工學(xué)第三章-電氣控制系統(tǒng)分析知識(shí)講解

第三章電氣控制系統(tǒng)分析

3.1電氣控制電路的分析基礎(chǔ)3.2C650臥式車(chē)床電氣控制線路分析3.3X62臥式萬(wàn)能銑床電氣控制線路分析*3.4T68臥式鏜床電氣控制線路分析*3.5組合機(jī)床電氣控制線路分析

電氣控制系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)備的重要組成部分，是保證機(jī)械設(shè)備各種運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確與協(xié)調(diào)，使生產(chǎn)工藝各項(xiàng)要求得以滿(mǎn)足，工作安全可靠及操作自動(dòng)化的主要技術(shù)手段。

了解電氣控制系統(tǒng)對(duì)于機(jī)械設(shè)備的正確安裝、調(diào)整、維護(hù)與使用都是必不可少的。

生產(chǎn)機(jī)械種類(lèi)繁多，其拖動(dòng)方式和電氣控制線路各不相同。

通過(guò)一些典型生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備電氣控制線路的分析，掌握閱讀電氣原理圖的方法，培養(yǎng)讀圖能力，分析各種典型生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的工作原理，為電氣控制線路的設(shè)計(jì)及調(diào)試、維護(hù)打下基礎(chǔ)。

本章以幾種典型機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)為例進(jìn)行介紹。在分析典型生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)對(duì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)及各部分的運(yùn)動(dòng)特征有清楚的了解；其次，由于現(xiàn)代生產(chǎn)機(jī)械多采用機(jī)械、液壓和電氣相結(jié)合的控制技術(shù)，并以電氣控制系統(tǒng)技術(shù)作為聯(lián)接中樞，所以，應(yīng)樹(shù)立機(jī)、電、液相結(jié)合的整體概念，注意它們之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。

1．設(shè)備說(shuō)明書(shū)

設(shè)備說(shuō)明書(shū)由機(jī)械（包括液壓部分）與電氣兩部分組成。在分析時(shí)要先閱讀。

（1）設(shè)備的構(gòu)造，主要技術(shù)指標(biāo)，機(jī)械、液壓和電氣部分的工作原理。（2）電氣傳動(dòng)方式，電機(jī)和執(zhí)行電器的數(shù)目、規(guī)格型號(hào)、安裝位置、用途及控制要求。（3）設(shè)備的使用方法，各操作手柄、開(kāi)關(guān)、旋鈕、指示裝置的布置及在控制電路中的作用。（4）清楚地了解與機(jī)械、液壓部分直接關(guān)聯(lián)的電器（如行程開(kāi)關(guān)、電磁閥、電磁離合器、傳感器等）的位置、工作狀態(tài)及與機(jī)械、液壓部分的關(guān)系，它們?cè)诳刂浦械淖饔谩?．電氣控制原理圖

這是控制電路分析的核心內(nèi)容。原理圖主要由主電路、控制電路、輔助電路、保護(hù)及聯(lián)鎖環(huán)節(jié)、特殊控制電路等部分組成。

在分析電氣原理圖時(shí)，必須閱讀其他技術(shù)資料。如各種電動(dòng)機(jī)及執(zhí)行元件的控制方式、位置及作用，各種與機(jī)械有關(guān)的行程開(kāi)關(guān)和主令電器的狀態(tài)等，通過(guò)閱讀說(shuō)明書(shū)來(lái)了解。09.4.24.(自動(dòng)化06B)在分析中，還可以通過(guò)所選用的電器元件的技術(shù)參數(shù)，分析出控制電路的主要參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)，如可估計(jì)出各部分的電流、電壓值，以便在調(diào)試及檢修設(shè)備中合理地選用儀表。3．電氣設(shè)備總裝接線圖

閱讀分析總裝接線圖可以了解系統(tǒng)的組成分布狀況，各部分的連接方式，主要電氣部件的布置和安裝要求及導(dǎo)線和穿線管的規(guī)格型號(hào)等。這些都是安裝設(shè)備不可缺少的資料。在閱讀分析總裝接線圖時(shí)還要與閱讀分析說(shuō)明書(shū)、電氣原理圖結(jié)合起來(lái)。4．電器元件布置圖與接線圖

這是制造、安裝、調(diào)試和維護(hù)電氣設(shè)備必須具備的技術(shù)資料，在調(diào)試和檢修中可以通過(guò)布置圖與接線圖方便地找到各種電器元件和測(cè)試點(diǎn)，以便進(jìn)行必要的調(diào)試、檢測(cè)和維修。二.電氣原理圖閱讀分析的方法和步驟

在詳細(xì)閱讀了設(shè)備說(shuō)明書(shū)，了解了電氣控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、電機(jī)和電器元件的分布狀況及控制要求后，可以閱讀分析電氣原理圖。電氣原理圖閱讀分析的基本原則是：化整為零、順藤摸瓜、先主后輔、集零為整、安全保護(hù)、全面檢查。分析控制電路的最基本方法是“查線讀圖法”。

即采用化整為零的原則以某一電動(dòng)機(jī)或電器元件（如接觸器或繼電器線圈）為對(duì)象，從電源開(kāi)始，自上而下，自左而右，逐一分析其接通斷開(kāi)關(guān)系（邏輯條件），并區(qū)分出主令信號(hào)、聯(lián)鎖條件、保護(hù)要求。根據(jù)圖區(qū)坐標(biāo)標(biāo)注的檢索和控制流程的方法可以方便地分析出各控制條件與輸出結(jié)果之間的因果關(guān)系。1．分析主電路

主電路的作用是保證整機(jī)拖動(dòng)要求的實(shí)現(xiàn)。從主電路的構(gòu)成可分析出電動(dòng)機(jī)或執(zhí)行電器的類(lèi)型、工作方式，起動(dòng)、轉(zhuǎn)向、調(diào)速、制動(dòng)等控制要求與保護(hù)要求等。從主電路入手，根據(jù)每臺(tái)電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行電器的控制要求分析它們的控制內(nèi)容，包括：起動(dòng)、轉(zhuǎn)向控制、調(diào)速和制動(dòng)等。2．分析控制電路

主電路的各控制要求是由控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

根據(jù)主電路中的各電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行電器的控制要求，逐一找出控制電路中的控制環(huán)節(jié)，利用前面學(xué)過(guò)的典型控制環(huán)節(jié)知識(shí)，按功能不同將控制電路“化整為零”來(lái)分析。從電源和主令信號(hào)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)邏輯判斷，寫(xiě)出控制流程，以表達(dá)出電路的自動(dòng)工作過(guò)程。

3．分析輔助電路

這部分電路具有相對(duì)獨(dú)立性，起輔助作用但又不影響主要功能。輔助電路包括電源指示、各執(zhí)行元件的工作狀態(tài)顯示、參數(shù)測(cè)定、照明和故障報(bào)警等。

它們大多是由控制電路中的元件來(lái)控制的，所以在分析輔助電路時(shí)，還要對(duì)照控制電路進(jìn)行分析。4．分析聯(lián)鎖及保護(hù)環(huán)節(jié)

機(jī)床對(duì)安全性及可靠性有很高的要求，實(shí)現(xiàn)這些要求，除了合理地選擇拖動(dòng)和控制方案外，還要在控制電路中設(shè)置一些電氣保護(hù)和電氣聯(lián)鎖。5.分析特殊控制環(huán)節(jié)

在某些控制線路中，還設(shè)置了一些與主電路、控制電路關(guān)系不密切，相對(duì)獨(dú)立的某些特殊環(huán)節(jié)。如產(chǎn)品計(jì)數(shù)裝置、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)等。

這些部分往往自成一個(gè)小系統(tǒng)，其讀圖分析的方法可參照上述分析過(guò)程，并靈活運(yùn)用所學(xué)過(guò)的電子技術(shù)、變流技術(shù)、自控原理、檢測(cè)與轉(zhuǎn)換等知識(shí)逐一分析。

6．總體檢查

經(jīng)過(guò)“化整為零”，逐步分析了每一個(gè)局部電路的工作原理及各部分之間的控制關(guān)系后，還必須用“集零為整”的方法，檢查整個(gè)控制電路，看是否有遺漏，特別要從整體角度去進(jìn)一步檢查和理解各控制環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，以達(dá)到清晰地理解原理圖中每一個(gè)電器元件的作用、工作過(guò)程及主要參數(shù)的目的。

“查線讀圖法”是分析電氣原理圖的最基本的方法，其應(yīng)用也最廣泛。

還有“邏輯分析法”等，但它們一般用來(lái)進(jìn)行局部電路原理的分析或配合“查線讀圖法”使用，應(yīng)用較少。機(jī)床的電氣控制電路是由各種主令電器、接觸器、繼電器、保護(hù)裝置和電動(dòng)機(jī)等，按照一定的控制要求用導(dǎo)線連接而成的。

機(jī)床的電氣控制不僅要求能夠?qū)崿F(xiàn)起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)和調(diào)速等基本要求，還要滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的各種要求，要保證機(jī)床各運(yùn)動(dòng)之間的相互協(xié)調(diào)和準(zhǔn)確，并具有各種保護(hù)裝置，工作可靠，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。3.2C650臥式車(chē)床電氣控制線路分析

在金屬切削機(jī)床中，車(chē)床所占比例最大，而且應(yīng)用最廣。普通車(chē)床是一種應(yīng)用極為廣泛的金屬切削機(jī)床，主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面（內(nèi)圓、外圓）、螺紋和端面，并可通過(guò)尾架進(jìn)行鉆孔、鉸孔等切削加工。09.4.17.(自動(dòng)化06A)一.車(chē)床的主要結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)分析

