机床电路分析

（ 2 ）主轴采用电磁离合器制动，当操作手柄扳向停车位 置时，电磁离合器线圈自动通电，主轴制动。待通电一 段时间后，电磁离合器电路自动切断。 （3）液压泵的起、停由自动开关控制。 • 2.主轴电机控制
M1 由 KM1 和 KM2 控制其正反转， KM1 、 KM2 分别由 操作手柄的转换开关触头SA1-2、 SA1-3控制，SA1-1触 头为停止位置时闭合的触头。
2．控制电路 （1）主电动机M1旋转控制 按下SB2，KM1自锁，主电机M1工作，指示 灯HL3亮。
（2）摇臂升降控制 工作过程：摇臂松开 — 上升/下降 — 摇臂夹紧 行程开关SQ1/SQ6 升/降极限保护 6-7 上升极限保护 23-7 下降极限保护 行程开关SQ2检测松开 、SQ3检测夹紧
• a. 上升（按SB3） E：1 — SB3↓ — SQ1 — — KT+ SQ2 — KT↓ — KM5 — KM4+ — M3+ 正转摇臂松开 1—KT↓ — SB5 — SB6 — YV+ (活塞杆通过弹簧片压动限位开关SQ2，使其SQ2（7-14） 打开，KM4-，M3停） — 1—SQ1 —FR2 —SQ2 ↓ — SB4 — KM3 — KM2+ — M2+ 正转摇臂上升 （到达要求高度松开SB3 、 KM2-、M2-、KT-，经延时 KT（18-19）闭合） – 1—SQ3 — KT ↓— KM4 — KM5+ — M3+反转摇臂夹紧 （压SQ3， KM5-， YV-复位，停止） – 到达极限位置SQ1动作，终止摇臂上升
良好。
– 5、安全保护（主电机或冷却电机过载时，进给必须
停止，防止刀具和机床损坏）
二、控制电路工作原理 – 控制线路110V，变压器供电，QF引入电源。 – M1：KM1通断 ，SA5正反转，直接起动，YB制动 FR1保护。
– M2：KM2、KM3正反转，直接起动。 – KM4工作进给、快速进给切换 接触器。 – YC1工作进给，YC2快速进给 。FU1、FR2保护。 – M3：SA3通断，直接起动。 – M1、M2、M3均为直接起动，连续运行
（3）立柱和主轴箱松开、夹紧 a.主轴箱松开（按SB5） 松开： E：1 — SB5↓ — KM5 — KM4+ — M3+ 正 转，此时电磁阀 YV不通电，高压油经二位六 通电磁阀到另一油路， 油缸移动，主轴箱松 开 — SQ4复位 — HL1亮
b.
主轴箱夹紧 （按SB6） E：1 — SB6↓ — KT — KM4 — KM5+ — M3+ 反转
• 3.主轴变速 机床主运动为分离传动，主运动变速箱中的九级速 度，是利用液压机构操作两组拨叉进行改变的。
• 4.主轴制动 将操作手柄扳到停车位置（SA1-1触头闭合），KT 断电，电磁离合器YC接通，VC整流电路提供YC直 流电，产生制动。KT延时触头延时断开，YC、VC 断电，制动结束。 • 5.零压及欠压保护
2、进给运动控制
–工作台三个方向运动通过操作手柄和机械联动机构 控制相应的行程开关，使进给电动机正转或反转来 实现。 –纵向手柄：控制工作台左右移动，压下行程开关 SQ1/SQ2，接通纵向离合器。
–十字手柄：控制工作台上下、前后运动，压下行程 开关SQT3/SQ4，接通离合器。
• 十字手柄：
– 上、下运动：接通垂直进给离合器，压下SQ3/SQ4
b. 下降（按SB4） E：1— SB4↓ — SQ6 — — KT+ SQ2 — KT↓— KM5 — KM4+ — M3+ 正转摇臂 松开 （压SQ2 、M3—） SQ2↓ — SB3 — KM2 — KM3+ — M2+反转 摇臂 下降 （到达要求高度松开SB4 、M2—、KT—） SQ3 — KT — KM4 — KM5+ — M3+反转摇臂夹紧 （压SQ3停止） 到达极限位置SQ6动作，终止摇臂下降

