不吸合，工作台停止左右运动。均不吸合，工作台停止左右运动。表表4-2 工作台纵向行程开关工作状态工作台纵向行程开关工作状态第四十四页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.45卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 2) 工作台前后工作台前后(横向横向)进给运动和上、下进给运动和上、下(垂直垂直)进给运动进给运动工工作作台台的的前前后后及及上上下下进进给给运运动动，共共用用一一套套操操作作手手柄柄进进行行控控制制，手手柄柄有有5个个控控制制位位置置，处处于于中中间间位位置置为为原原始始状状态态，进进给给离离合合器器处处于于断断开开状状态态，行行程程开开关关SQ3、SQ4均均复复位位，工工作作台台不不运运动动。当当操操作作向向前前、向向后后手手柄柄时时，通通过过机机械械装装置置连连接接前前、后后进进给给方方向向的的机机械械离离合合器器。当当操操作作向向上上、向向下下手手柄柄时时，连连接接上上、下下进进给给方方向向的的机机械械离离合合器器。同同时时，SQ3或或SQ4压压合合接接通通，电电动动机机M3正正向向或或反反向向旋旋转转，带带动动工工作作台台作作相相应应方方向向的的进进给给运运动。动。表表4-3 工作台升降、横向行程开关工作状态工作台升降、横向行程开关工作状态 第四十五页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.46卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 工工作作台台向向前前和和向向下下进进给给运运动动的的电电气气控控制制电电路路相相同同。当当将将操操作作手手柄柄扳扳到到向向前前或或向向下下位位置置时时，压压合合SQ3，使使其其常常闭闭触触点点SQ32断断开开，常常开开触触点点SQ31闭闭合合，控控制制电电源源经经2034331344121516170接接通通KM4线线圈圈，KM4吸吸合合，进进给给电电动动机机M2正正向向旋旋转转并并通通过过机机械械联联动动将将前前、后后进进给给离离合合器器或或上上、下下进进给给离离合合器器接接入入，使使工工作作台台作作向向前前或或向向下下方方向向的的进进给给运动。运动。 工工作作台台向向后后和和向向上上进进给给运运动动也也共共用用一一套套电电气气控控制制装装置置。当当操操作作手手柄柄扳扳到到向向后后或或向向上上位位置置时时，压压合合SQ4，进进给给电电动动机机反反向向旋旋转转，使使工工作作台台作作向向后后或或向向上上方方向进给运动。向进给运动。第四十六页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.47卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 3) 3) 圆形工作台的工作圆形工作台的工作圆形工作台的回转运动由进给电动机圆形工作台的回转运动由进给电动机M2M2经传动机构驱动。在使用时，首先必须将圆形经传动机构驱动。在使用时，首先必须将圆形工作台转换开关工作台转换开关SA1SA1扳至扳至“接通接通”位置，即圆形工作台的工作位置。位置，即圆形工作台的工作位置。SA2SA2为工作台手动为工作台手动与自动转换开关，与自动转换开关，SA2SA2扳至扳至“自动自动”位置时，位置时，SA21SA21断开，断开，SA22SA22闭合，此时，由于闭合，此时，由于SA11SA11、SA13SA13断开，断开，SA12SA12接通，这样就切断了铣床工作台的进给运动控制回路，接通，这样就切断了铣床工作台的进给运动控制回路，工作台不可能作三个互相垂直方向的进给运动。圆形工作台的控制电路中，控制电源工作台不可能作三个互相垂直方向的进给运动。圆形工作台的控制电路中，控制电源经经2034919124413331617020349191244133316170接通接触器接通接触器KM4KM4线圈回路，使线圈回路，使M2M2带动圆带动圆形工作台作回转运动。由于形工作台作回转运动。由于KM5KM5线圈回路被切断，所以进给电动机仅能正向旋转。因此，线圈回路被切断，所以进给电动机仅能正向旋转。因此，圆形工作台也只能按一个方向作回转运动。圆形工作台也只能按一个方向作回转运动。4) 4) 进给变速冲动进给变速冲动进给变速冲动与主轴变速冲动一样，为了便于变速时齿轮的啮合，电气控制进给变速冲动与主轴变速冲动一样，为了便于变速时齿轮的啮合，电气控制上设有进给变速冲动电路。但进给变速时不允许工作台作任何方向的运动。上设有进给变速冲动电路。但进给变速时不允许工作台作任何方向的运动。变速时，先将变速手柄拉出，使齿轮脱离啮合，然后转动变速盘至所选择的变速时，先将变速手柄拉出，使齿轮脱离啮合，然后转动变速盘至所选择的进给速度挡，最后推入变速手柄。在推入变速手柄时，应先将手柄向极端位进给速度挡，最后推入变速手柄。在推入变速手柄时，应先将手柄向极端位置拉一下，使行程开关置拉一下，使行程开关SQ6SQ6被压合一次，其常闭触点被压合一次，其常闭触点SQ62SQ62断开，常开触点断开，常开触点SQ61SQ61接通，控制电源经接通，控制电源经203433134412 199 16170203433134412 199 16170瞬时接通瞬时接通接触器接触器KM4KM4，进给电动机，进给电动机M2M2作短时冲动，便于齿轮啮合。作短时冲动，便于齿轮啮合。第四十七页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.48卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 5) 5) 工作台快速移动工作台快速移动铣床工作台除能实现进给运动外，还可进行快速移动。