機床電路分析

1、 本章將介紹幾臺常用典型機床控制電路，以使讀者學(xué)會分析整臺機床的電氣控制原理、提高閱圖能力，加深對基本控制電路的認識。 一般來講，機床的電氣電路可分為三部分：主電路、控制電路及信號電路。 3-1 普通車床電氣控制電路 車床的主運動為主軸回轉(zhuǎn)運動，刀架的移動為進給運動。 車床的調(diào)速一般仍采用變速箱，車床主運動轉(zhuǎn)向的改變，一是用離合器的方法，或者用電氣的方法。 一、CY6140普通車床控制電路 從圖3-1可看出，車床刀架處有兩個按鈕，分別為主電機起動、停止按鈕，快速電機按鈕在車床十字手柄端部，以上三按鈕對應(yīng)圖2-21電氣原理圖中的SB1、SB2、SB3。 從電氣原理圖可看出，該機床有三臺電機：主從

2、電氣原理圖可看出，該機床有三臺電機：主電機電機M1、冷卻泵電機、冷卻泵電機M2、快速移動電機、快速移動電機M3。 圖3-1 CY6140車床外觀圖二、二、CM6132普通車床控制電路普通車床控制電路 從圖從圖3-2可看出：可看出：CM6132普通車床也有三臺電機，用普通車床也有三臺電機，用途與途與CY6140車床不盡相同。車床不盡相同。 1.CM6132車床的特點車床的特點（1）主運動的正反轉(zhuǎn)由操作手柄控制，用繼電器實現(xiàn)控）主運動的正反轉(zhuǎn)由操作手柄控制，用繼電器實現(xiàn)控制電路的自鎖并作控制電路的零壓保護。制電路的自鎖并作控制電路的零壓保護。（2）主軸采用電磁離合器制動，當操作手柄扳向停車位）主軸

3、采用電磁離合器制動，當操作手柄扳向停車位置時，電磁離合器線圈自動通電，主軸制動。待通電一置時，電磁離合器線圈自動通電，主軸制動。待通電一段時間后，電磁離合器電路自動切斷。段時間后，電磁離合器電路自動切斷。（3）液壓泵的起、停由自動開關(guān)控制。）液壓泵的起、停由自動開關(guān)控制。 2.主軸電機控制主軸電機控制 M1由由KM1和和KM2控制其正反轉(zhuǎn)，控制其正反轉(zhuǎn)， KM1、KM2分別由分別由操作手柄的轉(zhuǎn)換開關(guān)觸頭操作手柄的轉(zhuǎn)換開關(guān)觸頭SA1-2、 SA1-3控制，控制，SA1-1觸觸頭為停止位置時閉合的觸頭。頭為停止位置時閉合的觸頭。 3.主軸變速主軸變速 機床主運動為分離傳動，主運動變速箱中的九級速機

4、床主運動為分離傳動，主運動變速箱中的九級速度，是利用液壓機構(gòu)操作兩組撥叉進行改變的。度，是利用液壓機構(gòu)操作兩組撥叉進行改變的。 4.主軸制動主軸制動 將操作手柄扳到停車位置（將操作手柄扳到停車位置（SA1-1觸頭閉合），觸頭閉合），KT斷電，電磁離合器斷電，電磁離合器YC接通，接通，VC整流電路提供整流電路提供YC直直流電，產(chǎn)生制動。流電，產(chǎn)生制動。KT延時觸頭延時斷開，延時觸頭延時斷開，YC、VC斷電，制動結(jié)束。斷電，制動結(jié)束。 5.零壓及欠壓保護零壓及欠壓保護 鉆床種類：鉆床種類： 臺鉆、立式鉆床、搖臂鉆床、臥式鉆床、專臺鉆、立式鉆床、搖臂鉆床、臥式鉆床、專門鉆床門鉆床 用途：用途：l鉆孔