根据工艺要求，应满足如下电气联锁： （防止刀具和机床损坏）
– 2．进给停止后才能主轴停止或同时停止，保证表面
– 1、顺序动作：只有主轴旋转后才能进给和快速移动。
粗糙度的要求。
– 3、各方向运动互锁：六个方向同时只能有一个方向
运动产生，由手柄和机械离合器选择进给方向 。
– 4．主轴和进给运动变速时采用瞬时点动，保证啮合
1．主电动机的控制
• (1)主电动机的起停：
– 先选择主轴转向。再按SB3或SB4，停止按SB1或 SB2。 • (2)主电动机的制动： – 按SB1或SB2，接通YB。 • (3)主轴变速时的瞬时点动： – 将变速手柄拉出，转动手轮再复位，压动SQ7瞬时 点动。 • (4)主轴换刀制动：
– 转换开关SA2。
• (4)滑台反向工进 • (5)滑台快退 二、液压动力滑台控制电路 • 液压滑台是由滑台、滑座及油缸三部分 组成。
1.具有一次工作进给的液压动力滑台电气控制电路(图 3-11)。
图3-11 一次工作进给控制电路
• (1)滑台原位停止
• (2)滑台快进
• (3)滑台工进
• (4)滑台快退 • (5)滑台的点动调整 • 在上述电路中，若需要使滑台工进到终点，延 时停留，即使工作循环成为：快时 → 工进 → 延 时停留 → 快退，则稍加修改，加一延时线路即 可，控制电路如图3-12所示。
– 前、后运动：接通横向离合器，压下SQ3/SQ4
– 中位： 不接通
– SQ3压下： 向前或下运动 – SQ4压下： 向后或上运动
①工作台的左右(纵向)运动：
–压下行程开关SQ1或SQ2。
②工作台上、下(垂直)运动和前后(横向)运动：
–压下行程开关SQ3或SQ4，注意还要结合手柄的动 作Leabharlann Baidu向。
③进给变速时的瞬时点动： –进给手柄必须放在零位。变速手柄拉出选好速度 再继续拉出，压合SQ6，瞬时点动，然后推回原位 停止。 –一次不行，可多次重复。
第三章 机床电路分析
• 本章将介绍几台常用典型机床控制电路， 以使读者学会分析整台机床的电气控制原 理、提高阅图能力，加深对基本控制电路 的认识。 • 一般来讲，机床的电气电路可分为三部分： 主电路、控制电路及信号电路。 • 3-1 普通车床电气控制电路
• 车床的主运动为主轴回转运动，刀架的移 动为进给运动。 • 车床的调速一般仍采用变速箱，车床主运 动转向的改变，一是用离合器的方法，或 者用电气的方法。 • 一、CY6140普通车床控制电路 • 从图 3-1 可看出，车床刀架处有两个按钮， 分别为主电机起动、停止按钮，快速电机按 钮在车床十字手柄端部，以上三按钮对应图 2-21电气原理图中的SB1、SB2、SB3。
3-2 摇臂钻床电气控制电路
• 钻床种类： – 台钻、立式钻床、摇臂钻床、卧式钻床、专 门钻床
• 用途： 钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹（加专用装置）
3-2 摇臂钻床电气控制电路
图3-3 Z3040外观图
一、电力拖动与控制要求 M1主电动机：提供主轴旋转和进给。 M2升降电动机：摇臂升降 M3液压泵电动机：立柱、摇臂、主轴箱的夹紧、 放松的压力油。 M4冷却泵电动机：冷却刀具（工件） 二、电路分析 1．主电路 QF：引入电源 M4：SA1起动 M1：KM1控制通断 M2：KM2正转， KM3反转 M3：KM4/KM5 正/反转
3-6 组合机床电气控制电路 • 组合机床是由一些通用部件及少量专用部件组成的 高效率自动化或半自动化专用 机床。
