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文檔簡介

1、 3.13.2基本控制相關(guān)知識 3.3應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 項目導(dǎo)入 鏜床是用于孔加工的機床,與鉆床比較,鏜床主鏜床是用于孔加工的機床,與鉆床比較,鏜床主要用于加工精確的孔和各孔間的距離要求較精確要用于加工精確的孔和各孔間的距離要求較精確的零件,如一些箱體零件(機床主軸箱、變速箱的零件,如一些箱體零件(機床主軸箱、變速箱等)。鏜床的加工形式主要是用鏜刀鏜削在工件等)。鏜床的加工形式主要是用鏜刀鏜削在工件上已鑄出或已粗鉆的孔,除此之外,大部分鏜床上已鑄出或已粗鉆的孔,除此之外,大部分鏜床還可以進行銑削、鉆孔、擴孔、鉸孔等加工。還可以進行銑削、鉆孔、擴孔、鉸孔等加工。鏜床的主要類型有臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床

2、、金剛鏜鏜床的主要類型有臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床、金剛鏜床、專用鏜床等,其中,以臥式鏜床應(yīng)用最廣。床、專用鏜床等,其中,以臥式鏜床應(yīng)用最廣。本章介紹本章介紹T68型臥式鏜床的電氣控制電路。型臥式鏜床的電氣控制電路。1主運動主運動為鏜軸和平旋盤的旋轉(zhuǎn)運動。主運動為鏜軸和平旋盤的旋轉(zhuǎn)運動。2進給運動進給運動包括以下進給運動包括以下4項。項。(1)鏜軸的軸向進給運動。)鏜軸的軸向進給運動。(2)平旋盤上刀具溜板的徑向進給運動。)平旋盤上刀具溜板的徑向進給運動。(3)主軸箱的垂直進給運動。)主軸箱的垂直進給運動。(4)工作臺的縱向和橫向進給運動。)工作臺的縱向和橫向進給運動。3輔助運動輔助運動包括以下輔助運

3、動包括以下4項。項。(1)主軸箱、工作臺等的進給運動上的快速調(diào)位移動。)主軸箱、工作臺等的進給運動上的快速調(diào)位移動。(2)后立柱的縱向調(diào)位移動。)后立柱的縱向調(diào)位移動。(3)后支承架與主軸箱的垂直調(diào)位移動。)后支承架與主軸箱的垂直調(diào)位移動。(4)工作臺的轉(zhuǎn)位運動。)工作臺的轉(zhuǎn)位運動。(1)臥式鏜床的主運動和進給運動都用同一臺異步電動)臥式鏜床的主運動和進給運動都用同一臺異步電動機拖動。為了適應(yīng)各種形式和各種工件的加工,要求鏜機拖動。為了適應(yīng)各種形式和各種工件的加工,要求鏜床的主軸有較寬的調(diào)速范圍,因此多采用由雙速或三速床的主軸有較寬的調(diào)速范圍,因此多采用由雙速或三速籠型異步電動機拖動的滑移齒輪

4、有級變速系統(tǒng)。采用雙籠型異步電動機拖動的滑移齒輪有級變速系統(tǒng)。采用雙速或三速電動機拖動,可簡化機械變速機構(gòu)。目前,采速或三速電動機拖動,可簡化機械變速機構(gòu)。目前,采用電力電子器件控制的異步電動機無級調(diào)速系統(tǒng)已在鏜用電力電子器件控制的異步電動機無級調(diào)速系統(tǒng)已在鏜床上獲得廣泛應(yīng)用。床上獲得廣泛應(yīng)用。(2)鏜床的主運動和進給運動都采用機械滑移齒輪變速,)鏜床的主運動和進給運動都采用機械滑移齒輪變速,為有利于變速后齒輪的嚙合,要求有變速沖動。為有利于變速后齒輪的嚙合,要求有變速沖動。(3)要求主軸電動機能夠正反轉(zhuǎn);可以點動進行調(diào)整;)要求主軸電動機能夠正反轉(zhuǎn);可以點動進行調(diào)整;并要求有電氣制動,通常采