它可通过前述的方向控制铣床工作台除能实现进给运动外，还可进行快速移动。它可通过前述的方向控制手柄配合快速移动按钮手柄配合快速移动按钮SB5SB5或或SB6SB6进行操作。进行操作。 当工作台已在某方向进给时，此时按下快速进给按钮当工作台已在某方向进给时，此时按下快速进给按钮SB5SB5或或SB6SB6，使接触，使接触器器KM6KM6通电，接通快速移动电磁铁通电，接通快速移动电磁铁YAYA，衔铁吸合，经丝杠将进给传动链中的，衔铁吸合，经丝杠将进给传动链中的摩擦离合器合上，减少中间传动装置，工作台按原进给运动方向实现快速移摩擦离合器合上，减少中间传动装置，工作台按原进给运动方向实现快速移动。当松开动。当松开SB5SB5或或SB6SB6时，时，KM6KM6、YAYA线圈相继断电，衔铁释放，摩擦离合器脱线圈相继断电，衔铁释放，摩擦离合器脱开，快速移动结束，工作台仍按原进给运动速度和原进给运动方向继续进给。开，快速移动结束，工作台仍按原进给运动速度和原进给运动方向继续进给。因此，工作台的快速移动是点动控制。因此，工作台的快速移动是点动控制。 工作台的快速移动也可以在主轴电动机停转情况下进行。这时应将主轴换向开工作台的快速移动也可以在主轴电动机停转情况下进行。这时应将主轴换向开关关SA5SA5扳向扳向“停止停止”位置，然后按下位置，然后按下SB3SB3或或SB4SB4，使接触器，使接触器KM3KM3通电并自锁，操纵工作通电并自锁，操纵工作台手柄，使进给电动机台手柄，使进给电动机M2M2起动旋转，再按下起动旋转，再按下SB5SB5或或SB6SB6，工作台便可在主轴不旋转的，工作台便可在主轴不旋转的情况下实现快速移动。情况下实现快速移动。 第四十八页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.49卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 3. 3. 冷却泵电动机的控制与照明电路冷却泵电动机的控制与照明电路 冷却泵电动机冷却泵电动机M3M3通常在铣削加工时由转换开关通常在铣削加工时由转换开关SA3SA3操作。当转换开关扳至操作。当转换开关扳至“接通接通”位置时，触位置时，触点点SA3SA3闭合，接触器闭合，接触器KM1KM1通电，电动机通电，电动机M3M3起动，拖动冷却泵送出切削液。起动，拖动冷却泵送出切削液。机床的局部照明由变压器机床的局部照明由变压器T T输出输出36V36V安全电压，由开关安全电压，由开关SA4SA4控制照明灯控制照明灯EL1EL1。4. 4. 控制电路的联锁与保护控制电路的联锁与保护 铣床的运动较多，电气控制电路较复杂。为了保证刀具、工件和机床能够安全可靠地进行工铣床的运动较多，电气控制电路较复杂。为了保证刀具、工件和机床能够安全可靠地进行工作，应具有完善的联锁与保护。作，应具有完善的联锁与保护。（1 1）主运动与进给运动的顺序联锁。进给运动电气控制电路接在主轴电动机接触）主运动与进给运动的顺序联锁。进给运动电气控制电路接在主轴电动机接触器器KM3KM3触点之后。以保证在主电动机触点之后。以保证在主电动机M1M1起动后，进给电动机起动后，进给电动机M2M2才可起动；主轴电动才可起动；主轴电动机机M1M1停止时，进给电动机停止时，进给电动机M2M2应立即停止。应立即停止。(2) (2) 工作台六个进给运动方向间的联锁。工作台左、右、前、后及上、下六个方工作台六个进给运动方向间的联锁。工作台左、右、前、后及上、下六个方向进给运动分别由两套机械机构操作，而铣削加工时只允许一个方向的进给运动，向进给运动分别由两套机械机构操作，而铣削加工时只允许一个方向的进给运动，为了避免误操作，采用电气联锁。当工作台实现左、右方向进给运动时，控制电为了避免误操作，采用电气联锁。当工作台实现左、右方向进给运动时，控制电源必须通过控制上、下与前、后进给的行程开关的常闭触点源必须通过控制上、下与前、后进给的行程开关的常闭触点SQ32SQ32、SQ42SQ42支路。支路。当工作台作前、后和上、下方向进给运动时，控制电源必须通过控制右、左进给当工作台作前、后和上、下方向进给运动时，控制电源必须通过控制右、左进给的行程开关的常闭触点的行程开关的常闭触点SQ12SQ12、SQ22SQ22支路。这就实现了由电气配合机械定位的支路。这就实现了由电气配合机械定位的六个进给运动方向的联锁。六个进给运动方向的联锁。第四十九页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.50卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 (3) (3) 圆形工作台工作与六个方向进给运动间的联锁。圆形工作台工作时不允许六个方向进给圆形工作台工作与六个方向进给运动间的联锁。圆形工作台工作时不允许六个方向进给运动作任一方向的进给运动。电路中除了通过运动作任一方向的进给运动。电路中除了通过SA1SA1定位联锁外，还必须使控制电路通过行程定位联锁外，还必须使控制电路通过行程开关的常闭触点开关的常闭触点SQ12SQ12、SQ22SQ22、SQ32SQ32、SQ42SQ42，从而实现电气联锁。，从而实现电气联锁。(4) (4) 进给变速冲动不允许工作台作任何方向的进给运动联锁。变速冲动时，行程开关进给变速冲动不允许工作台作任何方向的进给运动联锁。变速冲动时，行程开关SQ6SQ6动作，其触点动作，其触点SQ62SQ62断开，断开，SQ61SQ61接通。因此，控制电源必须经过接通。因此，控制电源必须经过SA13SA13触点触点( (即即圆形工作台不工作圆形工作台不工作) )和和SQ12SQ12、SQ22SQ22、SQ32SQ32、SQ42SQ42四个常闭触点四个常闭触点( (即工作台六个即工作台六个方向均无进给运动方向均无进给运动) )，才能实现进给变速冲动。