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1、第三章 常用机床电气控制,机床是机械制造和机械加工行业广泛应用的机械设备。 根据用途不同，机床可分为：通用机床、组合机床、数控 机床等。 通用机床又分为：车床、磨床、铣床、钻床、镗床等， 机床的各种运动部件的动力都是或主要由电动机的旋转来 提供。因此，机床的电气控制是机床的重要组成部分。 学习机床电气控制，应首先了解机床的基本结构，加 工工艺；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系统的关系等。 对机床电气控制的分析，可采用先将整个控制电路按 功能不同分成若干局部控制电路，一一进行分析，并注意 电路间的连锁和互锁关系，然后形成一个整体。 本章只对几种常用机床（通用机
2、床-传统机床）进行分析。,第一节 车床的电气控制,车床是一种应用最广泛的金属切削机床，能车削外圆、 内圆、端面、螺纹、定型表面，并可以用钻头、绞刀等进 行加工。 卧式车床主要由床身、主轴变速箱、尾座进给箱、丝 杆、刀架和溜板箱等组成。 车削加工的主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动,提供了车削 加工的主要切削功率.进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向直线运动.车床的 辅助运动包括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. 车削加工时,根据加工工艺、工件材料等的不同要求，要求主轴能在相当大 的范围内进行调速。目前大多数中小型车床其主轴采用三相笼型电动机拖动，整个 加工过程中
3、主轴电机转速不变，主轴的变速是通过安装在主轴变速箱内的齿轮组的 机械有级调速实现的。车削加工过程中一般不需要反转，但在加工螺纹时的退刀需 要反转。因此，主轴电机应能正反转。为了实现加工过程中工件旋转速度与刀具移 动速度之间的严格比例关系，车床溜板箱与主轴箱之间通过齿轮（和丝杆）传动来 连接，主运动与进给运动由主轴电机拖动。有的车床刀架的快速移动由一台单独的 进给电机拖动。,主轴变速箱,刀架,溜板箱,丝杆、光杆,尾座顶尖,丝杆、光杆,刀架,溜板箱,主轴变速箱,尾座进给箱,卧式车床样品图,主轴电机,冷却泵电机,刀架快速电机,C650-2型车床控制电路分析：一、主轴电机的控制：1SB2、SB3、KM
4、1、KM2组成主轴电机的正反转控制，以正转为例，按下SB2时（2-8）使KM3、KT线圈通电，其主触点闭合将电阻短接，为全压起动作好准备。同时，KM3（2-13）接通KA线圈。KA（7-3）闭合，使KM1线圈得电，通过2-9-7-3-4形成自锁，主轴电机 直接起动。 2、SB4-主轴点动按钮， 按下SB4-KM1得电，定子 串入电阻实现低压点动， 以便对刀操作。 3、主轴电机的反接制动， 主轴停车时，按下SB1，使 KM1线圈失电，其主触点将 M1的工作电源切断，当松开 SB1时，因主轴电机还在 惯性旋转，速度继电器的 正转触点KS-2（8-10）还 处于闭合状态，通过1-2- -8-（KS-
5、2）-10-11-KM2 使KM2得电，将电动机串入 电阻按反转相序接电源， 电动机处于反接制动状态， 当转速接近零时，KS-2 断开，将制动电源切除。 二、刀架快移的控制，当扳 动刀架快移手柄时，压下ST使KM5 得电实现。 三、冷却泵电机由SB5、SB6、KM4控制实现单方向起停控制。,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,12,13,14,15,16,17,第二节 磨床的电气控制,磨床是用砂轮的周边或端面进行机械加工的精密机床。 磨床的种类很多，下面介绍的M7475B立轴圆台平面磨床只是其中的一种。 平面磨床主运动是砂轮的旋转，圆形工作台带动工件转动为进给运动。磨头的升降与台面