5、用反接制動。并要求有電氣制動,通常采用反接制動。(4)臥式鏜床的各進給運動部件要求能快速移動,一般)臥式鏜床的各進給運動部件要求能快速移動,一般由單獨的快速進給電動機拖動由單獨的快速進給電動機拖動 (一)速度繼電器速度繼電器是當(dāng)轉(zhuǎn)速達到規(guī)定值時觸頭動作的繼電器。主要用于電動機反接制動控制電路中,當(dāng)反接制動的轉(zhuǎn)速下降到接近零時能自動地及時切斷電源。1雙速異步電動機簡介雙速異步電動機的調(diào)速屬于異步電動機變極調(diào)速,雙速異步電動機的調(diào)速屬于異步電動機變極調(diào)速,變極調(diào)速主要用于調(diào)速性能要求不高的場合,如變極調(diào)速主要用于調(diào)速性能要求不高的場合,如銑床、鏜床、磨床等機床及其他設(shè)備上,所需設(shè)銑床、鏜床、磨床等

6、機床及其他設(shè)備上,所需設(shè)備簡單、體積小、質(zhì)量輕,但電動機繞組引出頭備簡單、體積小、質(zhì)量輕,但電動機繞組引出頭較多,調(diào)速級數(shù)少,級差大,不能實現(xiàn)無級調(diào)速。較多,調(diào)速級數(shù)少,級差大,不能實現(xiàn)無級調(diào)速。它主要是通過改變定子繞組的連接方法達到改變它主要是通過改變定子繞組的連接方法達到改變定子旋轉(zhuǎn)磁場磁極對數(shù),從而改變電動機的轉(zhuǎn)速。定子旋轉(zhuǎn)磁場磁極對數(shù),從而改變電動機的轉(zhuǎn)速。變極原理:定子一半繞組中電流方向變化,變極原理:定子一半繞組中電流方向變化,磁極對數(shù)成倍變化,如圖磁極對數(shù)成倍變化,如圖3-4所示。每相繞所示。每相繞組由兩個線圈組成,每個線圈看作一個半組由兩個線圈組成,每個線圈看作一個半相繞組。若

7、兩個半相繞組順向串聯(lián),電流相繞組。若兩個半相繞組順向串聯(lián),電流同向,可產(chǎn)生同向,可產(chǎn)生4極磁場;其中一個半相繞組極磁場;其中一個半相繞組電流反向,可產(chǎn)生電流反向,可產(chǎn)生2極磁場。極磁場。圖3-4 變極調(diào)速電動機繞組展開示意圖 根據(jù)公式n1=60f/p可知,在電源頻率不變的條件下,異步電動機的同步轉(zhuǎn)速與磁極對數(shù)成反比,磁極對數(shù)增加一倍,同步轉(zhuǎn)速n1下降至原轉(zhuǎn)速的一半,電動機額定轉(zhuǎn)速n也將下降近似一半,所以改變磁極對數(shù)可以達到改變電動機轉(zhuǎn)速的目的。圖3-5 雙速異步電動機定子繞制的聯(lián)結(jié)方式當(dāng)變極前后繞組與電源的接線如圖3-5所示時,變極前后電動機轉(zhuǎn)向相反,因此,若要使變極后電動機保持原來轉(zhuǎn)向不變,

8、應(yīng)調(diào)換電源相序。制動可分為機械制動和電氣制動。電氣制制動可分為機械制動和電氣制動。電氣制動是在電動機轉(zhuǎn)子上加一個與電動機轉(zhuǎn)向動是在電動機轉(zhuǎn)子上加一個與電動機轉(zhuǎn)向相反的制動電磁轉(zhuǎn)矩,使電動機轉(zhuǎn)速迅速相反的制動電磁轉(zhuǎn)矩,使電動機轉(zhuǎn)速迅速下降,或穩(wěn)定在另一轉(zhuǎn)速。常用的電氣制下降,或穩(wěn)定在另一轉(zhuǎn)速。常用的電氣制動有反接制動與能耗制動動有反接制動與能耗制動 按速度原則控制按速度原則控制的電動機單向運的電動機單向運行能耗制動控制行能耗制動控制電路。電路如圖電路。電路如圖所示,由所示,由KM2的的一對主觸點接通一對主觸點接通交流電源,經(jīng)整交流電源,經(jīng)整流后,由流后,由KM2的的另兩對主觸點通另兩對主觸點通過