如圖所示為C650臥式車(chē)床的結(jié)構(gòu)示意圖。

它主要由床身、主軸變速箱、尾座、進(jìn)給箱、絲杠、光杠、刀架和溜板箱等組成。

車(chē)床的切削加工包括：主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。車(chē)削加工的主運(yùn)動(dòng)是主軸通過(guò)卡盤(pán)或頂尖帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它承受切削加工時(shí)的主要切削功率；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是溜板帶動(dòng)刀架的縱向（與主軸垂直方向）或橫向（與主軸平行方向）直線運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)方式有手動(dòng)和機(jī)動(dòng)。輔助運(yùn)動(dòng)包括刀架的快速進(jìn)給與快速退回，尾座的移動(dòng)與工件的夾緊與松開(kāi)等。主軸箱：可以變換主軸速度；卡盤(pán)：用來(lái)卡持工件，帶動(dòng)工件一起旋轉(zhuǎn)；掛輪箱：用來(lái)把主軸的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳給進(jìn)給箱；進(jìn)給箱：用來(lái)把主軸傳遞的動(dòng)力傳給光桿和絲桿；可以變換進(jìn)給速度；絲桿：是車(chē)削螺紋時(shí)使用的；光桿：用來(lái)傳遞動(dòng)力，帶動(dòng)床鞍和中滑板，使車(chē)刀作縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；溜板箱：變換溜板箱外手柄位置，在絲桿和光桿的傳動(dòng)下，可使車(chē)刀按要求方向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；刀架：用來(lái)裝夾刀具；尾架：用來(lái)安裝頂尖，支頂較長(zhǎng)的工件，還可以安裝其他切削刀具；床身：用來(lái)支持和安裝各個(gè)部件，有導(dǎo)軌。

車(chē)床各部分的傳動(dòng)關(guān)系：

機(jī)床電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力經(jīng)皮帶傳給主軸箱帶動(dòng)主軸、卡盤(pán)和工件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；主軸的旋轉(zhuǎn)還通過(guò)掛輪箱、進(jìn)給箱、絲桿或光桿帶動(dòng)床鞍和刀架沿導(dǎo)軌作直線運(yùn)動(dòng)。

車(chē)削加工時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件材料、刀具種類(lèi)、工件尺寸、工藝要求等來(lái)選擇不同的切削速度，即要求主軸能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)調(diào)速。大多數(shù)中小型車(chē)床采用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，主軸的變速是靠齒輪箱的機(jī)械有級(jí)調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)的，調(diào)速范圍可達(dá)到40以上。車(chē)削加工時(shí)，一般不要求反轉(zhuǎn)，但在加工螺紋時(shí)，為了避免亂扣，要反轉(zhuǎn)退刀，所以，C650車(chē)床通過(guò)主電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)主軸的正、反轉(zhuǎn)。同時(shí)在加工螺紋時(shí)，為了保證螺紋的加工質(zhì)量，要求工件的旋轉(zhuǎn)速度與刀具的移動(dòng)速度之間具有嚴(yán)格的比例關(guān)系。所以，C650車(chē)床溜板箱與主軸變速箱之間通過(guò)齒輪傳動(dòng)來(lái)連接，并用同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。通過(guò)各自的變速箱調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速或進(jìn)給速度。

C650車(chē)床的床身較長(zhǎng)，為了提高工作效率，車(chē)床刀架的快速移動(dòng)由一臺(tái)單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)，并采用點(diǎn)動(dòng)控制。

進(jìn)行車(chē)削加工時(shí)，刀具的溫度很高，需要用切削液來(lái)進(jìn)行冷卻。所以車(chē)床備有一臺(tái)冷卻泵電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)冷卻泵，實(shí)現(xiàn)刀具的冷卻。二.車(chē)床的電力拖動(dòng)形式及控制要求1．主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)C650車(chē)床的主運(yùn)動(dòng)是工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由主電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。主電動(dòng)機(jī)由接觸器控制實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，通過(guò)主軸變速機(jī)構(gòu)的操作手柄，可以使主軸獲得各種不同的速度。

由于加工的工件比較大，加工時(shí)其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也比較大，需停車(chē)時(shí)不容易立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，為了提高工作效率，必須有停車(chē)制動(dòng)的功能，主電動(dòng)機(jī)采用反接制動(dòng)。有正向點(diǎn)動(dòng)功能以便調(diào)整。

2．刀架的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)刀架的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由主軸電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，并使用走刀箱調(diào)節(jié)加工時(shí)的縱向和橫向走刀量。3．刀架的快速移動(dòng)

為了提高工作效率，車(chē)床刀架的快速移動(dòng)由一臺(tái)單獨(dú)的快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，并采用點(diǎn)動(dòng)控制。4．冷卻系統(tǒng)

車(chē)床內(nèi)裝有一臺(tái)不調(diào)速、單向旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)冷卻泵，供給刀具切削時(shí)使用的冷卻液。5.要求有局部照明和必要的電氣保護(hù)與聯(lián)鎖

三.車(chē)床的電氣控制電路分析圖3-1為C650普通車(chē)床的的電氣控制原理圖，表3-1為其電氣元件符號(hào)與功能說(shuō)明。

車(chē)床共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)：M1為主軸電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)進(jìn)給機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。M2為冷卻電動(dòng)機(jī)，提供切削液。M3為快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)刀架的快速移動(dòng)。

09.4.29.(機(jī)械06B)圖3-1C650普通車(chē)床的的電氣控制原理圖

符號(hào)

名稱(chēng)及用途

符號(hào)名稱(chēng)及用途

M1主電動(dòng)機(jī)

SB1總停按鈕

M2冷卻泵電動(dòng)機(jī)

SB2主電動(dòng)機(jī)正向點(diǎn)動(dòng)按鈕

M3快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)

SB3主電動(dòng)機(jī)正向啟動(dòng)按鈕

KM1主電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器

SB4主電動(dòng)機(jī)反向啟動(dòng)按鈕

KM2主電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器

SB5冷卻泵電動(dòng)機(jī)停止按鈕

KM3短接限流電阻接觸器

SB6冷卻泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)按鈕

KM4冷卻泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)接觸器

TC控制變壓器

KM5快移電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)接觸器

FU1～6熔斷器

KA中間繼電器

FR1主電機(jī)過(guò)載保護(hù)熱繼電器

KT通電延時(shí)時(shí)間繼電器

FR2冷卻泵電機(jī)保護(hù)熱繼電器

SQ快移電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)行程開(kāi)關(guān)

R限流電阻

SA開(kāi)關(guān)

EL照明燈

KS速度繼電器

TA電流互感器

A電流表

QS隔離開(kāi)關(guān)1．主電路

組合開(kāi)關(guān)QS將380V三相電源引入。整機(jī)電源由組合開(kāi)關(guān)QS控制。圖中組合開(kāi)關(guān)QS為電源開(kāi)關(guān)，F(xiàn)U1為主電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)用熔斷器，F(xiàn)R1為其過(guò)載保護(hù)用熱繼電器，R為限流電阻，在主軸點(diǎn)動(dòng)時(shí)限制起動(dòng)電流，在反接制動(dòng)時(shí)起限制過(guò)大的反向制動(dòng)電流的作用。

電流表A用來(lái)監(jiān)視主電動(dòng)機(jī)的繞組電流，由于主電動(dòng)機(jī)的功率很大，所以A接入電流互感器TA回路。

為了防止電流表被啟動(dòng)電流沖擊而損壞，利用時(shí)間繼電器KT的延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)，在啟動(dòng)的短時(shí)間內(nèi)將電流表暫時(shí)短接；當(dāng)主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，電流表A被短接。只有當(dāng)正常工作時(shí)，電流表A才指示繞組電流。

在進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)調(diào)整時(shí)，為了防止連續(xù)的啟動(dòng)電流造成電動(dòng)機(jī)過(guò)載，串入限流電阻R，以保證電路設(shè)備正常工作。為了保證主電路的正常運(yùn)行，主電路中還設(shè)置了熔斷器的短路保護(hù)環(huán)節(jié)和熱繼電器的過(guò)載保護(hù)環(huán)節(jié)。機(jī)床工作時(shí)，可以調(diào)整切削用量，使電流表的電流接近主電動(dòng)機(jī)的額定電流的對(duì)應(yīng)值（經(jīng)TA后減小了的電流值），以便提高工作效率和充分利用電動(dòng)機(jī)的潛力。

KM1、KM2為正、反轉(zhuǎn)接觸器，KM3是用于短接電阻R的接觸器。由它們的主觸點(diǎn)控制主電動(dòng)機(jī)。

KM4為控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的接觸器，F(xiàn)R2為電動(dòng)機(jī)M2的過(guò)載保護(hù)用熱繼電器；

KM5為控制快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的接觸器，由于M3是點(diǎn)動(dòng)短時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以不設(shè)置熱繼電器。2．控制電路控制電路可分為：主電動(dòng)機(jī)M1的控制電路和電動(dòng)機(jī)M2、M3的控制電路兩部分。

由于主電動(dòng)機(jī)控制電路比較復(fù)雜，所以，還可以進(jìn)一步將主電動(dòng)機(jī)控制電路分為：正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)、正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)和停車(chē)制動(dòng)等局部控制電路?？刂齐娫矗河煽刂谱儔浩鱐C（380V/110V，36V）的接線和參數(shù)標(biāo)注可知，各接觸器、繼電器線圈電壓等級(jí)為~110V；照明為~36V安全電壓，由主令開(kāi)關(guān)SA控制。

（1）主軸電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制（正向點(diǎn)動(dòng)）如圖所示為車(chē)床主軸電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制電路。按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB2不松手→接觸器KM1線圈得電→KM1主觸點(diǎn)閉合→主軸電動(dòng)機(jī)M1把限流電阻R串入電路進(jìn)行降壓?jiǎn)?dòng)和低速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于中間繼電器KA未通電，所以雖然KM1的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)已閉合，但不自鎖。（KM3未動(dòng)作）