5、、擴孔、鉸孔、攻螺紋（加專用裝置）鉆孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋（加專用裝置）3-2 搖臂鉆床電氣控制電路搖臂鉆床電氣控制電路圖3-3 Z3040外觀圖 3-2 搖臂鉆床電氣控制電路搖臂鉆床電氣控制電路一、電力拖動與控制要求一、電力拖動與控制要求 M1主電動機：提供主軸旋轉(zhuǎn)和進給。主電動機：提供主軸旋轉(zhuǎn)和進給。 M2升降電動機：搖臂升降升降電動機：搖臂升降 M3液壓泵電動機：立柱、搖臂、主軸箱的夾緊、液壓泵電動機：立柱、搖臂、主軸箱的夾緊、 放松的壓力油。放松的壓力油。 M4冷卻泵電動機：冷卻刀具（工件）冷卻泵電動機：冷卻刀具（工件）二、電路分析二、電路分析1主電路主電路QF：引入電源：引入電源M4

6、：SA1起動起動M1：KM1控制通斷控制通斷M2：KM2正轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)， KM3反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)M3：KM4/KM5 正正/反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)2控制電路控制電路（1）主電動機）主電動機M1旋轉(zhuǎn)控制旋轉(zhuǎn)控制 按下按下SB2，KM1自鎖，主電機自鎖，主電機M1工作，指示工作，指示燈燈HL3亮。亮。（2）搖臂升降控制）搖臂升降控制 工作過程：搖臂松開工作過程：搖臂松開 上升上升/下降下降 搖臂夾緊搖臂夾緊 行程開關(guān)行程開關(guān)SQ1/SQ6 升升/降極限保護降極限保護 6-7 上升極限保護上升極限保護 23-7 下降極限保護下降極限保護 行程開關(guān)行程開關(guān)SQ2檢測松開檢測松開 、SQ3檢測夾緊檢測夾緊 a.上升（按上升（按S

7、B3）E：1 SB3 SQ1 KT+ SQ2 KT KM5 KM4+ M3+ 正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)搖臂松開搖臂松開 1KT SB5 SB6 YV+ (活塞桿通過彈簧片壓動限位開關(guān)活塞桿通過彈簧片壓動限位開關(guān)SQ2，使其，使其SQ2（7-14）打開，打開，KM4-，M3停）停） 1SQ1 FR2 SQ2 SB4 KM3 KM2+ M2+ 正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)搖臂上升搖臂上升 （到達要求高度松開（到達要求高度松開SB3 、 KM2-、M2-、KT-，經(jīng)延時，經(jīng)延時KT（18-19）閉合）閉合） 1SQ3 KT KM4 KM5+ M3+反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)搖臂夾緊搖臂夾緊（壓（壓SQ3， KM5-， YV-復(fù)位，停止）復(fù)位，停止） 到

8、達極限位置到達極限位置SQ1動作，終止搖臂上升動作，終止搖臂上升b. 下降（按下降（按SB4）E：1 SB4 SQ6 KT+ SQ2 KT KM5 KM4+ M3+ 正轉(zhuǎn)搖臂正轉(zhuǎn)搖臂松開松開（壓（壓SQ2 、M3） SQ2 SB3 KM2 KM3+ M2+反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) 搖臂搖臂下降下降（到達要求高度松開（到達要求高度松開SB4 、M2、KT）SQ3 KT KM4 KM5+ M3+反轉(zhuǎn)搖臂夾緊反轉(zhuǎn)搖臂夾緊（壓（壓SQ3停止）停止）到達極限位置到達極限位置SQ6動作，終止搖臂下降動作，終止搖臂下降（3）立柱和主軸箱松開、夾緊）立柱和主軸箱松開、夾緊a.a.主軸箱松開（按主軸箱松開（按SB5SB5）松開