9、限流電阻向電過限流電阻向電動機的兩相定子動機的兩相定子繞組提供直流繞組提供直流 按時間原則按時間原則控制的直流控制的直流制動,一般制動,一般適合于負(fù)載適合于負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速較穩(wěn)定的電較穩(wěn)定的電動機。這樣,動機。這樣,時間繼電器時間繼電器的整定值無的整定值無需經(jīng)常調(diào)整需經(jīng)常調(diào)整 (一)雙速異步電動機低速起動高速運行電氣控制線路電路工作過程如下:合上開關(guān)電路工作過程如下:合上開關(guān)QS,按下正向啟動按鈕,按下正向啟動按鈕SB2KM1通電自鎖,主回路中電動機兩相串電阻啟動通電自鎖,主回路中電動機兩相串電阻啟動當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到速度繼電器動作值時,當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到速度繼電器動作值時,KV-1閉合,閉合,K

10、M3線圈通電,主回路中線圈通電,主回路中KM3主觸點閉合短接電阻,電動機主觸點閉合短接電阻,電動機進入全壓運行進入全壓運行需要停車時,按下停止按鈕需要停車時,按下停止按鈕SB1,KM1斷電解除自鎖。電動機斷開正相序電源斷電解除自鎖。電動機斷開正相序電源SB1動合觸點閉動合觸點閉合,使合,使KA3線圈通電線圈通電KA3動斷觸點斷開,使動斷觸點斷開,使KM3線圈線圈保持?jǐn)嚯姡槐3謹(jǐn)嚯?;KA3動合觸點閉合,動合觸點閉合,KA1線圈通電,線圈通電,KA1的的一對動合觸點閉合使一對動合觸點閉合使KA3保持繼續(xù)通電,另一對動合觸保持繼續(xù)通電,另一對動合觸點閉合使點閉合使KM2線圈通電,線圈通電,KM2主觸

11、點閉合,主回路中,主觸點閉合,主回路中,電動機串電阻進行反接制動電動機串電阻進行反接制動反接制動使電動機轉(zhuǎn)速迅反接制動使電動機轉(zhuǎn)速迅速下降,當(dāng)下降到速下降,當(dāng)下降到KV的釋放值時,的釋放值時,KV-1斷開,斷開,KA1斷電斷電KA3斷電、斷電、KM2斷電,電動機斷開制動電源,反接制斷電,電動機斷開制動電源,反接制動結(jié)束。動結(jié)束。雙速電動機雙速電動機主軸旋轉(zhuǎn)及常速進主軸旋轉(zhuǎn)及常速進給的動力,同時還給的動力,同時還帶動潤滑油泵帶動潤滑油泵 (一)主電路(一)主電路各進給運動的快速各進給運動的快速移動的動力移動的動力 制動、點動及主軸制動、點動及主軸和進給的變速沖動和進給的變速沖動時串入時串入 (四

12、)(四)T68T68型臥式鏜床電氣控制線路分型臥式鏜床電氣控制線路分析析 (二)控制電路(二)控制電路1.主電動機控制主電動機控制 相關(guān)行程開關(guān)的觸點 正常工作時 變速時變速后手柄推不上時 主軸變速 SQ3(49)+ SQ3(313)+ SQ5(1415)+ 進給變速 SQ4(910)+ SQ4(313)+ SQ6(1415)+ 主軸和進給變速行程開關(guān)主軸和進給變速行程開關(guān)SQ3SQ6狀態(tài)表狀態(tài)表 1. M1的正反轉(zhuǎn)控制的正反轉(zhuǎn)控制(二)控制電路(二)控制電路以正轉(zhuǎn)低速為例。反轉(zhuǎn)分析類似以正轉(zhuǎn)低速為例。反轉(zhuǎn)分析類似2M1的高速運行控制的高速運行控制(二)控制電路(二)控制電路如果手柄置于高速則

