机床电气控制技术第2章机床电气控制线路分析及设计.ppt
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1、机床电气控制技术第2章机床电气控制线路分析及设计n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。n弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号。n初步掌握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。n注意了解与机床的机械、液压发生直接联系的各种电器的安装部位及作用。如:行程开关、撞块、压力继电器、电磁离合器、电磁铁等。n分析电气控制系统时,要结合说明书或有关的技术资料将整个电气线路划分成几个部分逐一进行分析。例如:各电动机的起动、停止、变速、制动、保护及相互间的联锁等。本章首先分析几种卧式机床的电气控制线路,从中找出规律,逐步提高阅读电气原理图的能力。本章首
2、先分析几种卧式机床的电气控制线路,从中找出规律,逐步提高阅读电气原理图的能力。分析电气控制系统时要注意以下几个问题:分析电气控制系统时要注意以下几个问题:2021/2/2822.1 卧式车床的电气控制线路卧式车床的电气控制线路 读图要领:先主回路,后控制回路,以电机为中心。读图要领:先主回路,后控制回路,以电机为中心。一一CW6163B型万能卧式车床的控制线路型万能卧式车床的控制线路 CW6163:最大工件回转半径:最大工件回转半径630mm,最大工件长度:最大工件长度:1500mm,或或3000mm。2021/2/283CW6163B型万能卧式车床电气控制线路型万能卧式车床电气控制线路202
3、1/2/284(1)电动机及控制接触器电动机及控制接触器M1-KM1:主运动和进给运动:主运动和进给运动;M2-KM2:冷却泵:冷却泵;M3-KM3:快速运动:快速运动。(2)电动机的保护电动机的保护:M1-热继电器热继电器KR1、空气开关、空气开关Q、电流表、电流表A;M2-熔断器熔断器FU、热继电、热继电KR2;M3-熔断器熔断器FU;M3短时工作,不设过载保护。短时工作,不设过载保护。1.主电路主电路:2021/2/2852、控制回路、控制回路 接触器线圈电压取接触器线圈电压取110V,由变压器,由变压器TC提供。提供。机床起、停控制:机床起、停控制:M1:多点(两组)控制。:多点(两组
4、)控制。SB1、SB3一组,装于床头操纵板。一组,装于床头操纵板。SB2、SB4一组,装于刀架拖板上。一组,装于刀架拖板上。ST为机床限位开关,正常工作时被为机床限位开关,正常工作时被压下,为主轴起动工作好准备。压下,为主轴起动工作好准备。起动起动:M1,M2 STSB3(SB4)KM1(M1)SB6 KM2(M2)。(顺序控制)。(顺序控制)M1:9-11-23-25-27-29-32-地;地;M2:9-11-23-25-27-29-33-35-37-地地 M3:QSB7(点动点动)停止停止:M1,M2:SB1或或SB2或或KR1 M2:SB5 或或KR2 指示灯及照明灯指示灯及照明灯HL2
5、:电源指示灯;电源指示灯;HL1:机床工作指示灯;机床工作指示灯;EL:机床照明灯,开关机床照明灯,开关SA。2021/2/286二二.C616卧式车床的电气控制线路卧式车床的电气控制线路 C6132:工件最大回转半径320mm,工件最大长度500mm,750mm,1000mm.M1-KM1、KM2;FU1;KR1 M2-KM3;KR2;FU2:M2起动后起动后,M1才能起动才能起动;M3-Q2;KR3;FU2。1.主回路主回路:2021/2/2872控制回路控制回路手柄开关,手柄开关,SA1-1,SA1-2,SA1-3,中间继电器,中间继电器K。2021/2/288停车位:手柄开关处于中间零
6、位停车位:手柄开关处于中间零位:SA1-1闭合,闭合,SA1-2和和SA1-3断开。断开。启动(启动(1)润滑)润滑(并为主轴启动做好准备并为主轴启动做好准备)Q1SA1-1K和和KM3 M2(2)正转)正转:手柄下压到位手柄下压到位 KSA1-2 KM3KM1(3)反转:手柄上提到位)反转:手柄上提到位 K SA1-3KM3KM2 停车:手柄回到中间位置停车:手柄回到中间位置SA1-1闭合,闭合,SA1-2、SA1-3断开,断开,KM1、KM2断电,断电,K、KM3得电。得电。互锁:互锁:KM1与与KM2常闭;常闭;SA1-2与与SA1-3双重互锁。双重互锁。零电压保护:中间继电器零电压保护