9、：松開：E E：1 SB5 KM5 KM4+ M3+1 SB5 KM5 KM4+ M3+ 正正轉(zhuǎn)，此時電磁閥轉(zhuǎn)，此時電磁閥 YVYV不通電，高壓油經(jīng)二位六不通電，高壓油經(jīng)二位六通電磁閥到另一油路，通電磁閥到另一油路， 油缸移動，主軸箱松油缸移動，主軸箱松開開 SQ4 SQ4復(fù)位復(fù)位 HL1 HL1亮亮 b.主軸箱夾緊主軸箱夾緊 （按（按SB6）E：1 SB6 KT KM4 KM5+ M3+ 反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) 油缸移動，主軸箱夾緊油缸移動，主軸箱夾緊 SQ4壓下壓下 HL2 亮亮 四、機床安裝后控制電路的檢查四、機床安裝后控制電路的檢查 可利用夾緊或放松按鈕，檢查通電電源相序?？衫脢A緊或放松按鈕，檢查

10、通電電源相序。當按下當按下SB5SB5時，若放松指示燈時，若放松指示燈HL1HL1亮，同時搖臂亮，同時搖臂能回轉(zhuǎn)，表明所接電源相序正確。能回轉(zhuǎn)，表明所接電源相序正確。3-3 3-3 銑床電氣控制電路銑床電氣控制電路 按照結(jié)構(gòu)形式和加工性能的不同，銑床可分為按照結(jié)構(gòu)形式和加工性能的不同，銑床可分為立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑和專用銑床。立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑和專用銑床。 銑削加工一般有順銑和逆銑兩種形式，因此要銑削加工一般有順銑和逆銑兩種形式，因此要求主軸能正反轉(zhuǎn)。求主軸能正反轉(zhuǎn)。 銑床工作臺可在垂直、縱向、橫向三個方向移銑床工作臺可在垂直、縱向、橫向三個方向移動。動。 在操作順序上，應(yīng)保證先

11、開動主軸電動機，然在操作順序上，應(yīng)保證先開動主軸電動機，然后才能開動進給電動機。后才能開動進給電動機。 加工范圍：加工范圍：銑平面、斜面、溝槽銑平面、斜面、溝槽裝上分度頭：銑直齒輪、螺旋面裝上分度頭：銑直齒輪、螺旋面裝圓工作臺：銑凸輪、弧形槽裝圓工作臺：銑凸輪、弧形槽 銑床的運動：銑床的運動：主運動：主運動： 主軸的旋轉(zhuǎn)運動（順銑、逆銑）主軸的旋轉(zhuǎn)運動（順銑、逆銑）為加工前對刀和提高生產(chǎn)率，要求有制動。為加工前對刀和提高生產(chǎn)率，要求有制動。進給運動：進給運動：工作臺的左右（縱向）、前后（橫向）、上工作臺的左右（縱向）、前后（橫向）、上下（垂直）運動，還有每個方向的快速移動。下（垂直）運動，還有

12、每個方向的快速移動。l組成：組成： 床身、懸梁、刀桿支架、主軸、工作臺、升降臺床身、懸梁、刀桿支架、主軸、工作臺、升降臺 圖圖3-53-5為為X52X52銑床的外觀圖，圖銑床的外觀圖，圖3-63-6為其電氣原理圖，為其電氣原理圖，表表3-53-5為該機床的電氣控制元件表，表為該機床的電氣控制元件表，表3-63-6為其開關(guān)位為其開關(guān)位置說明。置說明。 圖3-5 X52K銑床外觀圖 一、電力拖動與控制要求一、電力拖動與控制要求1主軸電動機主軸電動機M1：l 7KW、1450rpm，轉(zhuǎn)換開關(guān)控制正反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換開關(guān)控制正反轉(zhuǎn)（順逆銑）、電磁離合器制動，（順逆銑）、電磁離合器制動， 二處起二處起停、換刀制