，才能实现进给变速冲动。(5) (5) 保护环节。主电路、控制电路和照明电路都具有短路保护。六个方向进给运动的保护环节。主电路、控制电路和照明电路都具有短路保护。六个方向进给运动的终端限位保护，是由各自的限位挡铁来碰撞操作手柄，使其返回中间位置以切断控制终端限位保护，是由各自的限位挡铁来碰撞操作手柄，使其返回中间位置以切断控制电路来实现。电路来实现。三台电动机的过载保护，分别由热继电器三台电动机的过载保护，分别由热继电器FR1FR1、FR2FR2、FR3FR3实现。为了确保刀具与工实现。为了确保刀具与工件的安全，要求主轴电动机、冷却泵电动机过载时，除两台电动机停转外，进给运件的安全，要求主轴电动机、冷却泵电动机过载时，除两台电动机停转外，进给运动也应停止，否则将撞坏刀具与工件。因此，动也应停止，否则将撞坏刀具与工件。因此，FR1FR1、FR3FR3应串接在相应位置的控制电应串接在相应位置的控制电路中。当进给电动机过载时，则要求进给运动先停止，允许刀具空转一会儿，再由路中。当进给电动机过载时，则要求进给运动先停止，允许刀具空转一会儿，再由操作者总停机。因此，操作者总停机。因此，FR2FR2的常闭触点只串接在进给运动控制支路中。的常闭触点只串接在进给运动控制支路中。第五十页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.51卧式铣床的电气控制线路卧式铣床的电气控制线路 5. 5. 常见故障分析常见故障分析(1) (1) 主轴电动机不能起动。故障的主要原因有：主轴换向开关打在停止位置；控制主轴电动机不能起动。故障的主要原因有：主轴换向开关打在停止位置；控制电路熔断器电路熔断器FU1FU1熔烧断；按钮熔烧断；按钮SB1SB1、SB2SB2、SB3SB3或或SB4SB4的触点接触不良或接线脱落；热继的触点接触不良或接线脱落；热继电器电器FR1FR1已动作过，未能复位；主轴变速冲动开关已动作过，未能复位；主轴变速冲动开关SQ7SQ7的常闭触点不通；接触器的常闭触点不通；接触器KM3KM3线线圈及主触点损坏或接线脱落。圈及主触点损坏或接线脱落。(2) (2) 主轴不能变速冲动。故障的原因是主轴变速冲动行程开关主轴不能变速冲动。故障的原因是主轴变速冲动行程开关SQ7SQ7位置移动、撞位置移动、撞坏或断线。坏或断线。(3) (3) 主轴不能反接制动。故障的主要原因有：按钮主轴不能反接制动。故障的主要原因有：按钮SB1SB1或或SB2SB2触点损坏；速度继电触点损坏；速度继电器器KSKS损坏；接触器损坏；接触器KM2KM2线圈及主触点损坏或接线脱落；反接制动电阻线圈及主触点损坏或接线脱落；反接制动电阻R R损坏或按线损坏或按线脱落。脱落。 (4) (4) 工作台不能进给。故障的原因主要有：接触器工作台不能进给。故障的原因主要有：接触器KM4KM4、KM5KM5线圈及主触点损坏或接线圈及主触点损坏或接线脱落；行程开关线脱落；行程开关SQ1SQ1、SQ2SQ2、SQ3SQ3或或SQ4SQ4的常闭触点接触不良或接线脱落；热继电器的常闭触点接触不良或接线脱落；热继电器FR2FR2已动作，未能复位；进给变速冲动行程开关已动作，未能复位；进给变速冲动行程开关SQ6SQ6常闭触点断开；两个操作手柄都常闭触点断开；两个操作手柄都不在零位；电动机不在零位；电动机M2M2已损坏；选择开关已损坏；选择开关SA1SA1损坏或接线脱落。损坏或接线脱落。(5) (5) 进给不能变速冲动。故障的原因是进给变速冲动行程开关进给不能变速冲动。故障的原因是进给变速冲动行程开关SQ6SQ6位置移动、撞坏或断线。位置移动、撞坏或断线。(6) (6) 工作台不能快速移动。故障的主要原因有：快速移动的按钮工作台不能快速移动。故障的主要原因有：快速移动的按钮SB5SB5或或SB6SB6的触点接的触点接触不良或接线脱落；接触器触不良或接线脱落；接触器KM6KM6线圈及触点损坏或接线脱落；快速移动电磁铁线圈及触点损坏或接线脱落；快速移动电磁铁YAYA损坏。损坏。 第五十一页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.52组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 一、概述一、概述1 1组合机床的结构与运动分析组合机床的结构与运动分析 组合机床由底座、立柱、滑台、切削头、动力箱等通用部件，多轴箱、夹具等专组合机床由底座、立柱、滑台、切削头、动力箱等通用部件，多轴箱、夹具等专用部件，以及控制、冷却、排屑、润滑等辅助部件组合而成。在组合机床中通用部件用部件，以及控制、冷却、排屑、润滑等辅助部件组合而成。在组合机床中通用部件一般占机床零部件总量的一般占机床零部件总量的70%70%80%80%。一旦被加工零件改变时，这些通用部件可根据需。一旦被加工零件改变时，这些通用部件可根据需要重新组合成新的机床。要重新组合成新的机床。(1) 动力部件。动力部件用来实现主运动或进给运动。动力部件。动力部件用来实现主运动或进给运动。包括动力滑台、动力箱和各种切削头。包括动力滑台、动力箱和各种切削头。(2) 支承部件。支承部件主要为各种底座、滑座、立柱等，支承部件。支承部件主要为各种底座、滑座、立柱等，它是组合机床的基础部件，用于支承、安装组合机床的其它是组合机床的基础部件，用于支承、安装组合机床的其他零部件。他零部件。(3) 输送部件。输送部件用于多工位组合机床中，用输送部件。输送部件用于多工位组合机床中，用来完成工件的工位转换。包括直线移动工作台、回转来完成工件的工位转换。包括直线移动工作台、回转工作台、回转鼓轮工作台等。工作台、回转鼓轮工作台等。(4) 控制部件。用于组合机床完成预定的工作循环程控制部件。用于组合机床完成预定的工作循环程序。它包括液压元件操纵板、控制挡铁、按钮控制台序。它包括液压元件操纵板、控制挡铁、按钮控制台及电气控制部分。