7、:中间继电器KHL为电源指示灯为电源指示灯;EL为机床照明灯,由开关为机床照明灯,由开关SA2控制。控制。实际的实际的C6132改进很大,主要是加装了电磁制动。改进很大,主要是加装了电磁制动。2021/2/289三三C650卧式车床的电气控制线路卧式车床的电气控制线路 1主电路主电路 特点:串电阻反接制动及点动调整。特点:串电阻反接制动及点动调整。M1主电动机主电动机KM3、KM4;R;KM;KR1;U1;A;KT;M2:冷却泵电动机:冷却泵电动机 KM1;KR2;FU2;M3:溜板箱快速移动电动机:溜板箱快速移动电动机 KM2;FU2.2021/2/28102.控制电路控制电路 电源由变压器
8、电源由变压器TC 提供。提供。FU4,FU5作短路保护作短路保护 功能:功能:点动调整;点动调整;主电机正、反转;主电机正、反转;主电机反接制动;主电机反接制动;刀架快速移动刀架快速移动。2021/2/2811(1)点动调整控制点动调整控制 SB6;KM3不自锁不自锁,M1串电阻正转串电阻正转.2021/2/2812(2)主电机正、反转控制主电机正、反转控制 正转:正转:KM;KM3 SB1:3-5-15-KM-8-43-5-KM-27-K-43-5-15-13-7-11-KM3-8-4 反转:反转:KM;KM4 SB2:3-5-15-KM-8-4;3-5-KM-27-K-4;3-5-15-2
9、1-23-25-KM4-8-4 连锁连锁:KM3、KM4的常闭触头。的常闭触头。思考思考:交替按交替按SB1和和SB2能否实现正反转直接转换?能否实现正反转直接转换?2021/2/2813(3)反接制动电路反接制动电路 速度继电器状态:速度继电器状态:正转正转:KM3得电,得电,BV1闭合;闭合;反转反转:KM4得电,得电,BV2闭合;闭合;停止按钮停止按钮SB4:按下:继电器失电,按下:继电器失电,接入限流电阻。接入限流电阻。放开:制动开始。放开:制动开始。正转反接制动正转反接制动3-5-K-17-BV1-23-25-KM4(线圈线圈)-8-4 反转反接制动反转反接制动3-5-K-17-BV
10、2-7-11-KM3(线圈线圈)-8-4 制动结束制动结束:电机转速到零,电机转速到零,BV1、BV2恢复常开,切断恢复常开,切断KM4、KM3.2021/2/2814(4)冷却泵和快速移动控制冷却泵和快速移动控制 M2:SB3(SB5)KM1M3:STKM2(5)KT的动作的动作 2021/2/28151CW6163B车床控制电路车床控制电路顺序启动:先主轴后冷却泵(冷却泵启动按钮在主轴接触器顺序启动:先主轴后冷却泵(冷却泵启动按钮在主轴接触器常开触常开触 头之后);头之后);主轴多点控制(主轴多点控制(启动启动按钮并联,停止按钮串联)。按钮并联,停止按钮串联)。2C616卧式车床的电气控制
11、线路卧式车床的电气控制线路手柄开关控制正反转(手柄开关控制正反转(“一通两断一通两断”););零电压保护(停电后各接触器失电,必须重新启动才能运行);零电压保护(停电后各接触器失电,必须重新启动才能运行);3C650卧式车床的电气控制线路卧式车床的电气控制线路 正反转控制:自锁功能(两触头串联后与启动按钮并联);正反转控制:自锁功能(两触头串联后与启动按钮并联);反接制动:限流电阻接入;速度继电器工作特点(随转向反接制动:限流电阻接入;速度继电器工作特点(随转向变化的动合触头串入变化的动合触头串入“反转反转”接触器线圈之前)。接触器线圈之前)。点动调节:不自锁。点动调节:不自锁。小结小结202
12、1/2/2816补充:补充:X62W万能升降台铣床万能升降台铣床电气控制线路电气控制线路 一一.铣床加工、运动的特点铣床加工、运动的特点 2021/2/2817可加工平面、斜面、沟槽;可加工平面、斜面、沟槽;加上分度头可以铣切直齿和螺旋面;加上分度头可以铣切直齿和螺旋面;装上圆工作台可以铣切轮和弧形槽。装上圆工作台可以铣切轮和弧形槽。纵向手柄纵向手柄 十字手柄十字手柄 2021/2/28181主运动主运动 铣刀铣刀:多刃不连续切削多刃不连续切削飞轮。飞轮。主轴主轴:正转正转 装顺铣刀;反转装顺铣刀;反转装逆铣刀。装逆铣刀。铣刀一经装上,主轴只能朝一个方向旋转。铣刀一经装上,主轴只能朝一个方向旋