13、如果手柄置于高速則SQ7SQ7閉合閉合KTKT通電,低速通電,低速起動一段時間后從起動一段時間后從KM4KM4切換至切換至KM5(KM5(高速高速) )3.M1的停車制動的停車制動(二)控制電路(二)控制電路以原為正轉(zhuǎn)高速為例。其他分析類似以原為正轉(zhuǎn)高速為例。其他分析類似3.M1的停車制動的停車制動(二)控制電路(二)控制電路以原為正轉(zhuǎn)高速為例。其他分析類似以原為正轉(zhuǎn)高速為例。其他分析類似轉(zhuǎn)速下降到復(fù)歸值轉(zhuǎn)速下降到復(fù)歸值4M1的點動控制的點動控制(二)控制電路(二)控制電路接觸器不能自鎖接觸器不能自鎖 5.主軸的變速控制主軸的變速控制(二)控制電路(二)控制電路以原為正轉(zhuǎn)低速為例。其他分析類似

14、以原為正轉(zhuǎn)低速為例。其他分析類似斷開斷開拉出拉出手柄推回后,手柄推回后,SQ3動作,動作,KM1/KM3/KM4重新通電,重新通電,M1重新重新起動起動6.主軸的變速沖動主軸的變速沖動 (二)控制電路(二)控制電路變速時,如果齒輪未嚙合好,手柄推不上,處于圖中變速時,如果齒輪未嚙合好,手柄推不上,處于圖中的的位置。兩條支路交替導(dǎo)通,電動機低速沖動直到嚙合好。位置。兩條支路交替導(dǎo)通,電動機低速沖動直到嚙合好。交替導(dǎo)通交替導(dǎo)通 7進給變速控制進給變速控制(二)控制電路(二)控制電路與上述主軸變速控制的過程基本相同,只是在進給變速控制與上述主軸變速控制的過程基本相同,只是在進給變速控制時,拉動的是進

15、給變速手柄,動作的行程開關(guān)是時,拉動的是進給變速手柄,動作的行程開關(guān)是SQ4SQ4和和SQ6SQ6。8快速移動電動機快速移動電動機M2的控制的控制(二)控制電路(二)控制電路扳動快速操作手柄時,將壓合行程開關(guān)扳動快速操作手柄時,將壓合行程開關(guān)SQ8SQ8或或SQ9SQ9,接觸器接觸器KM6KM6或或KM7KM7通電,實現(xiàn)通電,實現(xiàn)M2M2快速正轉(zhuǎn)或快速反轉(zhuǎn)快速正轉(zhuǎn)或快速反轉(zhuǎn) 9聯(lián)鎖保護聯(lián)鎖保護(二)控制電路(二)控制電路防止工作臺及主軸箱與主軸同時進給。當(dāng)工作臺及主軸防止工作臺及主軸箱與主軸同時進給。當(dāng)工作臺及主軸箱進給手柄在進給位置時,箱進給手柄在進給位置時,SQ1SQ1的觸點斷開;而當(dāng)主軸

16、的的觸點斷開;而當(dāng)主軸的進給手柄在進給位置時,進給手柄在進給位置時,SQ2SQ2的觸點斷開的觸點斷開 。(三)照明電路和指示燈電路(三)照明電路和指示燈電路 這種故障一般有兩種現(xiàn)象:這種故障一般有兩種現(xiàn)象:第一種第一種是主軸是主軸的實際轉(zhuǎn)速比標(biāo)牌指示轉(zhuǎn)數(shù)增加或減少一倍,的實際轉(zhuǎn)速比標(biāo)牌指示轉(zhuǎn)數(shù)增加或減少一倍,第二種第二種是是M1只有高速或只有低速。前者大只有高速或只有低速。前者大多是由于安裝調(diào)整不當(dāng)而引起的。多是由于安裝調(diào)整不當(dāng)而引起的。T68型鏜型鏜床有床有18種轉(zhuǎn)速,是由雙速電動機和機械滑種轉(zhuǎn)速,是由雙速電動機和機械滑移齒輪聯(lián)合調(diào)速來實現(xiàn)的。第移齒輪聯(lián)合調(diào)速來實現(xiàn)的。第1,2,4,6,8,

