典型電氣線路分析課件

1、第三章典型電氣線路分析重點：各機床電氣控制線路的原理及工作過程。難點：控制線路中一些動作的順序及其相互之間的聯(lián)鎖。概 述1、機械設備概況機床性能及機、液（氣）的工作原理電動機作用、規(guī)格、型號、安裝2、電氣設備及電氣元件選用各種電器的作用、功能、操作及安裝3、機械設備電氣設備與電氣元件間的聯(lián)接關系與機械液（氣）壓發(fā)生直接聯(lián)系的電器安裝及作用4、分部分分析電氣線路圖一、分析機床（機械設備）電氣控制系統(tǒng)時, 要注意以下幾個問題：1、設備運動分析拖動與控制要求。包括：機械傳動、液（氣）壓傳動、電機驅動2、電氣原理圖分析（1）主電路分析 主電路的作用是保證整機拖動要求的實現(xiàn)從主電路的構成分析電動機及執(zhí)行

2、電器的類型、工作方式、起動、轉向、調速、制動等控制要求與保護要求等內容。因此：線路設計、線路分析都先從主電路入手。二、分析機床（機械設備）電氣控制系統(tǒng)的步驟（2）控制電路分析主電路各控制要求由控制電路來實現(xiàn)：運用“化整為零”“順藤摸瓜”的原則，將控制電路按功能劃分為若干局部控制線路，從電源和主令信號開始，經邏輯判斷，寫出控制流程，以簡便明了的方式表達出電路的自動工作過程。對安全性、可靠性要求高的生產機械，在控制線路中還設置一系列電氣保護和必要的電氣聯(lián)鎖。在某些控制線路中，設有一些與主電路、控制電路關系不密切，相對獨立的某些特殊環(huán)節(jié)，如產品計數(shù)裝置、自動檢測裝置、自動調溫裝置等。3.1 車床車床

3、分：立式車床和臥式車床。常用的是臥式車床。立式車床加工大件。臥式車床配置電機有：主電動機（不變速的異步電動機）：拖動主軸和進給箱；冷卻泵電動機有的專設一臺潤滑泵電動機對系統(tǒng)潤滑。主電動機制動方式：電氣制動：能耗制動、反接制動機械制動：摩擦器式制動主電動機起動方式：直接起動 5KW以下或容量30%變壓器容量；降壓起動2. 控制電路分析E：TC FU2 ST（限位保護常閉） SB1 SB2SB7 KM3+ 快速移動B3/SB4 KM1+ M1+（主電動機） SB5 SB6 KM2+ M2+ 冷卻（順序動作）3. 輔助電路分析照明：E：TC FU3 SA EL 照明燈亮指示：E：TC FU4 HL2

4、充、電源指示 KM1 M1+ 機床工作C616臥式車床的電氣控制線路電路圖如（圖3-2）1.主電路Q1： 引入電源M1：主電動機，KM1/KM2正反轉直接起動，主軸進給箱M2：潤滑電動機.KM3直接起動M3：冷卻泵電動機. Q2起動2、控制電路SA1手控開關：有三個位置，只能有一路接通工作，其它二路互鎖不工作起互鎖作用 。同時KM1、KM2互鎖，K零壓保護。E：Q1 SA1-1 K+ 工作準備，潤滑各部位 K KM3+ M3+潤滑泵各部分 SA1-2 KM2 KM1+ (KM3) M1+主電機正轉 SA1-2 KM1 KM2+ (KM3) M1+主電機反轉3輔助電路指示：Q TC HL亮照明：

5、Q TC SA2 EL亮2控制電路（1）主電動機點動調整(圖3-4)、E：SB4 SB6 KM4 KM3+ KM1+串R點動（2）主電動機正/反轉控制(圖3-5)正向起動：E：SB4 SB1 15 KM+ （不接入電阻R） KM K+ SB1 13 K KM4 KM3+ K 15 K M 13 K KM4 KM3+ M1+ 全壓直接起動反向起動：E：SB4 SB2 15 KM+ KM K+ SB2 21 K KM3 KM4+ K KM+ KM4 21 K KM3 KM4 M1全壓反向起動（4）刀架的快速移動E：SB4 ST(轉動刀架手柄壓下) KM+ M3+ 全壓起動（5）冷卻泵電動機控制E：