松開(kāi)SB2→接觸器KM1線圈斷電→主軸電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)。

要先按SB1停止后，才能按下SB2點(diǎn)動(dòng)。（2）主軸電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制

雖然主電動(dòng)機(jī)的額定功率較大，但只是切削時(shí)消耗的功率較大，而起動(dòng)時(shí)負(fù)載很小，所以起動(dòng)電流并不是很大，所以在非頻繁起動(dòng)的工作時(shí)，采用了全壓直接起動(dòng)。

如圖所示為主軸電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)及反接制動(dòng)控制電路。

按下正向起動(dòng)按鈕SB3→KM3線圈通電→其主觸點(diǎn)閉合→短接限流電阻R，同時(shí)另有一個(gè)常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM3閉合→KA線圈通電→KA常開(kāi)觸點(diǎn)閉合→KM3線圈保持通電→電阻R繼續(xù)切除，同時(shí)KA線圈也保持通電。另一方面，當(dāng)SB3尚未松開(kāi)時(shí)，由于KA的另一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)已閉合→KM1線圈通電→KM1主觸點(diǎn)閉合→KM1常開(kāi)輔助觸點(diǎn)也閉合（自鎖）→主電動(dòng)機(jī)M1全壓起動(dòng)運(yùn)行。

這樣，松開(kāi)SB3后，由于KA的兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，其中KA的一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合使KM3線圈繼續(xù)通電，KA的另一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合使KM1線圈繼續(xù)通電，所以可以形成自鎖通路。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min時(shí)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)KS2動(dòng)作閉合，為正轉(zhuǎn)反接制動(dòng)準(zhǔn)備。而反向常開(kāi)觸點(diǎn)KS1仍然斷開(kāi)。由于KA、KM1的常閉觸點(diǎn)早已斷開(kāi)，所以不影響正常運(yùn)行。

在KM3線圈通電的同時(shí)，通電延時(shí)時(shí)間繼電器KT通電，其作用是避免電流表受到起動(dòng)電流的沖擊。正常運(yùn)行后，KT動(dòng)作，使電流表接入電路中，正常工作。

SB3是兩對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)的按鈕。

SB4為反向起動(dòng)按鈕，反向起動(dòng)過(guò)程與正向起動(dòng)相似，自行分析。

（3）主電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制

C650車(chē)床采用反接制動(dòng)，用速度繼電器KS進(jìn)行檢測(cè)和控制。

設(shè)原來(lái)主電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)運(yùn)行，KM1、KM3、KT和KA處于動(dòng)作狀態(tài)，速度繼電器的正向常開(kāi)觸點(diǎn)KS2觸點(diǎn)閉合，而反向常開(kāi)觸點(diǎn)KS1仍然斷開(kāi)。

當(dāng)按下停止按鈕SB1時(shí)，原來(lái)通電的KM1、KM3、KT和KA立即斷電，它們的所有觸點(diǎn)都釋放復(fù)位。同時(shí)，KM4復(fù)位，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2停止。KT復(fù)位，電流表短接。而當(dāng)松開(kāi)SB1時(shí)，反轉(zhuǎn)接觸器KM2立即通電，其電流通路是：（線號(hào)）→SB1常閉觸點(diǎn)→FR1常閉觸點(diǎn)→KA常閉觸點(diǎn)→KS正向常開(kāi)觸點(diǎn)KS2→KM1常閉觸點(diǎn)→KM2線圈→（線號(hào)）。

這樣，主電動(dòng)機(jī)M1就串接電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)（KM3已復(fù)位），使電動(dòng)機(jī)正向速度快速下降，當(dāng)速度降到很低時(shí)（小于100r/min），KS的正向常開(kāi)觸點(diǎn)KS2斷開(kāi)，而切斷了上述電流通路，制動(dòng)結(jié)束。注意在按下SB1后，KM1、KM3、KA復(fù)位后，應(yīng)立即松開(kāi)，否則，KM2無(wú)法得電。

反向反接制動(dòng)過(guò)程與正向反接制動(dòng)相似，自行分析。

（4）主軸電動(dòng)機(jī)負(fù)載檢測(cè)及保護(hù)環(huán)節(jié)

C650車(chē)床采用電流表檢測(cè)主軸電動(dòng)機(jī)的定子電流。為了防止起動(dòng)電流的沖擊，采用時(shí)間繼電器KT的延時(shí)斷開(kāi)的動(dòng)斷觸點(diǎn)連接在電流表的兩端，所以KT延時(shí)應(yīng)稍長(zhǎng)于起動(dòng)時(shí)間。

而制動(dòng)停車(chē)時(shí)，當(dāng)按下停止按鈕SB1后，KM1、KM3、KA、KT線圈相繼斷電釋放，KT觸點(diǎn)瞬時(shí)閉合，將電流表短接，使其免受反接制動(dòng)電流的沖擊。（5）刀架快速移動(dòng)控制

轉(zhuǎn)動(dòng)刀架手柄，限位開(kāi)關(guān)SQ被壓動(dòng)而閉合，使快速移動(dòng)接觸器KM5線圈得電，快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)都苁直鷱?fù)位時(shí)，KM5復(fù)位，電動(dòng)機(jī)M3立即停轉(zhuǎn)。（6）冷卻泵控制

按下按鈕SB6→KM4接觸器線圈得電并自鎖→其主觸點(diǎn)閉合→冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；

按下按鈕SB5→KM4接觸器線圈失電→其主觸點(diǎn)斷開(kāi)→冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2停轉(zhuǎn)。3．輔助電路（照明電路和控制電源）

TC為控制變壓器，其二次側(cè)有兩路，一路為110V，提供給控制電路；另一路為36V，提供給照明電路。燈開(kāi)關(guān)SA合上時(shí)，SA閉合，照明燈EL點(diǎn)亮；SA打開(kāi)時(shí)，EL熄滅。整機(jī)線路聯(lián)鎖與保護(hù)：

由KM1和KM2各自的常閉觸頭串接于對(duì)方工作電路以實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行互鎖。

由FU及FU1~FU6實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。由FR1與FR2實(shí)現(xiàn)M1和M2的過(guò)載保護(hù)。

KM1~KM4等接觸器采用按鈕與自鎖控制方式，使M1和M2具有欠電壓和零電壓保護(hù)。四.車(chē)床電氣控制電路的特點(diǎn)（1）主軸的正、反轉(zhuǎn)是通過(guò)電氣方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)。（2）主電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)采用了電氣反接制動(dòng)形式，并用速度繼電器進(jìn)行控制。（3）控制電路由于電器元件較多，通過(guò)控制變壓器TC與三相電源進(jìn)行電隔離，提高了操作和維修的安全性。（4）采用時(shí)間繼電器KT對(duì)電流表A進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)主電動(dòng)機(jī)正向或反向起動(dòng)后，KT通電，延時(shí)時(shí)間未到時(shí)，A就被KT的延時(shí)斷開(kāi)的動(dòng)斷觸點(diǎn)短路，從而避免了受到起動(dòng)電流的沖擊，延時(shí)時(shí)間到之后，才有電流指示。（5）中間繼電器KA起著擴(kuò)展接觸器KM3觸點(diǎn)的作用。圖中KM3常開(kāi)觸點(diǎn)直接控制KA，所以KM3和KA的觸點(diǎn)的閉合和斷開(kāi)情況相同?？梢?jiàn)，KA的常開(kāi)觸點(diǎn)用了3個(gè)，常閉觸點(diǎn)用了1個(gè)，而KM3的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)只有2個(gè)，所以只能增設(shè)中間繼電器KA進(jìn)行擴(kuò)展。

因?yàn)镵A沒(méi)有主觸點(diǎn)，而KM3輔助觸點(diǎn)又不夠，所以用KM3來(lái)代一個(gè)KA，就解決了在主電路中使用主觸點(diǎn)，而控制電路中輔助觸點(diǎn)不夠的問(wèn)題。3.3X62臥式萬(wàn)能銑床電氣控制線路分析

在金屬切削機(jī)床中，銑床數(shù)量上位于第二位。

銑床是用銑刀進(jìn)行銑削的機(jī)床。由于銑床的主運(yùn)動(dòng)是銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，切削速度高，且又是多刃連續(xù)切削，所以它的生產(chǎn)效率較高。

銑床的種類(lèi)很多，有臥式銑床、立式銑床、仿形銑床和各種專(zhuān)門(mén)銑床。銑床可以用來(lái)加工平面、斜面和溝槽等；如果裝上分度頭，還可用于銑削直齒輪和螺旋面等；裝上回轉(zhuǎn)圓工作臺(tái)，可以加工凸輪和弧形槽。以X62W萬(wàn)能銑床為例對(duì)其電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行分析。X62W臥式萬(wàn)能銑床具有主軸轉(zhuǎn)速高、調(diào)速范圍寬、操作方便和加工范圍廣等特點(diǎn)。圖3-2是X-62W萬(wàn)能銑床的外觀簡(jiǎn)圖。

09.4.27.(自動(dòng)化06B)圖3-2X-62W萬(wàn)能銑床的外觀簡(jiǎn)圖一、主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式

X62W萬(wàn)能銑床是臥式銑床，主要由床身、懸梁、刀桿支架、工作臺(tái)、溜板和升降臺(tái)等幾部分組成。銑床的切削加工包括：主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。床身固定在底座上，內(nèi)裝主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速機(jī)構(gòu)，床身頂部有水平導(dǎo)軌，懸梁可沿導(dǎo)軌水平移動(dòng)。以便調(diào)整銑刀的位置。刀桿支架裝在懸梁上，可在懸梁上水平移動(dòng)。刀桿支架用來(lái)支撐銑刀心軸的一端，心軸的另一端固定在主軸上，并由主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