13、動。停、換刀制動。2進給電動機進給電動機M2：l 直接起動直接起動 。正反轉(zhuǎn)能滿足縱、橫、垂直。正反轉(zhuǎn)能滿足縱、橫、垂直三個方向進給運動和快速移動。三個方向進給運動和快速移動。3.冷卻泵電動機冷卻泵電動機M3：轉(zhuǎn)換開關(guān)控制：轉(zhuǎn)換開關(guān)控制.l根據(jù)工藝要求，應(yīng)滿足如下電氣聯(lián)鎖：根據(jù)工藝要求，應(yīng)滿足如下電氣聯(lián)鎖：1、順序動作：、順序動作：只有主軸旋轉(zhuǎn)后才能進給和快速移動。只有主軸旋轉(zhuǎn)后才能進給和快速移動。（防止刀具和機床損壞）（防止刀具和機床損壞）2進給停止后才能主軸停止或同時停止，保證表面進給停止后才能主軸停止或同時停止，保證表面粗糙度的要求。粗糙度的要求。3、各方向運動互鎖：六個方向同時只能有一

14、個方向、各方向運動互鎖：六個方向同時只能有一個方向運動產(chǎn)生，由手柄和機械離合器選擇進給方向運動產(chǎn)生，由手柄和機械離合器選擇進給方向 。4主軸和進給運動變速時采用主軸和進給運動變速時采用瞬時點動瞬時點動，保證嚙合，保證嚙合良好。良好。5、安全保護（主電機或冷卻電機過載時，進給必須、安全保護（主電機或冷卻電機過載時，進給必須停止，防止刀具和機床損壞）停止，防止刀具和機床損壞）二、控制電路工作原理二、控制電路工作原理控制線路控制線路110V，變壓器供電，變壓器供電，QF引入電源。引入電源。M1：KM1通斷通斷 ，SA5正反轉(zhuǎn)，直接起動，正反轉(zhuǎn)，直接起動，YB制動制動 FR1保護。保護。M2：KM2、

15、KM3正反轉(zhuǎn)，直接起動。正反轉(zhuǎn)，直接起動。KM4工作進給、快速進給切換工作進給、快速進給切換 接觸器。接觸器。YC1工作進給，工作進給，YC2快速進給快速進給 。FU1、FR2保護。保護。M3：SA3通斷，直接起動。通斷，直接起動。M1、M2、M3均為直接起動，連續(xù)運行均為直接起動，連續(xù)運行 (1)主電動機的起停主電動機的起停： 先選擇主軸轉(zhuǎn)向。再按先選擇主軸轉(zhuǎn)向。再按SB3或或SB4，停止按，停止按SB1或或SB2。 (2)主電動機的制動：主電動機的制動： 按按SB1或或SB2，接通，接通YB。 (3)主軸變速時的瞬時點動：主軸變速時的瞬時點動： 將變速手柄拉出，轉(zhuǎn)動手輪再復(fù)位，壓動將變速手

16、柄拉出，轉(zhuǎn)動手輪再復(fù)位，壓動SQ7瞬時瞬時點動。點動。 (4)主軸換刀制動：主軸換刀制動： 轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2。1主電動機的控制主電動機的控制2 2、進給運動控制、進給運動控制工作臺三個方向運動通過操作手柄和機械聯(lián)動機構(gòu)工作臺三個方向運動通過操作手柄和機械聯(lián)動機構(gòu)控制相應(yīng)的行程開關(guān)，使進給電動機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來控制相應(yīng)的行程開關(guān)，使進給電動機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。實現(xiàn)?？v向手柄：控制工作臺左右移動，壓下行程開關(guān)縱向手柄：控制工作臺左右移動，壓下行程開關(guān)SQ1/SQ2SQ1/SQ2，接通縱向離合器。，接通縱向離合器。十字手柄：控制工作臺上下、前后運動，壓下行程十字手柄：控制工作臺上下、前后運動，壓下