及电气控制部分。(5) 辅助部件。辅助部件包括冷却、排屑、润滑等装置以辅助部件。辅助部件包括冷却、排屑、润滑等装置以及机械手、定位、夹紧、导向等部件。及机械手、定位、夹紧、导向等部件。图图4.11 单工位三面复合式组合机床的主要结构单工位三面复合式组合机床的主要结构 1、7、11滑台滑台 2、6、10动力头动力头 3、5、9变速箱变速箱 4工件工件 8立柱立柱 12底座底座 13工作台工作台 第五十二页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.53组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 其中动力部件切削头的旋转运动为主运动，由电动机驱动；动力头或动力滑台其中动力部件切削头的旋转运动为主运动，由电动机驱动；动力头或动力滑台的进给运动为直线运动，多采用电动机驱动或采用液压系统驱动，由电气系统进行的进给运动为直线运动，多采用电动机驱动或采用液压系统驱动，由电气系统进行自动工作循环的控制，是典型的机电或机电液一体化的自动化加工设备。自动工作循环的控制，是典型的机电或机电液一体化的自动化加工设备。2 2组合机床的拖动要求与控制特点组合机床的拖动要求与控制特点 组合机床的控制系统大多采用机械、液压组合机床的控制系统大多采用机械、液压( (或气动或气动) )、电气相结合的、电气相结合的控制方式。其中，电气控制又起着中枢连接作用。组合机床的电气控制控制方式。其中，电气控制又起着中枢连接作用。组合机床的电气控制系统由通用部件的典型控制线路及基本控制环节，再根据加工、操作要系统由通用部件的典型控制线路及基本控制环节，再根据加工、操作要求以及自动循环过程综合而成。求以及自动循环过程综合而成。 由于加工工件和工序要求不同，组合机床的配置各不相同，它的电气控由于加工工件和工序要求不同，组合机床的配置各不相同，它的电气控制线路亦不相同，但大多具有如下特点：制线路亦不相同，但大多具有如下特点：(1) (1) 电气控制的主要对象是通用部件和专用部件，例如多轴箱由动力部件的电气控制的主要对象是通用部件和专用部件，例如多轴箱由动力部件的主轴驱动。主轴驱动。(2) (2) 电动机大多不需调速，直接或经齿轮箱减速拖动运动部件。电动机大多不需调速，直接或经齿轮箱减速拖动运动部件。(3) (3) 自动工作循环中流程的转换，即运动部件的状态自动工作循环中流程的转换，即运动部件的状态( (快进、工进、快退等快进、工进、快退等) )转转换，多由行程开关控制和发出转换信号。换，多由行程开关控制和发出转换信号。第五十三页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.54组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 (4) (4) 控制电路大多采用继电器控制电路大多采用继电器接触器控制系统。由于电子技术的推广，接触器控制系统。由于电子技术的推广，控制电路广泛采用电子元器件、微型计算机、数字程序控制等技术进行自控制电路广泛采用电子元器件、微型计算机、数字程序控制等技术进行自动控制。动控制。动力头和动力滑台是组合机床最主要的通用部件，是完成刀具切削运动和动力头和动力滑台是组合机床最主要的通用部件，是完成刀具切削运动和进给运动的部件。能同时完成切削运动及进给运动的动力部件称为动力头，进给运动的部件。能同时完成切削运动及进给运动的动力部件称为动力头，只能完成进给运动的动力部件称为动力滑台。动力滑台按结构分为机械动只能完成进给运动的动力部件称为动力滑台。动力滑台按结构分为机械动力滑台和液压动力滑台。机械动力滑台和液压动力滑台都是完成进给运动力滑台和液压动力滑台。机械动力滑台和液压动力滑台都是完成进给运动的动力部件，两者区别仅在于进给的驱动方式不同。动力滑台与动力头相的动力部件，两者区别仅在于进给的驱动方式不同。动力滑台与动力头相比较，前者配置成的组合机床较动力头更为灵活。在动力头上只安装多轴比较，前者配置成的组合机床较动力头更为灵活。在动力头上只安装多轴箱，而滑台还可安装各种切削头组成的动力头，广泛用来组成卧式、立式箱，而滑台还可安装各种切削头组成的动力头，广泛用来组成卧式、立式组合机床及其自动线，以完成钻、扩、铰、镗、刮端面、倒角、铣削和攻组合机床及其自动线，以完成钻、扩、铰、镗、刮端面、倒角、铣削和攻螺纹等加工工序，安装分级进给装置后，也可用来钻深孔。螺纹等加工工序，安装分级进给装置后，也可用来钻深孔。 第五十四页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.55组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 动力滑台配置不同的控制电路，可完成多种自动循环。动力滑台的基本工作循动力滑台配置不同的控制电路，可完成多种自动循环。动力滑台的基本工作循环形式如下。环形式如下。(1) (1) 一次工作进给。快进一次工作进给。快进工进工进(延时停留延时停留)快退，可用于钻孔、扩孔、快退，可用于钻孔、扩孔、镗孔和加工盲孔、刮端面等。镗孔和加工盲孔、刮端面等。(2) (2) 二次工作进给。快进二次工作进给。快进一次工进一次工进二次工进二次工进(延时停留延时停留)快退，可用于镗孔快退，可用于镗孔完后又要车削或刮端面等。完后又要车削或刮端面等。(3) (3) 跳跃进给。快进跳跃进给。快进一次工进一次工进快进快进二次工进二次工进(延时停留延时停留)快退，例如，快退，例如，镗削两层壁上的同心孔，可采用跳跃进给自动工作循环。镗削两层壁上的同心孔，可采用跳跃进给自动工作循环。(4) (4) 双向工作进给。快进双向工作进给。快进正向工进正向工进反向工进反向工进快退，例如用于正向工进初快退，例如用于正向工进初加工，反向工进精加工。加工，反向工进精加工。