升降臺(tái)可沿床身前面的垂直導(dǎo)軌上下移動(dòng)。在升降臺(tái)上面的水平導(dǎo)軌上裝有溜板，溜板在升降臺(tái)的水平導(dǎo)軌上可作平行于主軸軸線方向的橫向移動(dòng)（即前后移動(dòng)），溜板上部有可以轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)臺(tái)。工作臺(tái)安裝在溜板的水平導(dǎo)軌上，可沿導(dǎo)軌作垂直于主軸軸線的縱向移動(dòng)（即左右移動(dòng)），工作臺(tái)上有固定工件的的燕尾槽。

這樣，固定在工作臺(tái)上的工件可以作上下（升降）、前后（橫向）及左右（縱向）三個(gè)方向的移動(dòng)，稱(chēng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

各運(yùn)動(dòng)部件在三個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)由同一臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)（正、反轉(zhuǎn)），但是在同一時(shí)間內(nèi)，只允許一個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)機(jī)械和電氣方式來(lái)聯(lián)鎖并實(shí)現(xiàn)這種控制。此外，溜板可繞垂直軸線左右旋轉(zhuǎn)45°，所以工作臺(tái)還能在傾斜方向進(jìn)給，以加工螺旋軸。工作臺(tái)上還可以安裝圓形工作臺(tái)，但這時(shí)其他三個(gè)方向的移動(dòng)必須停止，要求通過(guò)機(jī)械和電氣方式來(lái)聯(lián)鎖。主軸帶動(dòng)銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為主運(yùn)動(dòng)。它同工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間無(wú)速度比例協(xié)調(diào)的要求，所以主軸的拖動(dòng)由一臺(tái)主電動(dòng)機(jī)承擔(dān)，并能完成順銑和逆銑?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)可以單向轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)給電動(dòng)機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)鏈傳動(dòng)，通過(guò)機(jī)械離合器在選定的進(jìn)給方向驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)進(jìn)給。

工作臺(tái)帶動(dòng)工件在三個(gè)方向的快速移動(dòng)，稱(chēng)為輔助運(yùn)動(dòng)。二、電力拖動(dòng)和控制要求

（1）銑床的主運(yùn)動(dòng)是銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，主軸由一臺(tái)5.5kW鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，要求能正反轉(zhuǎn)，但又不能在加工過(guò)程中轉(zhuǎn)換銑削方式，所以采用倒順開(kāi)關(guān)即正、反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制主軸電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?？筛鶕?jù)銑刀的種類(lèi)預(yù)先選擇轉(zhuǎn)向。

主軸電動(dòng)機(jī)M1是在空載時(shí)直接起動(dòng)；

主軸改變轉(zhuǎn)速是通過(guò)機(jī)械變速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，可以有18種不同轉(zhuǎn)速。又因?yàn)殂娤骷庸な嵌嗟抖嗳械牟贿B續(xù)切削，所以負(fù)載易波動(dòng)，為了減輕負(fù)載波動(dòng)的影響，往往在主軸傳動(dòng)系統(tǒng)中加入飛輪。但隨之又將引起主軸停車(chē)慣性大，導(dǎo)致停車(chē)所需時(shí)間加長(zhǎng)，所以為了提高工作效率，實(shí)現(xiàn)快速停車(chē)，主電動(dòng)機(jī)停車(chē)常采用反接制動(dòng)方式。（2）由于銑床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間沒(méi)有速度的比例協(xié)調(diào)要求，所以進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)，三個(gè)方向的選擇由兩個(gè)操縱手柄改變傳動(dòng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)縱向、橫向和垂直方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，采用一臺(tái)1.5kW交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，3個(gè)方向的選擇由機(jī)械手柄操縱，每個(gè)方向的正反向運(yùn)動(dòng)由電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。

為了縮短調(diào)整運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，提高銑床的工作效率，工作臺(tái)在上下、左右、前后三個(gè)方向必須能進(jìn)行快速移動(dòng)控制，還要求圓形工作臺(tái)能快速回轉(zhuǎn)，這些都稱(chēng)為輔助運(yùn)動(dòng)。

X62W銑床是通過(guò)采用快速電磁鐵YA吸合來(lái)改變傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比從而實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)的。同一時(shí)間只允許工作臺(tái)向一個(gè)方向移動(dòng)，所以三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)之間應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)。

（3）為了適應(yīng)加工的需要，主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度應(yīng)有較寬的調(diào)節(jié)范圍。

X62W銑床是采用機(jī)械變速的方法，通過(guò)改變變速箱傳動(dòng)比來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

為保證主軸和進(jìn)給變速時(shí)變速箱內(nèi)齒輪易于嚙合，減小齒輪端面沖擊，要求有變速?zèng)_動(dòng)，即變速時(shí)電動(dòng)機(jī)能點(diǎn)動(dòng)一下。

（4）冷卻泵由一臺(tái)0.125kW交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，供給銑削用的冷卻液。（5）聯(lián)鎖控制

根據(jù)工藝要求，主軸旋轉(zhuǎn)與工作臺(tái)進(jìn)給應(yīng)有聯(lián)鎖控制，即進(jìn)給運(yùn)動(dòng)要在銑刀旋轉(zhuǎn)之后才能進(jìn)行；加工結(jié)束時(shí)，必須在銑刀停轉(zhuǎn)前停止進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

圓形工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與工作臺(tái)的上下、左右、前后三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)之間也有聯(lián)鎖控制，即圓形工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，工作臺(tái)不能向其他方向移動(dòng)。（6）兩地控制

為了操作方便，應(yīng)能在兩處控制各部件的起動(dòng)和停止。三、控制電路分析如圖3-3是X62W萬(wàn)能銑床的電氣控制系統(tǒng)原理圖，表3-2是其電氣元件符號(hào)及功能說(shuō)明。這種機(jī)床的控制電路的特點(diǎn)是其控制由機(jī)械和電氣密切配合進(jìn)行的。所以在分析電氣原理圖之前，必須詳細(xì)地了解各轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)的作用，各主令開(kāi)關(guān)的狀態(tài)及與相應(yīng)控制手柄的動(dòng)作關(guān)系。09.4.29.(機(jī)械06A)圖3-3X－62W萬(wàn)能銑床的電氣控制原理圖

表3-2銑床電氣元件符號(hào)及功能說(shuō)明符號(hào)名稱(chēng)及用途符號(hào)名稱(chēng)及用途

M1主軸電動(dòng)機(jī)

SQ6進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)開(kāi)關(guān)

M2進(jìn)給電動(dòng)機(jī)

SQ7主軸變速?zèng)_動(dòng)開(kāi)關(guān)

M3冷卻泵電動(dòng)機(jī)

SA1圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)

KM3主電動(dòng)機(jī)啟、停控制接觸器

SA3冷卻泵轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)

KM2反接制動(dòng)接觸器

SA4照明燈開(kāi)關(guān)

KM4、KM5進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器

SA5電源隔離開(kāi)關(guān)

KM6快速移動(dòng)接觸器

QS控制變壓器

KM1冷卻泵接觸器

SB1、SB2分設(shè)在兩處的主軸啟動(dòng)按鈕

KS速度繼電器

SB3、SB4分設(shè)在兩處的主軸停滯按鈕

YA快速電磁鐵線圈

SB5、SB6工作臺(tái)快速移動(dòng)按鈕

R限流電阻

FR1主軸電動(dòng)機(jī)熱繼電器

SQ1工作臺(tái)向右進(jìn)給行程開(kāi)關(guān)

FR2進(jìn)給電動(dòng)機(jī)熱繼電器

SQ2工作臺(tái)向左進(jìn)給行程開(kāi)關(guān)

FR3冷卻泵熱繼電器

SQ3工作臺(tái)向前、向下進(jìn)給行程開(kāi)關(guān)

TC變壓器

SQ4工作臺(tái)向后、向上進(jìn)給行程開(kāi)關(guān)FU1～FU4短路保護(hù)

SA5是主軸轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，SA3是冷卻泵控制開(kāi)關(guān)，SA4是照明燈開(kāi)關(guān)，SQ6、SQ7分別是工作臺(tái)進(jìn)給變速和主軸變速?zèng)_動(dòng)開(kāi)關(guān)，均由各自的變速手柄和變速手輪控制。表3.1、表3.2、表3.3分別列出了工作臺(tái)縱向（左右）進(jìn)給行程開(kāi)關(guān)SQ1、SQ2，工作臺(tái)橫向（前后）、升降（上下）進(jìn)給行程開(kāi)關(guān)SQ3、SQ4及圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1的工作狀態(tài)，其中“+”表示開(kāi)關(guān)閉合，“-”表示開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。

1．主電路

主電路中共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其中，M1為主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，M2為工作臺(tái)進(jìn)給拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，M3為冷卻泵拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)。QS為電源總開(kāi)關(guān)。各電動(dòng)機(jī)的控制過(guò)程分別是：（1）主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1由KM3控制，由倒順開(kāi)關(guān)SA5預(yù)選轉(zhuǎn)向，KM2的主觸點(diǎn)串聯(lián)兩相電阻與速度繼電器KS配合實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)停車(chē)。還通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)和接觸器KM2進(jìn)行變速?zèng)_動(dòng)控制。09.4.22.(自動(dòng)化06A)（2）工作臺(tái)進(jìn)給拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM4、KM5的主觸點(diǎn)控制正、反轉(zhuǎn)，并由接觸器KM6的主觸點(diǎn)控制快速電磁鐵YA，從而決定了工作臺(tái)的移動(dòng)速度，KM6接通時(shí)為快速，KM6斷開(kāi)時(shí)為慢速。（3）冷卻泵拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3由接觸器KM1控制，單方向旋轉(zhuǎn)。2．控制電路