17、擋是由電動機以低速運行驅(qū)動的,而擋是由電動機以低速運行驅(qū)動的,而3,5,7,9,擋是由電動機以高速運行擋是由電動機以高速運行來驅(qū)動的。來驅(qū)動的。(一)主軸的轉(zhuǎn)速與標(biāo)牌的指示不符(一)主軸的轉(zhuǎn)速與標(biāo)牌的指示不符T68T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修由于由于M1M1的高低速轉(zhuǎn)換是靠主軸變速手柄推動的高低速轉(zhuǎn)換是靠主軸變速手柄推動微動開關(guān)微動開關(guān)SQ7SQ7,由,由SQ7SQ7的動合觸點(的動合觸點(11121112)通、斷來實現(xiàn)的。如果安裝調(diào)整不當(dāng),使通、斷來實現(xiàn)的。如果安裝調(diào)整不當(dāng),使SQ7SQ7的動作恰好相反,則會發(fā)生第一種故障。的動作恰好相反,則會發(fā)

18、生第一種故障。而產(chǎn)生第二種故障的主要原因是而產(chǎn)生第二種故障的主要原因是SQ7SQ7損壞損壞(或安裝位置移動):如果(或安裝位置移動):如果SQ7SQ7的動合觸點的動合觸點(11121112)總是接通,則)總是接通,則M1M1只有高速;如果只有高速;如果總是斷開,則總是斷開,則M1M1只有低速。此外,只有低速。此外,KTKT的損壞的損壞(如線圈燒斷、觸點不動作等),也會造成(如線圈燒斷、觸點不動作等),也會造成此類故障發(fā)生。此類故障發(fā)生。 (一)主軸的轉(zhuǎn)速與標(biāo)牌的指示不符(一)主軸的轉(zhuǎn)速與標(biāo)牌的指示不符T68T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修T68T68型

19、臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修(二)(二)MIMI能低速起動,但置能低速起動,但置“高速高速”擋時,不能高速運擋時,不能高速運行而自動停機行而自動停機重點檢查如圖所示重點檢查如圖所示接線及觸點、線圈接線及觸點、線圈T68T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修(三)(三)M1M1不能進行不能進行正反轉(zhuǎn)點動、制動正反轉(zhuǎn)點動、制動及變速沖動控制及變速沖動控制一般是各種控制功能的一般是各種控制功能的公共電路部分出現(xiàn)故障公共電路部分出現(xiàn)故障T68T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修(三)(三)M

20、1M1不能進行不能進行正反轉(zhuǎn)點動、制動正反轉(zhuǎn)點動、制動及變速沖動控制及變速沖動控制若也不能低速運行,則故障可能出在若也不能低速運行,則故障可能出在控制電路控制電路13-20-21-013-20-21-0支路中有斷開點。支路中有斷開點。否則,故障可能出在主電路的制動電否則,故障可能出在主電路的制動電阻器阻器R R及引線上有斷開點。及引線上有斷開點。T68T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修(三)(三)M1M1不能進行不能進行正反轉(zhuǎn)點動、制動正反轉(zhuǎn)點動、制動及變速沖動控制及變速沖動控制如果主電路僅斷開一相電源,如果主電路僅斷開一相電源,電動機還會伴有斷相運行時

21、發(fā)電動機還會伴有斷相運行時發(fā)出的出的“嗡嗡嗡嗡”聲。聲。磨床是用磨具和磨料(如砂輪、砂帶、油石、研磨床是用磨具和磨料(如砂輪、砂帶、油石、研磨劑等)對工件的表面進行磨削加工的一種機床,磨劑等)對工件的表面進行磨削加工的一種機床,它可以加工各種表面,如平面、內(nèi)外圓柱面、圓它可以加工各種表面,如平面、內(nèi)外圓柱面、圓錐面和螺旋面等。通過磨削加工,使工件的形狀錐面和螺旋面等。通過磨削加工,使工件的形狀及表面的精度、光潔度達到預(yù)期的要求。同時,及表面的精度、光潔度達到預(yù)期的要求。同時,它還可以進行切斷加工。根據(jù)用途和采用的工藝它還可以進行切斷加工。根據(jù)用途和采用的工藝方法不同,磨床可以分為平面磨床、外圓