(5) (5) 分级进给。快进分级进给。快进工进工进快退，快进快退，快进工进工进快退快退快进快进工进工进快退，主要快退，主要用于钻深孔。用于钻深孔。第五十五页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.56组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 二、机械动力滑台控制线路分析二、机械动力滑台控制线路分析 机械动力滑台由滑台、滑座及双电动机机械动力滑台由滑台、滑座及双电动机( (快速电动机和进给电动机快速电动机和进给电动机) )、传动装置三部、传动装置三部分组成。滑台的自动工作循环由机械传动及电气控制完成。在一次循环中，要实现速度分组成。滑台的自动工作循环由机械传动及电气控制完成。在一次循环中，要实现速度差别很大的快进和工进，两者之比通常可达差别很大的快进和工进，两者之比通常可达30013001。快进、快退由快进电动机实现，工。快进、快退由快进电动机实现，工进由工进电动机实现。当快进电动机与工进电动机同时工作时，快进速度为原来的快进进由工进电动机实现。当快进电动机与工进电动机同时工作时，快进速度为原来的快进速度加上一个工进速度，快退速度为原来的快退速度减去一个工进速度。速度加上一个工进速度，快退速度为原来的快退速度减去一个工进速度。第五十六页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.57组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 图图4.12 具有一次工作进给机械动力滑台控制线路具有一次工作进给机械动力滑台控制线路第五十七页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.58组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 图中图中M1M1为工作进给电动机，为工作进给电动机，M2M2为快速进给电动机。滑台的快进由为快速进给电动机。滑台的快进由M2M2经齿轮使经齿轮使丝杆快速旋转实现。控制电路中，丝杆快速旋转实现。控制电路中，SB1SB1为正向起动按钮，为正向起动按钮，SB2SB2为正向停止并后退的为正向停止并后退的按钮。主轴的旋转靠一专门电动机拖动，由接触器按钮。主轴的旋转靠一专门电动机拖动，由接触器KM(KM(图中点滑线部分图中点滑线部分) )控制，控制，SASA为方便滑台调整而设置的开关，为方便滑台调整而设置的开关，SQ1SQ1为原位行程开关，为原位行程开关，SQ2SQ2为快进转工进的行程开为快进转工进的行程开关，关，SQ3SQ3为终点行程开关，为终点行程开关，SQ4SQ4为终端限位保护行程开关。为终端限位保护行程开关。KM2KM2为为M1M1的接触器，的接触器，KM1KM1和和KM3KM3为为M2M2正反转的接触器，正反转的接触器，YBYB是是M2M2的制动电磁铁。的制动电磁铁。 1 1具有一次工作进给机械动力滑台控制线路的工作原理具有一次工作进给机械动力滑台控制线路的工作原理(1) (1) 滑台原位停止。此时，滑台原位停止。此时，SQ1SQ1被压下，其常闭触点断开。被压下，其常闭触点断开。(2) (2) 滑台快进。按下滑台快进。按下SB1SB1，KM1KM1线圈得电并自锁，线圈得电并自锁，YBYB线圈得电，线圈得电，M2M2的制动器松的制动器松开，开，M2M2正向运转，机械滑台向前快速进给，此时，正向运转，机械滑台向前快速进给，此时，SQ1SQ1复位，其常闭触点闭复位，其常闭触点闭合。合。(3) (3) 滑台工进。当滑台挡铁压下滑台工进。当滑台挡铁压下SQ2SQ2，其常闭触点断开，其常闭触点断开，KM1KM1线圈断电，并使线圈断电，并使YBYB线圈也线圈也断电，断电，M2M2被迅速制动，同时被迅速制动，同时KM2KM2线圈得电并自锁，滑台由线圈得电并自锁，滑台由M1M1拖动实现正向工进。拖动实现正向工进。第五十八页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.59组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 (4) (4) 滑滑台台快快退退。当当挡挡铁铁压压下下SQ3SQ3，其其常常闭闭触触点点断断开开，KM2KM2线线圈圈断断电电，M1M1停停转转，SQ3SQ3常常开开触触点点闭闭合合，KM3KM3线线圈圈得得电电并并自自锁锁，YBYB线线圈圈得得电电，松松开开M2M2的的制制动动器器，M2M2反反向向运运转转，滑滑台台实实现现快快退退。此此时时SQ3SQ3复复位位，其其常常开开触触点点断断开开，常常闭闭触触点点闭闭合合。当当滑滑台台退退回回到到原原位位时时，SQ1SQ1被被压压下下，其其常常闭闭触触点点断断开开，KM3KM3线线圈圈断断电电，并使并使YBYB线圈断电，线圈断电，M2M2迅速停止运转。迅速停止运转。 SQ4SQ4为为向向前前超超程程开开关关，在在滑滑台台正正向向工工进进时时，一一旦旦SQ3SQ3失失灵灵，滑滑台台将将继继续续工工进进，当当SQ4SQ4被被压压时时，其其常常开开触触点点闭闭合合，使使KM2KM2线线圈圈断断电电，滑滑台台停停止止工工进进，实实现现滑滑台台超超程程保保护护。按按下下SB2SB2，KM3KM3线线圈圈得得电电并并自自锁锁，YBYB线线圈圈得得电电，松松开开M2M2的制动器，的制动器，M2M2反向运转，滑台快速退回原位。反向运转，滑台快速退回原位。第五十九页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.60组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 图图4.134.13是具有正反向工作进给机械动力滑台控制线路。