由于控制電器較多，所以控制電壓為127V，由控制變壓器TC供給。（1）主電動(dòng)機(jī)的起?？刂?/p>

如圖所示為主電動(dòng)機(jī)的控制電路。在非變速狀態(tài)下，同主軸變速手柄相關(guān)聯(lián)的主軸變速?zèng)_動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ7（3-7、3-8）不受壓，即SQ7-1斷開(kāi)，SQ7-2觸點(diǎn)閉合。根據(jù)所用銑刀，由SA5選擇轉(zhuǎn)向。合上開(kāi)關(guān)QS，按下SB1（12-13）或SB2（12-13）→KM3線圈得電并自鎖，互鎖→KM3的主觸點(diǎn)閉合，主電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)運(yùn)行。

到轉(zhuǎn)速n大于120r/min時(shí)，速度繼電器動(dòng)作，KS-1閉合（正轉(zhuǎn)時(shí)）（或KS-2閉合）為反接制動(dòng)作準(zhǔn)備。

由于本機(jī)床較大，為了方便操作和提高安全性，可在兩處起停。

加工結(jié)束后，需停止時(shí)，按下SB3（8-9，11-12）或SB4（8-9，8-11）→KM3線圈斷電，但此時(shí)速度繼電器KS的正向觸點(diǎn)（9-7）或反向觸點(diǎn)（9-7）總有一個(gè)閉合著→制動(dòng)接觸器KM2線圈立即得電并自鎖，互鎖→KM2的主觸點(diǎn)閉合→電源接反相序→主電動(dòng)機(jī)M1串入電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)。

當(dāng)電動(dòng)機(jī)速度趨近于零時(shí)，使速度繼電器KS的常開(kāi)觸點(diǎn)KS-1（或KS-2）復(fù)位，接觸器KM2斷電，最終使M1停轉(zhuǎn)，反接制動(dòng)結(jié)束。（2）主軸變速?zèng)_動(dòng)控制

主軸變速采用孔盤(pán)機(jī)構(gòu)，集中操縱。主軸變速時(shí)，首先將主軸變速手柄微微壓下，使它從第一道槽內(nèi)拔出，然后拉向第二道槽，當(dāng)落入第二道槽內(nèi)后，再旋轉(zhuǎn)主軸變速盤(pán)，選好速度，然后將手柄以較快的速度推回原位。若推不上時(shí)，再一次拉回來(lái)，推過(guò)去，直至手柄推回原位，變速操作才完成。

銑床的主軸變速既可以在停車(chē)時(shí)進(jìn)行，也可以在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行。

如圖所示，在變速操作中，就在將手柄拉到第二道槽或從第二道槽推回原位的瞬間，通過(guò)變速手柄連接的凸輪，將壓下彈簧桿一次，而彈簧桿將碰撞主軸變速?zèng)_動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ7（3-7，3-8）使其動(dòng)作，即SQ7-2分?jǐn)?，SQ7-1閉合，使接觸器KM3斷電，接觸器KM2線圈短時(shí)通電，電動(dòng)機(jī)M1串入電阻R低速?zèng)_動(dòng)一次。

這樣若原來(lái)主軸旋轉(zhuǎn)著，當(dāng)把變速手柄拉到第二道槽時(shí)，主電動(dòng)機(jī)M1的速度由于反接制動(dòng)而迅速下降，當(dāng)選好速度，將手柄推回原位時(shí)，沖動(dòng)行程開(kāi)關(guān)又動(dòng)作一次，主電動(dòng)機(jī)M1低速反轉(zhuǎn)，這樣有利于變速后的齒輪嚙合?？梢?jiàn)，可以在不停車(chē)的條件下直接變速。

若原來(lái)處于停車(chē)狀態(tài)，則在主軸變速操作中，SQ7第一次動(dòng)作時(shí)，M1反轉(zhuǎn)一下，SQ7第二次動(dòng)作時(shí)，M1又反轉(zhuǎn)一下，所以也可以停車(chē)變速。

若要求主軸在新的速度下運(yùn)行，則需要重新按下SB1或SB2起動(dòng)主電動(dòng)機(jī)M1。（3）工作臺(tái)移動(dòng)控制從圖3.6中可見(jiàn)，工作臺(tái)移動(dòng)控制電路電源的一端（線號(hào)13）串入接觸器KM3的自鎖觸點(diǎn)（12-13），保證只有主軸旋轉(zhuǎn)后工作臺(tái)才能進(jìn)給的聯(lián)鎖要求。進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM4、KM5控制，實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)。09.5.6.(機(jī)械06B)

工作臺(tái)移動(dòng)方向由各自的操作手柄來(lái)選擇，有兩個(gè)操作手柄，一個(gè)為左右（縱向）操作手柄，有左、中、右三個(gè)位置；另一個(gè)為前后（橫向）和上下（升降）十字操作手柄，該手柄有五個(gè)位置，即上、下、前、后、中間零位。

當(dāng)扳動(dòng)操作手柄時(shí)，通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，將控制運(yùn)動(dòng)方向的機(jī)械離合器合上，同時(shí)壓下相應(yīng)的行程開(kāi)關(guān)，其工作狀態(tài)見(jiàn)表。

如圖所示為工作臺(tái)移動(dòng)控制電路。圖中，SA1（8、9區(qū)）為圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，它是一種選擇開(kāi)關(guān)，其工作狀態(tài)見(jiàn)表。

當(dāng)使用圓形工作臺(tái)時(shí)，SA1-2（17-21）閉合，不使用圓形工作臺(tái)而使用普通工作臺(tái)時(shí)，SA1-1（16-18）和SA1-3（13-21）均閉合。

工作臺(tái)移動(dòng)控制電路主要包含3個(gè)方面：

1）工作臺(tái)縱向（左右）移動(dòng)

工作臺(tái)縱向移動(dòng)條件是起動(dòng)了M1（即KM3動(dòng)作狀態(tài)），

SA1置于使用普通工作臺(tái)位置（SA1-1、SA1-3觸點(diǎn)閉合，SA1-2觸點(diǎn)斷開(kāi)）

，而十字手柄必須置于中間零位（SQ3、SQ4未壓下，不動(dòng)作狀態(tài)）

。

若要工作臺(tái)向右進(jìn)給，則需要將縱向操作手柄扳向右，使SQ1受壓，KM4線圈得電，M2正轉(zhuǎn)，而使工作臺(tái)向右進(jìn)給。（KM4無(wú)需加自鎖，因?yàn)镾Q1一直被壓下。）

KM4的電流通路為：

13（線號(hào)）→SQ6-2（13-14）→SQ4-2（14-15）→SQ3-2（15-16）→SA1-1（16-18）→SQ1-1（18-17）→KM5常閉互鎖觸點(diǎn)（17-19）→接觸器KM4線圈（19-20）→20（線號(hào)）。（右移，正轉(zhuǎn)）

從此電流通路可以看出，如果操作者同時(shí)將十字手柄扳向工作位置，則SQ4-2和SQ3-2中必有一個(gè)斷開(kāi)，KM4線圈不能得電。這樣就通過(guò)電氣方式來(lái)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)左右移動(dòng)與前后及上下移動(dòng)之間的互鎖。若此時(shí)要快速移動(dòng)，按下SB5（21-25）或SB6（21-25），使接觸器KM6以“點(diǎn)動(dòng)方式”得電，快速電磁鐵線圈YA通電，然后接上快速離合器，使工作臺(tái)向右快速移動(dòng)。

松開(kāi)SB5或SB6按鈕時(shí)，就恢復(fù)向右進(jìn)給狀態(tài)。

在工作臺(tái)的左右終端均安裝了撞塊（固定在床身上），當(dāng)不慎向右進(jìn)給至終端時(shí)，左右操作手柄就被右端撞塊撞到中間停車(chē)位置，用機(jī)械方法使SQ1復(fù)位，KM4線圈斷電，從而實(shí)現(xiàn)限位保護(hù)。

工作臺(tái)向左移動(dòng)時(shí)的控制電路的工作原理與向右時(shí)相似，使SQ2受壓

。（由SQ6-2—SQ4-2—SQ3-2—SA1-1—SQ2-1—KM4常閉觸點(diǎn)—KM5線圈）（左移，反轉(zhuǎn)）。2）工作臺(tái)橫向（前后）和升降（上下）移動(dòng)

工作臺(tái)橫向與垂直運(yùn)動(dòng)的條件是左右（縱向）操作手柄居中（SQ1、SQ2未壓下，不動(dòng)作狀態(tài)）

。已起動(dòng)M1（KM3動(dòng)作狀態(tài)），SA1置于斷開(kāi)圓工作臺(tái)位置（SA1-1、SA1-3閉合，SA1-2斷開(kāi)）。若要工作臺(tái)向上進(jìn)給，則應(yīng)將十字手柄扳向上，使SQ4受壓，接觸器KM5線圈得電，使M2反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)向上進(jìn)給。

KM5線圈通電的電流通路為：

13（線號(hào)）→SA1-3（13-21）→SQ2-2（21-22）→SQ1-2（22-16）→SA1-1（16-18）→SQ4-1（18-23）→KM4常閉互鎖觸點(diǎn)（23-24）→接觸器KM5線圈（24-20）→20（線號(hào)）。（向上或向后，反轉(zhuǎn)）；