22、磨床、方法不同,磨床可以分為平面磨床、外圓磨床、內(nèi)圓磨床、工具磨床和各種專用磨床(如螺紋磨內(nèi)圓磨床、工具磨床和各種專用磨床(如螺紋磨床、齒輪磨床、球面磨床、導(dǎo)軌磨床等床、齒輪磨床、球面磨床、導(dǎo)軌磨床等 ) 磨床的主運動是砂輪的旋轉(zhuǎn)運動,而進給磨床的主運動是砂輪的旋轉(zhuǎn)運動,而進給運動則分為以下運動則分為以下3種運動。種運動。(1)工作臺(帶動電磁吸盤和工件)作縱)工作臺(帶動電磁吸盤和工件)作縱向往復(fù)運動。向往復(fù)運動。(2)砂輪箱沿滑座上的燕尾槽作橫向進給)砂輪箱沿滑座上的燕尾槽作橫向進給運動。運動。(3)砂輪箱和滑座一起沿立柱上的導(dǎo)軌作)砂輪箱和滑座一起沿立柱上的導(dǎo)軌作垂直進給運動。垂直進給運

23、動。 三相交流電源由電源開關(guān)三相交流電源由電源開關(guān)QS引入,由引入,由FUl作全電作全電路的短路保護。砂輪電動機路的短路保護。砂輪電動機M1和液壓電動機和液壓電動機M3分別由接觸器分別由接觸器KMl、KM2控制,并分別由熱繼電控制,并分別由熱繼電器器FRl、FR2作過載保護。由于磨床的冷卻泵箱作過載保護。由于磨床的冷卻泵箱是與床身分開安裝的,所以冷卻泵電動機是與床身分開安裝的,所以冷卻泵電動機M2由由插頭插座插頭插座Xl接通電源,在需要提供冷卻液時才插接通電源,在需要提供冷卻液時才插上。上。M2受受M1起動和停轉(zhuǎn)的控制。由于起動和停轉(zhuǎn)的控制。由于M2的容的容量較小,因此不需要過載保護。三臺電動

24、機均直量較小,因此不需要過載保護。三臺電動機均直接啟動,單向旋轉(zhuǎn)。接啟動,單向旋轉(zhuǎn)。(2)控制電路??刂齐娐凡捎茫┛刂齐娐贰?刂齐娐凡捎?80 V電源,由電源,由FU2作短路保護。作短路保護。“SBl”、“SB2”和和“SB3”、“SB4”分別為分別為M1和和M3的起動、停止按鈕,通的起動、停止按鈕,通過過KMl、KM2控制控制M1和和M3的起動、停止。的起動、停止。(3)電磁吸盤電路。電磁吸盤結(jié)構(gòu)與工作原理)電磁吸盤電路。電磁吸盤結(jié)構(gòu)與工作原理示意圖如圖示意圖如圖3-21所示。其線圈通電后產(chǎn)生電磁所示。其線圈通電后產(chǎn)生電磁吸力,以吸持鐵磁性材料的工件進行磨削加工。吸力,以吸持鐵磁性材料的工件進行磨削加工。與機械夾具相比較,電磁吸盤具有操作簡便,與機械夾具相比較,電磁吸盤具有操作簡便,不損傷工件的優(yōu)點,特別適合于同時加工多個不損傷工件的優(yōu)點,特別適合于同時加工多個小工件。采用電磁吸盤的另一優(yōu)點是工件在磨小工件。采用電磁吸盤的另一優(yōu)點是工件在磨削時發(fā)熱能夠自由伸縮,不至于變形。但是電削時發(fā)熱能夠自由伸縮,不至于變形。但是電磁吸盤不能吸持非鐵磁性材料的工件,而且其磁吸盤不能吸持非鐵磁性

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