是具有正反向工作进给机械动力滑台控制线路。图图4.13 具有正反向工作进给机械动力滑台控制线路具有正反向工作进给机械动力滑台控制线路 第六十页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.61组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 图图中中M1M1为为工工作作进进给给电电动动机机，M2M2为为快快速速进进给给电电动动机机。控控制制电电路路中中，SB1SB1为为正正向向起起动动按按钮钮，SB2SB2为为正正向向停停止止并并后后退退的的按按钮钮。主主轴轴的的旋旋转转靠靠一一专专门门电电动动机机拖拖动动，由由接接触触器器KM(KM(图图中中点点滑滑线线部部分分) )控控制制，SQ1SQ1为为原原位位行行程程开开关关，SQ2SQ2为为快快进进转转工工进进的的行行程程开开关关，SQ3SQ3为为终终点点行行程程开开关关，SQ4SQ4为为终终端端限限位位保保护护行行程程开开关关。KM1KM1、KM2KM2分分别别为为M1M1及及M2M2的接触器，同时的接触器，同时M1M1、M2M2还受接触器还受接触器KM3KM3的控制。的控制。YBYB是是M2M2的制动电磁铁。的制动电磁铁。2 2具有正反向工作进给机械动力滑台控制线路的工作原理具有正反向工作进给机械动力滑台控制线路的工作原理(1) (1) 滑台原位停止。此时，滑台原位停止。此时，SQ1SQ1被压下，其常闭触点断开。被压下，其常闭触点断开。(2) (2) 滑滑台台快快进进。按按下下SB1SB1，KM1KM1线线圈圈通通电电自自锁锁，并并依依次次使使KM2KM2线线圈圈和和YBYB线线圈圈通通电电，M2M2的的制制动动器器松松开开，M1M1、M2M2同同时时正正向向运运转转，机机械械滑滑台台向向前前快快速速进进给给，此此时，时，SQ1SQ1复位，其常闭触点闭合。复位，其常闭触点闭合。(3) (3) 滑滑台台工工进进。当当滑滑台台长长挡挡铁铁压压下下行行程程开开关关SQ2SQ2，其其常常闭闭触触点点断断开开，KM2KM2线线圈圈断断电，并使电，并使YBYB线圈也断电，线圈也断电，M2M2被迅速制动，此时滑台由被迅速制动，此时滑台由M1M1拖动实现正向工进。拖动实现正向工进。第六十一页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.62组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 (4) (4) 滑滑台台反反向向工工进进。当当挡挡铁铁压压下下行行程程开开关关SQ3SQ3，其其常常开开触触点点闭闭合合，常常闭闭触触点点断断开开，KM1KM1线线圈圈断断电电，KM3KM3线线圈圈得得电电自自锁锁，M1M1反反向向运运转转，滑滑台台反反向向工工进进。此此时时SQ3SQ3复复位位，其其常常开开触触点断开，常闭触点闭合。点断开，常闭触点闭合。(5) (5) 滑滑台台快快退退。当当长长挡挡铁铁松松开开SQ2SQ2，SQ2SQ2复复位位，其其常常闭闭触触点点闭闭合合，KM2KM2线线圈圈再再次次通通电电，并并使使YBYB通通电电，M2M2反反向向运运转转，滑滑台台实实现现快快退退。滑滑台台退退回回到到原原位位时时，SQ1SQ1被被压压下下，其其常常闭闭触触点点断断开开，KM3KM3线线圈圈断断电电，并并使使KM2KM2、YBYB线线圈圈断断电电，M1M1、M2M2停止运转。停止运转。SQ4SQ4为为向向前前超超程程开开关关，在在滑滑台台正正向向工工进进时时，一一旦旦SQ3SQ3失失灵灵，滑滑台台将将继继续续工工进进，当当SQ4SQ4被被压压时时，其其常常开开触触点点闭闭合合，常常闭闭触触点点断断开开，使使KM1KM1线线圈圈断断电电，KM3KM3线线圈圈通通电电，滑滑台台工工进进退退回回，当当挡挡铁铁松松开开SQ2SQ2后后，KM2KM2线线圈圈通通电电，YBYB通通电电，松松开开M2M2的的制制动动器器，M2M2反向运转，滑台转而快速退回，从而实现了滑台超程保护。反向运转，滑台转而快速退回，从而实现了滑台超程保护。第六十二页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.63组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 三、液压动力滑台控制线路分析三、液压动力滑台控制线路分析 液压动力滑台与机械滑台的区别在于，液压动力滑台进给运动的动力是动力液压动力滑台与机械滑台的区别在于，液压动力滑台进给运动的动力是动力油，而机械滑台的动力来自于电动机。油，而机械滑台的动力来自于电动机。 液压动力滑台由滑台、滑座、油缸及控制挡铁等部分组成，由油缸拖动滑台在液压动力滑台由滑台、滑座、油缸及控制挡铁等部分组成，由油缸拖动滑台在滑座上移动。液压滑台也具有前面所述机械滑台的典型自动工作循环，它通过电气滑座上移动。液压滑台也具有前面所述机械滑台的典型自动工作循环，它通过电气控制电路控制液压系统来实现。液压滑台的工进速度由节流调速阀来调节，可实现控制电路控制液压系统来实现。液压滑台的工进速度由节流调速阀来调节，可实现无级调速。电气控制电路一般采用行程、时间原则及压力控制方式。无级调速。电气控制电路一般采用行程、时间原则及压力控制方式。 具有一次工作进给的液压动力滑台电气控制线路如图具有一次工作进给的液压动力滑台电气控制线路如图4.144.14所示。图中左侧为其所示。图中左侧为其液压系统图。液压系统图。 