此電流通路中的常閉觸點(diǎn)SQ2-2和SQ1-2用于工作臺(tái)前后及上下移動(dòng)與左右移動(dòng)之間的互鎖。

若要快速上升，只需要按下SB5或SB6即可。

也設(shè)置了上下限位保護(hù)用終端撞塊。

工作臺(tái)向下移動(dòng)時(shí)的控制電路的工作原理與向上移動(dòng)時(shí)相似。若要工作臺(tái)向前進(jìn)給，則只需要將十字手柄扳向前，使SQ3受壓，接觸器KM4線圈得電，而使M2正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)向前進(jìn)給。由SA1-3—SQ2-2—SQ1-2—SA1-1—SQ3-1—KM5的常閉觸點(diǎn)—KM4線圈（向下或向前，正轉(zhuǎn)）。工作臺(tái)向后進(jìn)給，可以通過(guò)十字手柄扳向后實(shí)現(xiàn)。由SA1-3—SQ2-2—SQ1-2—SA1-1—SQ4-1—KM4的常閉觸點(diǎn)—KM5線圈（向上或向后，反轉(zhuǎn)）。固定在床身上的擋塊在工作臺(tái)移動(dòng)到極限位置時(shí)，撞擊十字復(fù)式手柄，使其回到中間位置，切斷電路，使工作臺(tái)在進(jìn)給終點(diǎn)停車(chē)。每個(gè)方向的移動(dòng)都有兩種速度。上面介紹的六個(gè)方向的進(jìn)給都是慢速自動(dòng)進(jìn)給移動(dòng)。3）工作臺(tái)的主軸停車(chē)快速移動(dòng)工作臺(tái)也可以在主軸不轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行快速移動(dòng)，這時(shí)可以將主電動(dòng)機(jī)M1的換向開(kāi)關(guān)SA5扳在停止位置，然后扳動(dòng)所選方向的進(jìn)給手柄，按下主軸起動(dòng)按鈕和快速按鈕，使接觸器KM4或KM5及KM6線圈得電，工作臺(tái)就可以沿選定的方向快速移動(dòng)。（4）工作臺(tái)各運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖

在同一時(shí)間內(nèi)，只允許工作臺(tái)向一個(gè)方向移動(dòng)，各運(yùn)動(dòng)方向之間的聯(lián)鎖是利用機(jī)械和電氣兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

工作臺(tái)向左、向右控制，是同一手柄操作的，手柄本身帶動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ1和SQ2起到左右移動(dòng)的聯(lián)鎖作用，見(jiàn)表中SQ1和SQ2的工作狀態(tài)。是機(jī)械聯(lián)鎖。

同理，工作臺(tái)的前后和上下四個(gè)方向的聯(lián)鎖，是通過(guò)十字手柄本身來(lái)實(shí)現(xiàn)的，見(jiàn)表中SQ3和SQ4的工作狀態(tài)。是機(jī)械聯(lián)鎖。

由于操作手柄在“工作”位置時(shí)，只存在一種運(yùn)動(dòng)選擇。所以，銑床直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)鎖只要滿(mǎn)足兩個(gè)操作手柄之間的聯(lián)鎖即可實(shí)現(xiàn)。工作臺(tái)的縱向移動(dòng)與橫向及升降移動(dòng)之間的聯(lián)鎖是利用電氣方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由縱向操作手柄控制的SQ1-2和SQ2-2與橫向、升降進(jìn)給操作手柄控制的SQ3-2和SQ4-2所組成的兩個(gè)并聯(lián)支路來(lái)控制接觸器KM4和KM5的線圈。

若兩個(gè)手柄都扳動(dòng)，則把這兩個(gè)支路都斷開(kāi)，使接觸器KM4和KM5都不能工作，從而達(dá)到聯(lián)鎖的目的，防止兩個(gè)手柄同時(shí)操作而損壞機(jī)床。（5）工作臺(tái)進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)控制

與主軸變速?zèng)_動(dòng)相似，為了使工作臺(tái)變速時(shí)齒輪易于嚙合，控制電路中也設(shè)置了工作臺(tái)瞬時(shí)沖動(dòng)控制環(huán)節(jié)。

進(jìn)給變速應(yīng)在工作臺(tái)停止移動(dòng)時(shí)進(jìn)行。進(jìn)給變速操作過(guò)程是：

先起動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)M1，拉出蘑菇形變速手輪，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)至所需要的進(jìn)給速度，再把手柄用力往外拉，并立即推回原位。

在手輪拉到極限位置時(shí)，其連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)沖動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ6，使SQ6-2（13-14）斷開(kāi)，SQ6-1（14-17）閉合，由于手輪被很快推回原位，所以SQ6短時(shí)動(dòng)作，接觸器KM4線圈短時(shí)得電，則M2短時(shí)沖動(dòng)（正向轉(zhuǎn)動(dòng)）。

KM4得電的電流通路為：

13（線號(hào)）→SA1-3（13-21）→SQ2-2（21-22）→SQ1-2（22-16）→SQ3-2（16-15）→SQ4-2（15-14）→SQ6-1（14-17）→KM5常閉互鎖觸點(diǎn)（17-19）→接觸器KM4（19-20）→20（線號(hào)）。

可見(jiàn)，左右操作手柄和十字操作手柄中只要有一個(gè)不在中間停止位置，此電流通路就被切斷。

但是在這種工作臺(tái)朝某一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的情況下進(jìn)行變速操作時(shí)，由于沒(méi)有使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2停轉(zhuǎn)的電氣措施，所以在轉(zhuǎn)動(dòng)手輪改變齒輪傳動(dòng)比時(shí)，可能會(huì)損壞齒輪，所以這種誤操作必須嚴(yán)格禁止。（6）圓形工作臺(tái)控制

為了擴(kuò)大機(jī)床的加工能力，可以在工作臺(tái)上安裝圓形工作臺(tái)。在使用圓形工作臺(tái)時(shí)，工作臺(tái)縱向及十字操作手柄都應(yīng)置于中間停止位置，且應(yīng)將圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1置于圓形工作臺(tái)“接通“位置，此時(shí)SA1-2閉合、SA1-1和SA1-3斷開(kāi)。

按下主軸起動(dòng)按鈕SB1或SB2后，主軸電動(dòng)機(jī)M1就起動(dòng)，而進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2也因接觸器KM4線圈得電而旋轉(zhuǎn)。（正轉(zhuǎn)）

由于圓形工作臺(tái)的機(jī)械傳動(dòng)鏈已接上，所以也跟著旋轉(zhuǎn)。09.5.4.(自動(dòng)化06B)

KM4得電的電路通路為：

13（線號(hào)）→SQ6-2（13-14）→SQ4-2（14-15）→SQ3-2（15-16）→SQ2-2（22-21）→SQ1-2（16-22）→SA1-2（21-17）→KM5常閉互鎖觸點(diǎn)（17-19）→KM4線圈（19-20）→20（線號(hào)）

可見(jiàn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)并帶動(dòng)圓形工作臺(tái)單向旋轉(zhuǎn)。由于圓形工作臺(tái)的控制電路中串聯(lián)了SQ1~SQ4的常閉觸點(diǎn)，所以扳動(dòng)工作臺(tái)任一方向的進(jìn)給手柄，都將使圓形工作臺(tái)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)與普通工作臺(tái)三個(gè)方向移動(dòng)的聯(lián)鎖保護(hù)。（7）冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制

通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA3控制接觸器KM1來(lái)控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3的起動(dòng)和停止。3．輔助電路及保護(hù)環(huán)節(jié)

變壓器TC為機(jī)床的局部照明提供36V的安全電壓，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA4（31-32）控制照明燈的亮滅。

M1、M2和M3為連續(xù)工作制，由FR1、FR2和FR3實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。當(dāng)主電動(dòng)機(jī)M1過(guò)載時(shí)，F(xiàn)R1動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)FR1（1-6）斷開(kāi)，切除整個(gè)控制電路的電源。

當(dāng)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3過(guò)載時(shí)，F(xiàn)R3動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)FR3（5-6）斷開(kāi)，切除M2、M3的控制電源。

當(dāng)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2過(guò)載時(shí)，F(xiàn)R2動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)FR2（5-20）斷開(kāi)，切除自身的控制電源。

由FU1、FU2實(shí)現(xiàn)主電路的短路保護(hù)，F(xiàn)U3實(shí)現(xiàn)控制電路的短路保護(hù)，F(xiàn)U4實(shí)現(xiàn)照明電路的短路保護(hù)。

還有工作臺(tái)終端極限保護(hù)和各種運(yùn)動(dòng)的聯(lián)鎖保護(hù)。四.銑床電氣控制電路的特點(diǎn)（1）電氣控制電路與機(jī)械配合非常密切。如既配有同方向操作手柄關(guān)聯(lián)的限位開(kāi)關(guān)，又配有同變速手柄或手輪關(guān)聯(lián)的沖動(dòng)行程開(kāi)關(guān)，且各種運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)鎖既有通過(guò)電氣方式實(shí)現(xiàn)的也有通過(guò)機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)的。（2）進(jìn)給控制電路中的各種開(kāi)關(guān)進(jìn)行了巧妙的組合，既達(dá)到了一定的控制目標(biāo)，又進(jìn)行了完善的電氣聯(lián)鎖。（3）控制電路中設(shè)置了變速?zèng)_動(dòng)控制，有利于齒輪的嚙合，使變速順利進(jìn)行。（4）采用兩地控制，操作方便。（5）具有完善的電氣聯(lián)鎖，具有短路、過(guò)載及超行程限位保護(hù)環(huán)節(jié)，使工作可靠。

*3.4T68臥式鏜床電氣控制線路分析

鏜床是一種精密加工機(jī)床，主要用于加工工件上的精密圓柱孔。這些孔的軸心線往往要求嚴(yán)格地平行或垂直，相互間的距離也要求很準(zhǔn)確。這些要求都是鉆床難以達(dá)到的。而鏜床本身剛性好，其可動(dòng)部分在導(dǎo)軌上的活動(dòng)間隙很小，且有附加支撐，所以，能滿(mǎn)足上述加工要求。鏜床除能完成鏜孔工序外，在萬(wàn)能鏜床上還可以進(jìn)行鏜、鉆、擴(kuò)、鉸、車(chē)及銑等工序。因此，鏜床的加工范圍很廣。