13、转。2进给运动:工作台进给运动:工作台纵向(左右);横向(前后);垂直纵向(左右);横向(前后);垂直六个方向工进及快速移动。六个方向工进及快速移动。要求要求:(1)主轴启动后才能进给主轴启动后才能进给;(2)进给先停止,主轴后停止进给先停止,主轴后停止;(3)任一时刻六种进给运动只能有一种。任一时刻六种进给运动只能有一种。2021/2/2819二二.控制线路控制线路 1.主电动机控制线路主电动机控制线路(1)主电动机起动主电动机起动:M1,KM1;正反转:转换开关正反转:转换开关SA5 正转正转:u41-M13,w43-M11,v42-M12;反转反转:u41-M11,w43-M13,v42
14、-M122021/2/2820起动过程起动过程:(a)准备准备:SA2-1(1-31)接通;)接通;SA2-2(112-105)断开;)断开;合上合上Q1,装好铣刀,装好铣刀 2021/2/2821(b)多点控制多点控制:起动起动:SB1(机床正面机床正面);SB2(机床侧面)。(机床侧面)。停止:停止:SB3(机床正面机床正面);SB4(机床侧面)(机床侧面)。2021/2/2822(2)接通工作台进给线路电源接通工作台进给线路电源:KM1动合(动合(7-17):保证主轴先于进给起动。保证主轴先于进给起动。2021/2/2823(3)主电动机制动主电动机制动:SB3或或SB4:3-7动分,切
15、断动分,切断KM1、M1;112-105动合:动合:103-104-KM1常闭常闭-112-105-YC1。104-108-YC3(离合器离合器)104-108动合:动合:2021/2/2824(4)变速瞬时点动:变速瞬时点动:ST7:ST7-1(31-9)动合,)动合,KM1得电得电;ST7-2(31-3)动分,)动分,M1点动。点动。2021/2/2825(5)换刀制动换刀制动 换刀换刀:SA2-1(1-31)断开,断开,KM1、M1断电断电;SA2-2(112-105)-YC1得电制动得电制动.换刀毕换刀毕:SA2-1(1-31)接通接通;SA2-2(112-105)断开断开,YC1失电
16、失电.2021/2/28262进给运动的控制进给运动的控制 六个方向进给由手柄通过机械联锁机构,接通相应离合器及六个方向进给由手柄通过机械联锁机构,接通相应离合器及行程开关控制电动机行程开关控制电动机M2的正反转实现;的正反转实现;M2正转正转:右、下、前,右、下、前,KM2得电得电;M2反转反转:左,上、后,左,上、后,KM3得电得电。纵向手柄纵向手柄:左、右运动,中间为零位左、右运动,中间为零位;十字手柄十字手柄:上、下,前、后,中间为零位。上、下,前、后,中间为零位。矩形工作台:矩形工作台:SA1-1+,SA1-2-,SA1-3+2021/2/2827工作台纵向:工作台纵向:SA1-1+
17、,SA1-2-,SA1-3+(1)向右:向右:ST1-1+(ST1-2-)KM1+-ST6-2+-ST4-2+-ST3-2-ST1-1+-KM2(线圈线圈)-M2正转正转7-17-19-21-23-25-13-14-12-KM2(线圈线圈)2021/2/2828向左:向左:ST2-1+(ST2-2-)KM1+-ST6-2+-ST4-2+-ST3-2-ST2-1+-KM3(线圈线圈)-M2反转反转 7-17-19-21-23-25-15-16-12-KM3(线圈线圈)SA1-1+,SA1-2-,SA1-3+2021/2/2829工作台横向、升降:工作台横向、升降:(2)向下、向前向下、向前:ST
18、3-1+(ST3-2-)KM1+-SA1-3+-ST2-2+-ST1-2+-SA1-1-ST3-1+-KM2-M2正转正转7-17-27-29-23-25-13-14-12-KM2(线圈线圈)SA1-1+,SA1-2-,SA1-3+2021/2/2830向上、向后向上、向后:ST4-1+(ST4-2-)KM1+-SA1-3+-ST2-2+-ST1-2+-SA1-1-ST4-1+-KM3-M2反转反转 7-17-27-29-23-25-15-16-12-KM3(线圈线圈)2021/2/2831(3)进给变速时的瞬时点动进给变速时的瞬时点动 ST6-1+(ST6-2-)操作手柄处于零位,拉出进给变