第六十三页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.64组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 图图4.14 具有一次工作进给液压动力滑台电气控制线路具有一次工作进给液压动力滑台电气控制线路 1油箱油箱 2变量液压泵变量液压泵 3、4、9单向阀单向阀 5电液动换向阀电液动换向阀 6节流调速阀节流调速阀 7压力继电器压力继电器 8行程阀行程阀 10溢流阀溢流阀 YG油缸油缸第六十四页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.65组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 (1) (1) 滑滑台台原原位位停停止止。滑滑台台由由油油缸缸YGYG拖拖动动前前后后进进给给，电电磁磁铁铁YA1YA1、YA2YA2均均为为断断电电状状态态，滑滑台台原原位位停停止止，并并压压下下行行程程开开关关SQ1SQ1，其其常常开开触触点点闭闭合合，常常闭闭触触点点断断开。开。(2) (2) 滑滑台台快快进进。按按下下按按钮钮SB1SB1，继继电电器器KA1KA1通通电电并并自自锁锁，继继而而使使电电磁磁铁铁YA1YA1通通电电，使使电电液液动动换换向向阀阀( (三三位位五五通通) )的的电电磁磁换换向向阀阀杆杆推推向向右右端端，于于是是由由变变量量泵泵打打出出的的压压力力油油将将液液动动换换向向阀阀也也推推向向右右端端，压压力力油油经经电电液液动动换换向向阀阀5 5及及行行程程阀阀8 8，流流入入滑滑台台油油缸缸左左腔腔，由由油油缸缸右右腔腔排排出出的的油油经经电电液液动动换换向向阀阀5 5及及单单向向阀阀4 4也也进进入入油油缸缸左左腔腔，使使滑滑台台实实现现快快进进。此此时时，SQ1SQ1复复位位，其其常常开开触触点断开，常闭触点闭合。点断开，常闭触点闭合。(3) (3) 滑滑台台工工进进。当当挡挡铁铁压压动动行行程程阀阀8 8时时，滑滑台台右右腔腔流流出出的的压压力力油油只只能能经经节节流流阀阀6 6进进入入液液压压缸缸左左腔腔，滑滑台台由由快快进进转转为为工工进进。可可以以通通过过调调节节节节流流调调速速阀阀6 6来调节滑台的工进速度。来调节滑台的工进速度。第六十五页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.66组合机床的电气控制线路组合机床的电气控制线路 (4) (4) 死死挡挡铁铁停停留留。当当液液压压滑滑台台工工进进到到了了被被死死挡挡铁铁挡挡住住时时，液液压压缸缸左左腔腔油油压压开开始始升升高高。油油压压升升高高到到压压力力继继电电器器KPKP的的动动作作值值的的时时候候，这这段段时时间间就就是是滑滑台台的的延延时时停停留留时时间。间。(5) (5) 滑滑台台快快退退。当当压压力力继继电电器器KPKP动动作作时时，KPKP的的常常开开触触点点闭闭合合，电电磁磁铁铁YA2YA2和和继继电电器器KA2KA2线线圈圈通通电电，电电磁磁铁铁YA1YA1和和继继电电器器KA1KA1断断电电，并并由由KA2KA2触触点点实实现现自自锁锁。于于是是电电液液动动换换向向阀阀被被推推向向左左端端，油油缸缸右右腔腔进进油油，滑滑台台快快速速向向后后退退回回。退退回回原原位位后后压压下下SQ1SQ1，SQ1SQ1常常闭闭触触点点断断开，开，YA2YA2断电。电液动换向阀断电。电液动换向阀5 5回到中间位置，液压滑台停回原位。回到中间位置，液压滑台停回原位。当当滑滑台台不不在在原原位位时时，即即SQ1SQ1常常开开触触点点断断开开，若若需需要要快快退退，可可按按下下按按钮钮SB2SB2，此此时时KA2KA2和和YA2YA2通电，滑台快退。退至原位时，压下通电，滑台快退。退至原位时，压下SQ1SQ1，YA2YA2断电，滑台停在原位。断电，滑台停在原位。在在上上述述电电路路中中，如如果果要要求求停停留留的的时时间间可可调调，则则用用行行程程开开关关和和时时间间继继电电器器取取代代压压力力继继电电器器KPKP即即可可。若若滑滑台台工工进进到到终终点点后后，不不需需要要延延时时停停留留，即即工工作作循循环环改改为为：快快进进工进工进快退，在死挡铁处加装行程开关，去掉快退，在死挡铁处加装行程开关，去掉KPKP即可。即可。第六十六页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.67本章小结本章小结 掌掌握握电电气气控控制制系系统统的的分分析析方方法法是是本本课课程程的的基基本本任任务务之之一一，也也是是电电气气工程技术人员必须具备的基本能力。工程技术人员必须具备的基本能力。 本本章章的的内内容容是是通通过过对对典典型型机机床床的的电电气气控控制制线线路路的的实实例例分分析析，总总结结了了电电气气控控制制系系统统分分析析的的基基本本内内容容和和一一般般规规律律，使使学学生生掌掌握握生生产产设设备备的的工工作作原原理理、控控制制过过程程和和控控制制方方法法，熟熟悉悉电电气气控控制制系系统统分分析析的的方方法法和和具具体体步步骤骤，为设备的安装、调试、维护、修理及设备的合理使用打下基础。为设备的安装、调试、维护、修理及设备的合理使用打下基础。 在在分分析析电电气气控控制制线线路路前前，首首先先必必须须对对生生产产设设备备的的基基本本结结构构、传传动动方方式式、运运动动形形式式、操操纵纵方方法法、电电机机电电气气元元器器件件的的配配置置情情况况，机机械械、液液压压系系统统与与电电气气控控制制的的关关系系等等方方面面有有一一个个全全面面的的了了解解。在在此此基基础础上上，以以电电气气原原理理图图为为主主，结结合其他技术资料进行系统分析。合其他技术资料进行系统分析。 电电气气原原理理图图的的分分析析程程序序是是：主主电电路路控控制制电电路路辅辅助助电电路路联联锁锁、保保护护环环节节特特殊殊控控制制环环节节，先先化化整整为为零零进进行行分分析析，最最后后再再集集零零为为整整，进进行行整整体体归纳和总体检查。最基本的读图方法是查线读图法。