按用途的不同，鏜床可分為臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床、金剛鏜床及專(zhuān)門(mén)化鏜床等。本節(jié)僅對(duì)常用的臥式鏜床電氣控制進(jìn)行分析。

臥式鏜床用于加工各種復(fù)雜的大型工件，如箱體零件、機(jī)體等。是一種功能很廣的機(jī)床。除了鏜孔外，還可以進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔以及車(chē)削內(nèi)外螺紋、用絲錐攻絲、車(chē)外圓柱面和端面。安裝了端面銑刀與圓柱銑刀后，還可以完成銑削平面等多種工作。因此，在臥式鏜床上，工件一次安裝后，即能完成大部分表面的加工，有時(shí)甚至可以完成全部加工，這在加工大型及笨重的工件時(shí)，具有特別重要的意義。

一、臥式鏜床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)情況臥式鏜床的外形結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。

臥式鏜床的床身是由整體的鑄件制成，床身的一端裝有固定不動(dòng)的前立柱，在前立柱的垂直導(dǎo)軌上裝有鏜頭架，它可以上下移動(dòng)。鏜頭架上集中了主軸部件、變速箱、進(jìn)給箱與操縱機(jī)構(gòu)等部件。切削刀具安裝在鏜軸前端的錐孔里，或裝在平旋盤(pán)的刀具溜板上。在工作過(guò)程中，鏜軸一面旋轉(zhuǎn)，一面沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。平旋盤(pán)只能旋轉(zhuǎn)，裝在它上面的刀具溜板可在垂直于主軸軸線方向的徑向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。平旋盤(pán)主軸是空心軸，鏜軸穿過(guò)其中空部分，通過(guò)各自的傳動(dòng)鏈傳動(dòng)，因此可獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。在大部分工作情況下，使用鏜軸加工，只有在用車(chē)刀切削端面時(shí)才使用平旋盤(pán)。

1-床身2-尾架3-導(dǎo)軌4-后立柱5-工作臺(tái)6-鏜軸7-前立柱8-鏜頭架9-下溜板10-上溜板圖3-4T68型臥式鏜床結(jié)構(gòu)示意圖

臥式鏜床后立柱上安裝有尾架，用來(lái)夾持裝在鏜軸上的鏜桿的末端。它可隨鏜頭架同時(shí)升降，并且其軸心線與鏜頭架軸心線保持在同一直線上。后立柱可在床身導(dǎo)軌上沿鏜軸軸線方向上作調(diào)整移動(dòng)。

加工時(shí)，工件安放在床身中部的工作臺(tái)上，工作臺(tái)在溜板上面，上溜板下面是下溜板，下溜板安裝在床身導(dǎo)軌上，并可沿床身導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。上溜板又可沿下溜板上的導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)相對(duì)于上溜板可作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這樣，工作臺(tái)就可在床身上作前、后、左、右任一個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)，并可作回旋運(yùn)動(dòng)。再配合鏜頭架的垂直移動(dòng)，就可以加工工件上一系列與軸線相平行或垂直的孔。

由以上分析，可將臥式鏜床的運(yùn)動(dòng)歸納為：主運(yùn)動(dòng)：鏜軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與平旋盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：鏜軸的軸向進(jìn)給，平旋盤(pán)刀具溜板的徑向進(jìn)給，鏜頭架的垂直進(jìn)給，工作臺(tái)的橫向進(jìn)給與縱向進(jìn)給。輔助運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)的回旋，后立柱的軸向移動(dòng)及垂直移動(dòng)。

二、臥式鏜床的拖動(dòng)特點(diǎn)及控制要求鏜床加工范圍廣，運(yùn)動(dòng)部件多，調(diào)速范圍廣，對(duì)電力拖動(dòng)及控制提出了如下要求：（1）主軸應(yīng)有較大的調(diào)速范圍，且要求恒功率調(diào)速，往往采用機(jī)電聯(lián)合調(diào)速。（2）變速時(shí)，為使滑移齒輪能順利進(jìn)入正常嚙合位置，應(yīng)有低速或斷續(xù)變速?zèng)_動(dòng)。（3）主軸能作正反轉(zhuǎn)低速點(diǎn)動(dòng)調(diào)整，要求對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)及點(diǎn)動(dòng)控制。（4）為使主軸迅速、準(zhǔn)確停車(chē)，主軸電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有電氣制動(dòng)。

（5）由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)直接影響切削量，而切削量又與主軸轉(zhuǎn)速、刀具、工件材料、加工精度等因素有關(guān)，所以一般臥式鏜床主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由各自傳動(dòng)鏈傳動(dòng)。主軸和工作臺(tái)除工作進(jìn)給外，為縮短輔助時(shí)間，還應(yīng)有快速移動(dòng)，由另一臺(tái)快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。（6）由于鏜床運(yùn)動(dòng)部件較多，應(yīng)設(shè)置必要的連鎖和保護(hù)，并使操作盡量集中。三、T68型臥式鏜床的電氣控制

T68型臥式鏜床是使用最為廣泛的一種鏜床，現(xiàn)以該型號(hào)鏜床為例，分析臥式鏜床的電氣控制線路。圖3-5為T(mén)68型臥式鏜床電氣控制電路圖，它包括主電路、控制電路、照明和指示電路，以及各種保護(hù)環(huán)節(jié)。表3-3為T(mén)68臥式鏜床電氣元件符號(hào)及功能說(shuō)明。

圖3-5T68型臥式鏜床電氣控制電路圖

符號(hào)

名稱(chēng)及用途

符號(hào)名稱(chēng)及用途

M1主電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)主軸和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

YB機(jī)械制動(dòng)電磁鐵線圈

M2快速移動(dòng)用電動(dòng)機(jī)

SQ1限位開(kāi)關(guān)，控制電機(jī)的高低速轉(zhuǎn)動(dòng)

QS隔離開(kāi)關(guān)

SQ2限位開(kāi)關(guān)，控制主軸和進(jìn)給變速

KM1、KM2主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)用接觸器

SQ3、SQ4行程開(kāi)關(guān)，用于聯(lián)鎖保護(hù)

KM3～KM5主電動(dòng)機(jī)低速和高速轉(zhuǎn)換接觸器

SQ5、SQ6快速限位開(kāi)關(guān)，控制M2的快速移動(dòng)

KM6、KM7快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)用接觸器

FU1～FU3短路保護(hù)用熔斷器

KT通電延時(shí)時(shí)間繼電器

HL指示燈

SB1主電動(dòng)機(jī)停止按鈕

FR熱繼電器，對(duì)M1進(jìn)行過(guò)載保護(hù)用

SB3、SB2主電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕

EL照明燈

SB4、SB5正、反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制按鈕

SA照明燈開(kāi)關(guān)表3-3T68臥式鏜床電氣元件符號(hào)及功能說(shuō)明

（一）主電路分析

圖3—5所示的主電路有2臺(tái)電動(dòng)機(jī)，M1為主拖動(dòng)雙速電動(dòng)機(jī)，由KM1和KM2的主觸點(diǎn)控制其正、反轉(zhuǎn)，以帶動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給。要求M1能正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)，正、反向點(diǎn)動(dòng)，制動(dòng)、高、低速調(diào)速，并由雙速電動(dòng)機(jī)的兩極啟動(dòng)控制，保證主軸的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給量都有足夠的調(diào)節(jié)范圍。當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子繞組連接成三角形時(shí)為低速運(yùn)行；當(dāng)定子繞組連接成雙星時(shí)為高速運(yùn)行。M2為快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由KM6，KM7的主觸點(diǎn)來(lái)控制其正，反轉(zhuǎn)，它通過(guò)不同齒輪，齒條，絲桿的不同連接來(lái)完成各運(yùn)動(dòng)方向的快速移動(dòng)，因M2為短時(shí)間運(yùn)行，故不需過(guò)載保護(hù)。QS為總電源開(kāi)關(guān)，熔斷器FU1、FU2起主電路短路保護(hù)作用，熱繼電器FR起主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1的過(guò)載保護(hù)作用。

T68臥式鏜床采用電磁鐵控制的機(jī)械制動(dòng)裝置，電路中的YB是機(jī)械制動(dòng)電磁鐵線圈，由KM3和KM5的觸點(diǎn)控制。M1無(wú)論是正向還是反向運(yùn)轉(zhuǎn)，YB均通電吸合，使電動(dòng)機(jī)軸上的制動(dòng)輪松開(kāi)，電動(dòng)機(jī)即可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。M1和YB同時(shí)斷電時(shí)，在彈簧作用下，杠桿將制動(dòng)帶緊箍在制動(dòng)輪上制動(dòng)，電動(dòng)機(jī)很快就停轉(zhuǎn)。（二）控制電路分析1．主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1的控制主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1的控制由接觸器KM1~KM5、按鈕SB1~SB5、時(shí)間繼電器KT、限位開(kāi)關(guān)SQ1、SQ2等組成。

（1）低速啟動(dòng)控制將變速手柄扳到低速檔，此時(shí)SQ11閉合、SQ12斷開(kāi)。壓下按鈕SB3，KM1吸合并自鎖，自鎖回路由SB5、SB4的常閉觸點(diǎn)及KM1的輔助觸點(diǎn)組成。接觸器KM1的主觸點(diǎn)閉合，為M1通電作好準(zhǔn)備。KM1的輔助動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使接觸器KM3得電，其主觸點(diǎn)閉合，YB獲電，松開(kāi)制動(dòng)輪，主電動(dòng)機(jī)M1以三角形（△）連接（KM3通，KM4、KM5斷）低速啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，接觸器KM3聯(lián)鎖斷開(kāi)。