6、SB4 SB5 SB3 KM1+（全壓起動）（6）其它（電流表）E：SB1/SB2 KT+ KT主電路 I：TA KT TA短接 延時KT I：TA A TA SB4，制動，KT斷電 I：TA KT TA回路短接其它車床的電氣控制線路圖3-7C620車床電氣原理圖圖3-8 C616車床電氣原理圖圖3-9C630車床電氣原理圖圖3-10 C516A車床電氣原理圖圖3-11 C6140車床電氣原理圖3.2鉆床鉆床種類：臺鉆、立式鉆床、搖臂鉆床、臥式鉆床、專門鉆床用途：鉆孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋（加專用裝置）Z3040 鉆床的結構：Z3040 鉆床一、電力拖動與控制要求M1主電動機：提供主軸旋轉和進給

7、。M2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、放松的壓力油。M4冷卻泵電動機：冷卻刀具（工件）Z3040鉆床的特點： （圖3-12）調速范圍為50：1（2000rpm/40rpm），進給范圍0.051.60rpm。2控制電路控制電路準備：Q1+ Q2+ Q3+ Q4為各電動機動作（控制）準備E：Q3 SB7 SB1 K1+ HL1亮按下SB1，中間繼電器K1自鎖。（1）主電動機M1旋轉控制按下SB2，KM1自鎖，主電機工作，指示燈亮。（2）搖臂升降控制工作過程：搖臂松開 上升/下降 搖臂夾緊 行程開關ST1 升降極限保護 15-17 上升極限保護 27-17 下降極限保

8、護 行程開關ST2檢測松開 、ST3檢測夾緊b. 下降（按SB4）E：7 SB4 ST1 KT1+ ST2 KT1 KT2 KM5 KM4+ M3+ 搖臂松開（壓ST2 、M3） ST2 SB3 KM2 KM3+ M2 搖臂下降（到達要求高度松開SB4 、M2、KT）ST3 KT1 KM4 KM5+ M5搖臂夾緊（壓ST3停止）到達極限位置ST1動作，終止搖臂上升/下降（3）立柱和主軸箱松開、夾緊組合開關SA2 虛線表示位置 ，黑點表示接通左位：下方二條線路通 立柱松開、夾緊中位：中間兩條路通 主軸和立柱同時松開、夾緊右位：上方二路通 主軸箱松開、夾緊a.主軸箱松開（按SB5） （SA2右位）

9、松開E：7 SB5 KT1 KT2+ KT3+ KT2 SA2右 YA1+（電磁閥） KT3 SB6 KT2 KM5 KM4+ M2+ 油缸移動，主軸箱松開 ST4復位 HL3滅 HL2亮 b.主軸箱夾緊 （按SB6）E：7 SB5 KT1 KT2+ KT3+ KT2 SA2右 YA1+ KT3 SB5 KT3 KT1 KM4 KM5+ M2 油缸移動，主軸箱夾緊 ST4壓下 HL2滅 HL3亮 立柱的松開與夾緊動作過程和主軸箱完全相同。(Z3040鉆床電路圖豎排式如圖3-13)(Z5163鉆床電路圖如圖3-14)3.3 銑 床銑床種類：立式銑床、臥式銑床、仿形銑床、數(shù)控銑床加工范圍：銑平面、

10、斜面、溝槽裝上分度頭：銑直齒輪、螺旋面裝圓工作臺：銑凸輪、弧形槽銑床的運動：主運動： 主軸的旋轉運動（順銑、逆銑）為加工前對刀和提高生產率，要求有制動。進給運動：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。組成： 床身、懸梁、刀桿支架、主軸、工作臺、升降臺X62W 銑床的結構X62W 銑床電路原理圖(圖3-15)，(圖3-16)（縱向）一、電力拖動與控制要求1主軸電動機M1： 7.5KW、1450rpm， 組合開關控制正反轉（順逆銑）、電磁離合器制動， 二處起停、換刀制動。2進給電動機M2： 直接起動 。正反轉能滿足縱、橫、垂直三個方向進給運動和快速移動。3.