17、行程開關(guān)開關(guān)SQT3/SQ4SQT3/SQ4，接通離合器。，接通離合器。 十字手柄：十字手柄： 上、下運動上、下運動：接通垂直進給離合器，壓下：接通垂直進給離合器，壓下SQ3/SQ4 前、后運動前、后運動：接通橫向離合器，壓下：接通橫向離合器，壓下SQ3/SQ4 中位：中位： 不接通不接通 SQ3壓下：壓下： 向前或下運動向前或下運動 SQ4壓下：壓下： 向后或上運動向后或上運動 工作臺的左右工作臺的左右( (縱向縱向) )運動：運動：壓下行程開關(guān)壓下行程開關(guān)SQ1SQ1或或SQ2SQ2。工作臺上、下工作臺上、下( (垂直垂直) )運動和前后運動和前后( (橫向橫向) )運動：運動：壓下行程開

18、關(guān)壓下行程開關(guān)SQ3SQ3或或SQ4SQ4，注意還要結(jié)合手柄的動注意還要結(jié)合手柄的動作方向。作方向。進給變速時的瞬時點動：進給變速時的瞬時點動：進給手柄必須放在零位進給手柄必須放在零位。變速手柄拉出選好速度變速手柄拉出選好速度再繼續(xù)拉出，壓合再繼續(xù)拉出，壓合SQ6SQ6，瞬時點動，然后推回原位，瞬時點動，然后推回原位停止。停止。一次不行，可多次重復(fù)。一次不行，可多次重復(fù)。 進給方向的快速移動：進給方向的快速移動： 通過進給手柄和快速按鈕（通過進給手柄和快速按鈕（SB5或或SB6）配合使用。）配合使用。 接觸器接觸器KM4工作接通快速離合器工作接通快速離合器YC2。 進給運動方向上的極限位置保護

19、：進給運動方向上的極限位置保護： 采用機械和電氣相配合的方式，由擋塊確定極限位采用機械和電氣相配合的方式，由擋塊確定極限位置，擋塊與操縱手柄聯(lián)動，使手柄復(fù)位，也使手柄置，擋塊與操縱手柄聯(lián)動，使手柄復(fù)位，也使手柄壓合的行程開關(guān)復(fù)位。壓合的行程開關(guān)復(fù)位。 機械機械 擋塊擋塊 電氣電氣 行程開關(guān)行程開關(guān) 三、圓形工作臺的控制三、圓形工作臺的控制 為擴大機床加工能力，可在工作臺上安裝圓形為擴大機床加工能力，可在工作臺上安裝圓形工作臺，進行圓弧或凸輪銑削加工。工作臺，進行圓弧或凸輪銑削加工。 使轉(zhuǎn)換開關(guān)使轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1打到工作臺接通位置。打到工作臺接通位置。 SA1-1和和SA1-3斷開，斷開，SA1-

20、2接通。電流經(jīng)過四個接通。電流經(jīng)過四個行程開關(guān)常閉觸點使工作臺旋轉(zhuǎn)。行程開關(guān)常閉觸點使工作臺旋轉(zhuǎn)。 四個行程開關(guān)確保各個手柄在零位，不會引起四個行程開關(guān)確保各個手柄在零位，不會引起工作臺在各個方向的運動。否則圓形工作臺馬工作臺在各個方向的運動。否則圓形工作臺馬上停止動作。上停止動作。 組合機床是由一些通用部件及少量專用部件組成的組合機床是由一些通用部件及少量專用部件組成的高效率自動化或半自動化專用高效率自動化或半自動化專用 機床。機床。 組合機床的控制系統(tǒng)大多采用機構(gòu)、液壓、電氣或組合機床的控制系統(tǒng)大多采用機構(gòu)、液壓、電氣或氣動相結(jié)合的控制方式，其中電氣控制起著中樞聯(lián)氣動相結(jié)合的控制方式，其中電氣控制起著中樞聯(lián)接作用。接作用。 (1)一次工作進給一次工作進給 (2)二次工作進給二次工作進給 (3)跳躍進給跳躍進給3-6 組合機床電氣控制電路組合機床電氣控制電路 (4)雙向工作進給雙向工作進給 (5)分級進給分級進給一、機械動力滑臺控制電路一、機械動力滑臺控制電路 機械動力滑臺由滑臺、滑座和雙電機機械動力滑臺由滑臺、滑座和雙電機(