• 组合机床的控制系统大多采用机构、液压、电气或 气动相结合的控制方式，其中电气控制起着中枢联 接作用。
• (1)一次工作进给 • (2)二次工作进给
• (3)跳跃进给
• (4)双向工作进给 • (5)分级进给
图3-12 具有“延时停留”的电路
2.二次工作进给控制电路 • (1)滑台原位停止
• (2)滑台快进
• (3)滑台一工进
• (4)滑台二工进
• (5)滑台快退
图3-13 二次工作进给控制电路
• 三、圆形工作台的控制 – 为扩大机床加工能力，可在工作台上安装圆形 工作台，进行圆弧或凸轮铣削加工。
– 使转换开关SA1打到工作台接通位置。
– SA1-1和SA1-3断开，SA1-2接通。电流经过四个 行程开关常闭触点使工作台旋转。
– 四个行程开关确保各个手柄在零位，不会引起 工作台在各个方向的运动。否则圆形工作台马 上停止动作。
加工范围： 铣平面、斜面、沟槽 装上分度头：铣直齿轮、螺旋面 装圆工作台：铣凸轮、弧形槽 • 铣床的运动： –主运动： • 主轴的旋转运动（顺铣、逆铣） • 为加工前对刀和提高生产率，要求有制动。 –进给运动： • 工作台的左右（纵向）、前后（横向）、上 下（垂直）运动，还有每个方向的快速移动。 组成： – 床身、悬梁、刀杆支架、主轴、工作台、升降台
• 从电气原理图可看出，该机床有三台电机：主 电机M1、冷却泵电机M2、快速移动电机M3。
图3-1 CY6140车床外观图
二、CM6132普通车床控制电路
• 从图 3-2 可看出： CM6132 普通车床也有三台电机，用 途与CY6140车床不尽相同。
• 1.CM6132车床的特点
（ 1 ）主运动的正反转由操作手柄控制，用继电器实现控 制电路的自锁并作控制电路的零压保护。
一、机械动力滑台控制电路
• 机械动力滑台由滑台、滑座和双电机 ( 快速和进 给电机 ) 、传动装置三部分组成，滑台的自动工 作循环由机械传动和电气控制 完成。 • 电路的工作原理如下： • (1)滑台原位停止
图3-10 机械动力滑台控制电路
• (1)滑台原位停止
• (2)滑台快进
• (3)滑台工进
图3-5 X52K铣床外观图
• 图 3-5 为 X52 铣床的外观图，图 3-6 为其电气原理图， 表3-5为该机床的电气控制元件表，表3-6为其开关位 置说明。
一、电力拖动与控制要求 1．主轴电动机M1： 7KW、1450rpm，转换开关控制正反转 （顺逆铣）、电磁离合器制动， 二处起 停、换刀制动。 2．进给电动机M2： 直接起动 。正反转能满足纵、横、垂直 三个方向进给运动和快速移动。 3.冷却泵电动机M3：转换开关控制.
— 油缸移动，主轴箱夹紧 — SQ4压下 — HL2 亮
四、机床安装后控制电路的检查
可利用夹紧或放松按钮，检查通电电源相序。 当按下 SB5 时，若放松指示灯 HL1 亮，同时摇臂 能回转，表明所接电源相序正确。
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3-3 铣床电气控制电路 按照结构形式和加工性能的不同，铣床可分为 立铣、卧铣、龙门铣、仿形铣和专用铣床。 铣削加工一般有顺铣和逆铣两种形式，因此要 求主轴能正反转。 铣床工作台可在垂直、纵向、横向三个方向移 动。 在操作顺序上，应保证先开动主轴电动机，然 后才能开动进给电动机。
• ④进给方向的快速移动：
– 通过进给手柄和快速按钮（SB5或SB6）配合使用。
– 接触器KM4工作接通快速离合器YC2。 • ⑤进给运动方向上的极限位置保护： – 采用机械和电气相配合的方式，由挡块确定极限位 置，挡块与操纵手柄联动，使手柄复位，也使手柄 压合的行程开关复位。
– 机械— 挡块
– 电气— 行程开关