11、冷卻泵電動機M3：進給電動機運動傳遞向圖根據(jù)工藝要求，應滿足如下電氣聯(lián)鎖：1、順序動作：只有主軸旋轉后才能進給和快速移動。（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，保證表面粗糙度的要求。3、各方向運動互鎖：六個方向同時只能有一個方向運動產生，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瞬時點動，保證嚙合良好。5、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）二、控制電路工作原理控制線路110V，變壓器供電，Q1引入電源M1：KM1通斷 ，SA5正反轉，直接起動，YC1制動 FU1、FR1保護。M2：KM2、KM3正反轉，直接起動。KM4工作

12、進給、快速進給切換 接觸器。YC2工作進給，YC3快速進給 。FU2、FR2保護。M3：Q2通斷，直接起動。M1、M2、M3均為直接起動，連續(xù)運行(1)主電動機的起停：先選擇主軸轉向。再按SB1或SB2，停止按SB3或SB4。(2)主電動機的制動：按SB3或SB4，接通YC1。(3)主軸變速時的瞬時點動：將變速手柄拉出，轉動手輪再復位，壓動ST7瞬時點動。(4)主軸換刀制動：轉換開關SA2。1主電動機的控制2、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)動機構控制相應的行程開關，使進給電動機正轉或反轉來實現(xiàn)?？v向手柄：控制工作臺左右移動，壓下行程開關ST1/ST2，接通縱向離合器。十字手

13、柄：控制工作臺上下、前后運動，壓下行程開關ST3/ST4，接通離合器。十字手柄：上、下運動：接通垂直進給離合器，壓下ST3/ST4前、后運動：接通橫向離合器，壓下ST3/ST4中位： 不接通ST3壓下： 向前或下運動ST4壓下： 向后或下運動工作臺的左右(縱向)運動：壓下行程開關ST1或ST2。工作臺上、下(垂直)運動和前后(橫向)運動：壓下行程開關ST3或ST4，注意還要結合手柄的動作方向。進給變速時的瞬時點動：進給手柄必須放在零位。變速手柄拉出選好速度再繼續(xù)拉出，壓合ST6，瞬時點動，然后推回原位停止。一次不行，可多次重復。進給方向的快速移動：通過進給手柄和快速按鈕（SB5或SB6）配合使

14、用。接觸器KM4工作接通快速離合器YC3。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，由擋塊確定極限位置，擋塊與操縱手柄聯(lián)動，使手柄復位，也使手柄壓合的行程開關復位。機械 擋塊電氣 行程開關三、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工作臺，進行圓弧或凸輪銑削加工。使轉換開關SA1打到工作臺接通位置。SA1和SA3斷開，SA2接通。電流經過四個行程開關常閉觸點使工作臺旋轉。四個行程開關確保各個手柄在零位，不會引起工作臺在各個方向的運動。否則圓形工作臺馬上停止動作。其它型號銑床X52K ( 圖3-17)X8120W ( 圖3-18)3.4鏜床一、鏜床種類：臥式鏜床、

15、坐標鏜床用途：鉆孔、鏜孔、鉸孔、加工端面使用一些 附件后，可以車削螺紋結構：床身、前主柱、鏜頭架、工作臺、后主柱、尾架工件固定在工作臺上刀具固定在鏜桿或花盤上T68 臥式鏜床T68臥式鏜床是使用普遍、結構典型的機床。（圖3-19）（圖3-20）（圖3-21）二、運動形式和控制特點1運動形式主運動： 鏜桿或花盤的旋轉運動進給運動：鏜桿的軸向進給（進出）；主軸箱的垂直（上、下）進給；工作臺的橫向（前后）和縱向（左右）進給輔助運動：工作臺的旋轉運動后立柱的水平移動尾架的垂直移動 各部分的快速移動2控制特點（1）主運動和進給運動同用雙速電動機（5.5/7.5kW,1440/2900rpm），低速接法，

16、高速雙接法，高低速的轉換由主軸孔盤變速機構內行程開關ST控制（常態(tài)為低速，壓下為高速）。低速起動，高速應先低速后換接高速。（2）主電機可實現(xiàn)正反轉點動及長動。為限制起動和制動電流，點動和制動時串入限流電阻。（3）為保證變速后齒輪良好嚙合，在主軸變速和進給變速時主電機應緩慢轉動。主軸變速的緩慢轉動由ST1、ST2和速度繼電器BV實現(xiàn)。進給變速的緩慢轉動由ST3、ST4及BV完成。三、控制線路的工作原理（圖3-19）1主電路分析M1：FU1、FR保護KM1、KM2正反轉KM3直接起動，限流點動制動KM6低速接法KM7、KM8高速雙接法M2：FU2保護KM4、KM5正反轉2控制電路分析（1）主電動機