（2）高速啟動(dòng)控制將變速手柄扳到高速檔，行程開(kāi)關(guān)SQ11斷開(kāi)，SQ12閉合，壓下按鈕SB3，接觸器KM1閉合，時(shí)間斷電器KT通電吸合，KT的瞬動(dòng)觸點(diǎn)馬上閉合，接觸器KM3吸合，主電動(dòng)機(jī)M1為三角形（△）聯(lián)結(jié)低速啟動(dòng)。時(shí)間繼電器KT延時(shí)觸點(diǎn)延時(shí)斷開(kāi)后，接觸器KM3釋放，M1切除三角形（△）聯(lián)結(jié)，接觸器KM3的動(dòng)斷觸點(diǎn)又閉合，接觸器KM4、KM5吸合，制動(dòng)輪保持放松狀態(tài)，主電動(dòng)機(jī)M1以雙星（YY）聯(lián)結(jié)高速啟動(dòng)，完成兩極啟動(dòng)。反向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)壓下按鈕SB2，工作過(guò)程和正向運(yùn)轉(zhuǎn)控制相同，不再重復(fù)

（3）主軸點(diǎn)動(dòng)控制主軸點(diǎn)動(dòng)控制是在低速方式下進(jìn)行的。點(diǎn)動(dòng)控制時(shí)，壓下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB4或SB5。點(diǎn)動(dòng)按鈕是復(fù)合按鈕，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，斷開(kāi)了KM1或KM2的自鎖回路。壓住按鈕SB4或SB5時(shí)，接觸器KM1或KM2吸合，KM3也吸合，YB通電，制動(dòng)輪松開(kāi)，主電動(dòng)機(jī)M1旋轉(zhuǎn)。當(dāng)松開(kāi)按鈕時(shí)，接觸器KM1或KM2及KM3即斷電釋放，主電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。（4）主軸的停止和制動(dòng)壓下停止按鈕SB1，接觸器KM1或KM2則斷電釋放，主軸電動(dòng)機(jī)M1停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并進(jìn)行機(jī)械制動(dòng)。M1斷電時(shí)制動(dòng)電磁鐵YB線圈也斷電，由于彈簧的作用抱閘制動(dòng)，電動(dòng)機(jī)很快停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

2．主軸變速及進(jìn)給變速的控制主軸變速和進(jìn)給變速的控制是在電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行的。當(dāng)主軸手柄拉出時(shí)，行程限位開(kāi)關(guān)SQ2被壓斷開(kāi)，使接觸器KM3、KM4、KM5斷電釋放，主軸電動(dòng)機(jī)M1停止運(yùn)轉(zhuǎn)。主軸轉(zhuǎn)速選好后推回調(diào)速手柄，行程開(kāi)關(guān)`SQ2復(fù)位，M1自行啟動(dòng)工作。同理，進(jìn)給變速時(shí)，拉出進(jìn)給變速操縱手柄，SQ2同樣被壓分?jǐn)?，M1停止轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)進(jìn)給量選好后，將變速手柄推回，SQ2復(fù)位，主軸電動(dòng)機(jī)M1自動(dòng)工作。當(dāng)變速手柄推不上時(shí)可來(lái)回推動(dòng)，使手柄軸通過(guò)彈簧裝置作用于行程開(kāi)關(guān)SQ2，使主軸電動(dòng)機(jī)M1通斷時(shí)進(jìn)行沖動(dòng)，這樣便于齒輪嚙合，變速完成后正常進(jìn)行工作。

3．快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2的控制機(jī)床各部分的快速移動(dòng)由單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)M2來(lái)拖動(dòng)。由快速移動(dòng)手柄壓下限位開(kāi)關(guān)SQ5或SQ6使其閉合，接觸器KM6或KM7吸合，電動(dòng)機(jī)M2旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)。4．機(jī)械和電氣聯(lián)鎖保護(hù)聯(lián)鎖行程開(kāi)關(guān)

SQ4有一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)和工作臺(tái)及主軸箱進(jìn)給操作手柄相連。操作手柄處于“進(jìn)給”位置時(shí)，聯(lián)鎖行程開(kāi)關(guān)SQ4的常閉觸頭處于斷開(kāi)狀態(tài)。行程開(kāi)關(guān)SQ3也有一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)和主軸及花盤(pán)進(jìn)給與操作手柄相連，當(dāng)操作手柄處在“進(jìn)給”位置時(shí)，SQ3的常閉觸頭也處于斷開(kāi)狀態(tài)。這兩個(gè)手柄在任一手柄處于“進(jìn)給”位置時(shí)，主軸電動(dòng)機(jī)M1和快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2均可啟動(dòng)。

若兩個(gè)手柄同時(shí)扳到“進(jìn)給”位置時(shí)，則聯(lián)鎖行程開(kāi)關(guān)SQ3和SQ4的觸頭都處在斷開(kāi)狀態(tài)，切斷控制電路，電動(dòng)機(jī)M1和M2則無(wú)法啟動(dòng)，保證了在誤操作時(shí)避免造成事故，起到聯(lián)鎖保護(hù)作用。

（三）輔助電路分析因?yàn)榭刂齐娐肥褂秒娖鞣N類(lèi)較多，所以采用一臺(tái)控制變壓器TC供電，控制電路為127V，并有36V安全電壓給局部照明燈EL供電，SA為照明燈開(kāi)關(guān)，HL為電源指示燈。

四、臥式鏜床電氣控制線路的特點(diǎn)

（1）主軸與進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M1為雙速電動(dòng)機(jī)，由接觸器KM3和KM4、KM5控制定子繞組由三角形接法換接成雙星形接法，進(jìn)行低高速轉(zhuǎn)換。低速時(shí)直接啟動(dòng)；高速時(shí)，先低速啟動(dòng)，而后自動(dòng)轉(zhuǎn)換成高速運(yùn)行，以減小啟動(dòng)電流。（2）雙速電動(dòng)機(jī)M1能正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行，并可正、反向點(diǎn)動(dòng)。制動(dòng)采用電磁操作的機(jī)械制動(dòng)裝置。（3）主軸和進(jìn)給變速均可在運(yùn)行中進(jìn)行，只要進(jìn)行變速，主電動(dòng)機(jī)便斷電停車(chē)，變速完成后又恢復(fù)運(yùn)行。（4）主軸箱、工作臺(tái)與主軸進(jìn)給等部分的快速移動(dòng)由單獨(dú)的快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)，它們與電動(dòng)機(jī)進(jìn)給之間有機(jī)械和電氣的聯(lián)鎖保護(hù)。

*3.5組合機(jī)床電氣控制線路分析

組合機(jī)床是由一些通用部件及少量專(zhuān)用部件組成的高效自動(dòng)化或半自動(dòng)化專(zhuān)用機(jī)床。可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車(chē)削、銑削及精加工等多道工序，一般采用多軸、多刀、多工序、多面、多工位同時(shí)加工，適用于大批量生產(chǎn)，能穩(wěn)定地保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

組合機(jī)床的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件約占70～80%，這些部件是系列化的。其余20～30%的專(zhuān)用部件是由被加工件的形狀、輪廓尺寸、工藝和工序決定的。

組合機(jī)床的通用部件包括：動(dòng)力部件（如動(dòng)力頭和動(dòng)力滑臺(tái)）、支承部件（如滑座、床身、立柱及中間底座）、輸送部件（如回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)鼓輪、自動(dòng)線工作回轉(zhuǎn)臺(tái)及零件輸送裝置）、控制裝置（如液壓元件、控制板、按鈕臺(tái)及電氣擋鐵）等。動(dòng)力頭和動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床最主要的通用部件，是完成刀具切削運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。能同時(shí)完成切削運(yùn)動(dòng)及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件稱(chēng)為動(dòng)力頭，只能完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件稱(chēng)為動(dòng)力滑臺(tái)。動(dòng)力滑臺(tái)按結(jié)構(gòu)分有機(jī)械滑臺(tái)和液壓動(dòng)力滑臺(tái)。動(dòng)力滑臺(tái)可配制成臥式或立式的組合機(jī)床，動(dòng)力滑臺(tái)配置不同的控制電路，可完成多種自動(dòng)循環(huán)

動(dòng)力滑臺(tái)的基本工作循環(huán)形式有：

（1）一次工作進(jìn)給快進(jìn)→工作進(jìn)給→（延時(shí)停留）→快退可用于鉆、擴(kuò)、鏜孔和加工盲孔、刮端面等。（2）二次工作進(jìn)給快進(jìn)→一次工作進(jìn)給→二次工進(jìn)→（延時(shí)停留）→快退可用于鏜孔完后又要車(chē)削或刮端面等。（3）跳躍進(jìn)給快進(jìn)→工進(jìn)→快進(jìn)→工進(jìn)→（延時(shí)停留）→快退例如，鏜削兩層壁上的同心孔，可跳躍進(jìn)給自動(dòng)工作循環(huán)。

(4）雙向工作進(jìn)給快進(jìn)→工進(jìn)→反向工進(jìn)→快退例如用于正向工進(jìn)初加工，反向工進(jìn)精加工。（5）分級(jí)進(jìn)給快進(jìn)→工進(jìn)→快退→快進(jìn)→工進(jìn)→快退→…→快進(jìn)→工進(jìn)→快退主要用于鉆深孔。組合機(jī)床的控制系統(tǒng)多采用機(jī)械、液壓、電氣或氣動(dòng)相結(jié)合的控制方式，而電氣控制起著中樞聯(lián)接作用。組合機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)由通用部件的典型控制線路及基本控制環(huán)節(jié)組成。

一、機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)控制電路

機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)由滑臺(tái)、滑座及雙電機(jī)（快速和進(jìn)給電機(jī)）、傳動(dòng)裝置