归纳和总体检查。最基本的读图方法是查线读图法。第六十七页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.68本章小结本章小结 几种典型机床的电气控制的特点：几种典型机床的电气控制的特点： C650普通卧式车床的主电动机容量比较大，设有主电动机电气反接制动普通卧式车床的主电动机容量比较大，设有主电动机电气反接制动环节、点动调整环节及负载的检测环节，另外还设有刀架快速移动电动机。环节、点动调整环节及负载的检测环节，另外还设有刀架快速移动电动机。 Z3040摇臂钻床主轴箱和立柱松开与夹紧的控制及摇臂的松开、移动与夹摇臂钻床主轴箱和立柱松开与夹紧的控制及摇臂的松开、移动与夹紧的自动控制，利用了机、电、液的相互配合。紧的自动控制，利用了机、电、液的相互配合。 X62W卧式万能铣床主轴设有反接制动、变速冲动环节、进给运卧式万能铣床主轴设有反接制动、变速冲动环节、进给运动也设有变速冲动环节，并利用机械操作手柄与行程开关、转换开关动也设有变速冲动环节，并利用机械操作手柄与行程开关、转换开关实现三个运动方向进给及圆工作台的联锁关系。实现三个运动方向进给及圆工作台的联锁关系。 组合机床的组成结构、工作特点以及组合机床电气控制的基本控制环节与组组合机床的组成结构、工作特点以及组合机床电气控制的基本控制环节与组合机床的组合形式、通用部件的的拖动形式、自动工作循环有关。合机床的组合形式、通用部件的的拖动形式、自动工作循环有关。第六十八页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.69习题与思考题习题与思考题 4-1 简述电气控制原理图分析的一般步骤。简述电气控制原理图分析的一般步骤。4-2 请叙述请叙述C650车床在按下反向起动按钮车床在按下反向起动按钮SB3后的起动工作过程。后的起动工作过程。4-3 试分析试分析C650车床主电动机反转时反接制动的工作原理。车床主电动机反转时反接制动的工作原理。4-4 在在C650车床电气控制线路中，可以用车床电气控制线路中，可以用KM3的辅助触点替代的辅助触点替代KA的触点吗？为什么？的触点吗？为什么？4-5 试分析试分析Z3040摇臂钻床控制摇臂下降的工作原理。摇臂钻床控制摇臂下降的工作原理。4-6 在在Z3040摇臂钻床电气控制线路中，试分析时间继电器摇臂钻床电气控制线路中，试分析时间继电器KT与电磁阀与电磁阀KA在什么时候动作，在什么时候动作，KA动作动作时间比时间比KT长还是短？长还是短？KA什么时候不动作？什么时候不动作？4-7 在在Z3040摇臂钻床电气控制线路中、行程开关摇臂钻床电气控制线路中、行程开关SQ1SQ4的作用各是什么？的作用各是什么？4-8 在在Z3040摇臂钻床电气控制线路中，设有哪些联锁与保护？摇臂钻床电气控制线路中，设有哪些联锁与保护？4-9 根据根据Z3040摇臂钻床的电气控制线路，分析摇臂不能下降时可能出现的故障。摇臂钻床的电气控制线路，分析摇臂不能下降时可能出现的故障。4-10 X62W万能铣床电气控制线路中设置主轴及进给冲动控制环节的作用是什么？请简述主轴变速冲动控制的工作原万能铣床电气控制线路中设置主轴及进给冲动控制环节的作用是什么？请简述主轴变速冲动控制的工作原理。理。4-11 请叙述请叙述X62W卧式万能铣床工作台纵向往复运动的工作过程。卧式万能铣床工作台纵向往复运动的工作过程。4-12 请叙述请叙述X62W卧式万能铣床电气控制线路中圆形工作台控制过程及联锁保护原理。卧式万能铣床电气控制线路中圆形工作台控制过程及联锁保护原理。4-13 试分析试分析X62W卧式万能铣床主电动机卧式万能铣床主电动机M1反转反接制动的工作原理。反转反接制动的工作原理。4-14 X62W卧式万能铣床若卧式万能铣床若M1在转动，能否进行主轴变速，试说明其原因。在转动，能否进行主轴变速，试说明其原因。4-15 X62W卧式万能铣床若工作台未进给，则按下快速移动按钮，工作台能否快速移动，试说明其原卧式万能铣床若工作台未进给，则按下快速移动按钮，工作台能否快速移动，试说明其原因。因。第六十九页，编辑于星期五：十五点 二十分。第五章 典型机床电气控制线路分析 1.70习题与思考题习题与思考题 4-16 在在X62W卧式万能铣床电气控制线路中，若主轴停车时，正、反方向都没有制动作用，卧式万能铣床电气控制线路中，若主轴停车时，正、反方向都没有制动作用，试分析其故障的可能原因。试分析其故障的可能原因。4-17 什么是组合机床？组合机床通常由那些部件组成？各起什么作用？什么是组合机床？组合机床通常由那些部件组成？各起什么作用？4-18 在图在图4.12所示的具有一次工进的控制线路中，若取消与行程开关所示的具有一次工进的控制线路中，若取消与行程开关SQ1的常闭触点并联的的常闭触点并联的KM3的的常闭触点，滑台在原位时能否起动。怎样改进才能起动。常闭触点，滑台在原位时能否起动。怎样改进才能起动。4-19 在图在图4.13所示的具有正反向工进的控制线路中，若需要滑台在正向工进完毕后稍加所示的具有正反向工进的控制线路中，若需要滑台在正向工进完毕后稍加停留一定时间，再反向工进。如何在线路中设置时间继电器来达到控制要求？停留一定时间，再反向工进。如何在线路中设置时间继电器来达到控制要求？4-20 试设计一台镗孔专用组合机床控制线路，镗削动力头放在机械滑台上对工件进行加工，试设计一台镗孔专用组合机床控制线路，镗削动力头放在机械滑台上对工件进行加工，需满足如下控制要求：需满足如下控制要求：(1) 滑台快进到一定位置转工进，同时主轴电动机起动加工；滑台快进到一定位置转工进，同时主轴电动机起动加工；(2) 加工到终点进给停止，主轴电动机停转；加工到终点进给停止，主轴电动机停转；(3) 接着滑台自行退向原位，到原位后自行停止。接着滑台自行退向原位，到原位后自行停止。第七十页，编辑于星期五：十五点 二十分。