6、的左右移动为辅助运动。工作台上设有电磁吸盘，用以吸持（固定）工件。 磨床由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座和立柱等组成。 电路特点：,3-2 M7475B平面磨床交流控制电路图 主电路图,砂轮电动机,工作台旋转 电动机,工作台移动 电动机,磨头升降 电动机,冷却泵 电动机,25KW,主电路分析:1、M1,交流控制电路分析：1、砂轮电机M1的控制，合上电源开关Q，按下启动按钮SB1，零压继电器KHV得电并自锁， 电源指示灯HL1亮，表示机床电路电源接通可以运行。 按下砂轮电机起动按钮SB2，KM1线圈得电（此时KM2不得电）并自锁，将M1接成星形（Y）减压 起动，时间继电器KT得电开始延时，
7、当转速升高到接近额定转速时， KT的常闭触点（4-8）断开，KM1 线圈断电释放，KM1（5-6）闭合，同时，KT的常开点（7-4）闭合并自保，使KM2线圈得电自锁，将M1 接成D形。KM2（7-8）接通KM1线圈，使M1重新接通电源进入正常运行。（理由？） 停止时，按下SB12，KM1、KM2、KT全部断电释放，M1停转，HL3熄灭。 2、工作台的转动控制，工作台可 在高、低两种转速下运行，由选择 开关SA1换接。将SA1向下扳动时， SA1（11-13），KM3线圈得电，将M2 接成D形，电动机低速旋转，工作台 低速转动。将SA1扳至上方时，KM4 得电，M2接成YY形，高速旋转，工作台
8、高速转动。将SA1扳至中间位置时，M2 停止运行。 3、工作台左右移动的控制，由SB4、SB5 与接触器KM5、KM6组成M3的正反转 点动控制电路。ST1、ST2为工作台 的限位保护开关。 4、磨头的上升与下降控制，由SB6、 SB7与接触器KM7、KM8组成控制 电路。ST3为磨头上升的限位开关。 在磨头下降过程中，不允许工作台转动， 以免发生危险，故在工作台转动与磨头 下降之间加有电气互锁。 5、冷却泵的控制，冷却泵电机M5由SA3 控制KM9实现起停。,电源,起动,运行,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、绞孔、攻 螺纹及修刮端面等多种形式的加工。 钻床的结
9、构型式有：立式、卧式、深孔钻床及多轴钻床 等。摇臂钻床是一种立式钻床，它适用于单件或批量生产中 带有多孔大型零件的孔加工。 摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、 工作台等组成。 由于摇臂钻床的运动部件较多，为简化传动机构，而采 用多电动机拖动。通常设有主电动机、摇臂升降电动机、夹 紧放松电动机及冷却泵电动机。 主轴变速机构和进给变速机构都装在主轴箱里，故主运 动和进给运动由一台笼型电动机拖动。,摇臂钻床,摇臂钻床,第四节 铣床的电气控制,铣床可用来加工平面、斜面、沟槽等。加上分度头， 还可以铣切直齿轮和螺旋面。如果加上圆工作台可以铣切 凸轮和弧形槽。 铣床按结构型式和加工性能不同
10、，可分为卧式铣床、 立式铣床、龙门铣床等。 铣床所用的切削刀具是各种各样的铣刀。铣床运动方 式分为主运动、进给运动及辅助运动。铣刀的旋转运动为 主运动；工件在垂直铣刀轴线方向的运动是进给运动；而 工件与铣刀相对位置的调整运动及工作台的回转运动皆为 辅助运动。 铣削加工一般有顺铣和逆铣两种形式，因此要求主轴 电机能正向或反向工作。但在一次加工过程中铣削方向是 确定的，故可用转换开关再加工前预先选定。,铣削是多刀不连续切削，因而负载是随时间波动的，为减少 对传动装置的冲击，铣床主轴上常装有飞轮。为快速、平稳 停车主轴采用制动停车方式。 铣床的工作台可在垂直方向、纵向、横向进行移动，为 保证安全，在同一时间内只允许一个方向的运动。为此用一 台进给电机来拖动，用方向选择手柄选择运动方式，用进给 电机的正、反转实现上或下、左或右、前或后六个方向的运 动。 铣床主要由底座、床身、刀杆支架、升降台、溜板、工 作台等部分组成。,铣床外观图,工作台,底座,刀架,溜板,床身,升降台,