17、的起動控制（a）正反向點動：SB3、SB4（b）正反向長動：SB1、SB2（c）高低速切換：行程開關ST，時間繼電器KT（2）主電動機反接制動控制復合按鈕SB5，速度繼電器BVBV1（正轉常開觸點）、BV（正轉常閉觸點） BV3（反轉常開觸點）（a）正轉反接制動過程：（b）反轉反接制動過程：（3）主軸或進給變速時，主電動機瞬時點動控制（a）主軸變速瞬時點動過程：變速孔盤拉出ST1、ST2（b）進給變速瞬時點動過程：原理同上。（ST3、ST4）（4）主軸箱、工作臺或主軸的快速移動（快速移動電動機）快速移動由快速電機M2完成，快速手柄操縱正反向（5）主軸進刀與工作臺的互鎖由行程開關ST5和ST6來

18、控制。只能切斷一個，否則整個控制線路斷電。快速手柄控制如右圖：3.5組合機床組合機床是對某特定工件，進行特定加工的一種高效率的自動化加工設備。能同時用十幾把、幾十把刀具進行加工。由通用部件和專用 部件組成，控制系統(tǒng)大多采用機械、液壓、電氣相結合的控制方式。DU型組合機床DU型機床：共有四個工位，即鉆、擴、鉸三個加工工位和一個裝卸工位，立式動力頭上裝共36把刀，即鉆、擴、鉸各12把刀工作循環(huán)：回轉臺抬起回轉臺回轉回轉臺反靠回轉臺夾緊動力頭快進動力頭工進延時停留動力頭快退加工工位布置如圖3-29所示DU型組合機床組成：液壓動力頭液壓回轉工作臺作用：加工輪轂工件上的12個孔。DU型組合機床單機控制線

19、路圖 (圖3-30)一、主回路Q：引入電源M1：KM1控制 FU1、KR1保護、M2：KM2控制 FU2、KR2保護M3：KM3控制 FU3、KR3保護1M1、M2同時起動（SB2）E：SB1 SB2 SA3 KM1+ M1+ SA4 KM2+ M2+ HL滅2M1動，M2停（SB2+SA4）E：SB1 SB2 SA3 KM1+ M1+ KM1 SA4 SA43M1停，M2動（SB2+SA3）E：SB1SB2 SA3 SA3 KM2 SA4 KM2+ HL滅 M2+4M3起停a.順序動作（自動）（K2動力頭工進繼電器）S處在“2”位置b.手動S處在“1”位置二、液壓回轉工作臺回轉控制線路被加工

20、工件在回轉臺上回轉一周完成在該機床上的全部加工工序。工作臺回轉靠液壓系統(tǒng)來實現(xiàn)，動作循環(huán)靠電氣控制進行。轉位動作順序： （圖3-31）自鎖銷脫開及回轉臺抬起 回轉臺回轉及緩沖 回轉臺反靠 回轉臺夾緊自鎖銷脫開及回轉臺抬起 ：按SB4，電磁鐵YA5運輸動作，1G液壓缸上移，回轉臺抬起，同進2G液壓缸下移，自鎖銷脫開。 回轉臺回轉及緩沖 ：抬起后壓動行程開關ST5，使電磁鐵YA7通電，液壓缸3G右移，通過齒輪齒條、離合器使回轉臺回轉。接近定位點時，定位塊1將滑塊2壓下，壓動ST6行程開關，使K4自鎖，YA9接通，回油經節(jié)流閥使回轉臺緩沖。具體動作過程：回轉臺反靠 ：繼續(xù)回轉，定位塊1離開滑 塊2，ST6恢復，使K5動作，YA7斷電，YA8通電，液壓缸3G左移，回轉臺緩慢反靠。回轉臺夾緊：反向靠緊后，壓動限位開關ST7，使K6動作，YA6通電，液壓缸1G下移夾緊回轉臺。壓力到時KP動作，一路接通動力頭線路，另一路接通YA10，使離合器脫開。三、動力頭工