19、速手柄操作手柄处于零位,拉出进给变速手柄:KM1+-SA1-3+-ST2-2+-ST1-2+-ST3-2+-ST4-2+-ST6-1+-KM2-M2正转正转7-17-27-29-23-21-19-13-14-12-KM2(线圈线圈)不自锁不自锁 2021/2/2832(4)进给方向快速移动进给方向快速移动 SB5或或SB6:选定进给方向选定进给方向KM4+不自锁不自锁,-YC2-(进给进给离合器离合器)-YC3+(快速离(快速离合器)合器)7-11-KM4(线圈线圈)-12;104-108-YC3。2021/2/2833三圆形工作台的控制三圆形工作台的控制 SA1-1-,SA1-2+,SA1-
20、3-KM1+-ST6-2+-ST4-2+-ST3-2-ST1-2+-ST2-2+-SA1-2+-KM2-M2正转正转 7-17-19-21-23-29-27-13-14-12-KM2(线圈线圈)2021/2/2834四各类互锁四各类互锁 1矩形工作台与圆工作台的互锁矩形工作台与圆工作台的互锁 矩形工作台:矩形工作台:SA1-1+,SA1-2-,SA1-3+;圆工作台:圆工作台:SA1-1-,SA1-2+,SA1-3-。2六个进给方向的互锁六个进给方向的互锁 手柄开关:手柄开关:ST1,ST2,ST3,ST4 右:右:ST1-1+,ST1-2-,KM3常闭;常闭;左:左:ST2-1+,ST2-2
21、-,KM2常闭;常闭;前、下:前、下:ST3-1+,ST3-2-,ST1-2+,KM3常闭;常闭;后、上:后、上:ST4-1+,ST4-2-,ST2-2+,KM3常闭;常闭;机械离合器:机械离合器:垂直(上下)进给离合器;垂直(上下)进给离合器;横向(前后)进给离合器:横向(前后)进给离合器:2021/2/28351铣床运动的特点:铣床运动的特点:先主轴后进给;主轴旋转方向由铣刀决定;先主轴后进给;主轴旋转方向由铣刀决定;六个进给方向严格互锁。六个进给方向严格互锁。2主轴制动与换刀制动主轴制动与换刀制动3主轴变速和进给变速时的瞬时点动主轴变速和进给变速时的瞬时点动4进给方向快速移动进给方向快速
22、移动5圆形工作台的控制。圆形工作台的控制。小结小结2021/2/2836第二节 机床电气设计的一般内容 机床一般都是由机械与电气两大部分组成的,设计一台机床,首先要明确该机床的技术要求,拟定总体技术方案。机床的电气设计是机床设计的重要组成部分,机床的电气设计应满足机床的总体技术方案要求。在这一节将就机床电气设计涉及的主要内容,以及电气控制系统如何满足机床的主要技术性能加以讨论。即机械传动、液压和气动系统的工作特性,以及对电气 控制系统的要求。1.机床主要技术性能机床主要技术性能2021/2/28372.机床的电气技术指标机床的电气技术指标 即电气传动方案,要根据机床的结构、传动方式、调速指标,
23、以及对起制动和正反向要求等来确定。3.机床电动机的调速性质应与机床的负载特性相适应机床电动机的调速性质应与机床的负载特性相适应 调速性质是指转矩、功率与转速的关系。设计任何一 个机床电力拖动系统都离不开对负载和系统调速性质的研 究,它是选择拖动和控制方案及确定电动机容量的前提。4.正确合理的选择电气控制方式是机床电气设计的主要内容正确合理的选择电气控制方式是机床电气设计的主要内容 电气控制方式应能保证机床的使用效能和动作程序、自 动循环等基本动作要求。5.明确有关操纵方面的要求,在设计中施实。明确有关操纵方面的要求,在设计中施实。6.设计应考虑用户供电电网情况设计应考虑用户供电电网情况 如电网
24、容量、电流种类、电压及频率。2021/2/2838综上所述,机床电气设计应包括以下内容:综上所述,机床电气设计应包括以下内容:n拟定电气设计任务书(技术条件)。n确定电气传动控制方案,选择电动机。n设计电气控制原理图。n选择电气元件,并制定电气元件明细表。n设计操作台、电气柜及非标准电气元件。n设计机床电气设备布置总图、电气安装图,以及电气接线图。n编写电气说明书和使用操作说明书。2021/2/2839第三节 机床电器控制线路的设计 一般中小型机床电气传动控制系统并不复杂,大多数都是由继电器接触器系统来实现的,因此在设计时,第二节所讲述的机床电气设计的某些内容可以省略。其重点就是设计继电器接触
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- 机床 电气控制 技术 线路 分析 设计
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