第六章 机床电气控制线路介绍

1、主电动机M1的控制：
①、点动（正向）
按下点动按钮SB2→KM1线圈通电 （无自锁）→M1串R全压正向点动，电流表 PA不投入。 松开点动按钮SB2→KM1线圈断电，点 动停止。 ②、正反转控制（SB3、SB4）。 按动正转SB3→ KT线圈通电延时、 KM3线圈通电→主回路R被旁路→KA线圈通 电→ KM1线圈通电自锁→M1正向起动。 启动完毕，KT延时时间到→PA投入检 测运行电流。 ③、反接制动（正转时n>0触点闭合） 按动停车按钮SB1→KM1、KT、KM3、 KA线圈断电，松开SB1→KM2线圈通电 →M1串R反接→n<100r/min时→KM2线圈 断电，切除反接电源，M1停止转动。 反转及反转的反接制动请自行分析。
主电动机控制 SB1、SB2、KM1构成主轴电动机的 起停控制电路，HL3用作运行指示。 摇臂上升过程分析（夹紧时压下SQ3 ）: 按下SB3→KT通电→电磁阀YA线圈 通电、KM4线圈通电→ 液压泵电机M3 正转、压力油进入摇臂夹紧油缸右腔→ 摇臂松开→压下ＳQ2→KM4线圈断电 →M3停止放松（此时SQ3恢复为常态， YA线圈仍通电） 。 压下的ＳQ2 →KM2线圈通电→摇臂 升降电机M2正转→摇臂上升→升至需要 高度时，松开SB3或摇臂压下限位开关 SQ1时→ KT线圈断电延时、KM2线圈断 电→M2停止上升 。 KT线圈断电延时1~3S→KM5线圈通 电→液压泵电机M3反转→ 摇臂夹紧→压 下SQ3→KM5、YA线圈断电→M3停止。 夹紧完毕，摇臂上升的全部过程结束。
位置开关SQ1 、SQ6用于升降限位保护。
3、工作状态指示 HL1、HL2用于主轴箱和立柱的夹紧、放松工作状态指示 HL3用于主轴电动机运转工作状态指示。
6.3 摇臂钻床电气控制主电路
主电动机M1： KM1单向起停控制。 摇臂升降M2： KM2、KM3，正反转控制。 液压泵机M3： KM4、KM5，正、反转 （夹/松）控制。 冷却泵M4： 组合开关SA1单向手动 控制。
摇臂 液压缸 主轴箱 液压缸 立柱 液压缸
YV YA
双向 定量泵
M 3~
溢 流 阀
6.3摇臂钻床电气控制系统
控制要求： 1、主轴的控制 主轴由机械摩擦片式离合器实现正转、反转及调速的控制 。 2、摇臂升降过程： 放松→升/降→夹紧 a . 摇臂在完全放松状态下压下放松位置开关SQ2； b. 做升/降运动； c.升降完毕与夹紧之间加入1~3S的时间延时，以克服惯性； d.升降完毕后，做夹紧运动，完全夹紧，压下夹紧位置开关 SQ3，摇臂升降过程结束。
3、工作台进给控制
机 离 器 械 合
YC1 (工 ) 进
电 离 器 磁 合 进 传 链 给 动
横 传 链 向 动 垂 传 链 直 动 纵 传 链 向 动
M2
YC2(快 ) 进
①传动方式及控制特点 工作台矩形直线运动和圆形圆弧运动的机械传动链如上图所示。 （1）矩形工作台的直线运动： 运动方向（三维空间）： 纵向（左右）、横向（长后）、升降（上、下）。 操纵方法： 纵向操纵手柄，左、0、右（3工位）位置。 十字操纵手柄（两个机械联动），前、上、0、下、后（5工位）位置。 （2）圆形工作台的圆弧旋转运动： 矩形工作台的纵向操纵手柄和十字操纵手柄均在0位时，通过操作转换开关SA3控制圆形工 作台的圆弧旋转运动。 矩形工作台的三维空间6个方向的直线运动和圆形工作台的圆弧运动要互锁。每个时刻只允 许有一个运动方向。
§6.3 目 录
6.3.1 C650卧式车床控制线路分析 6.3.2 摇臂钻床控制线路分析 6.3.3 万能铣床控制线路分析 6.3.4 卧式镗床控制线路分析 6.3.5 磨床电气控制线路分析 6.3.6 组合机床控制线路分析 6.3.7 桥式起重机控制线路分析
6.3.1 C650卧式车床电气控制 电路
重点：掌握正、反双向转动的反接制动控制电路结构和原理。 3.1.1 车床结构介绍和控制要求 C650车床：最大回转直径1020mm，最大的工件长度3000mm。 主轴电动机：用于主轴正反向运动和刀具的工步进给运动，通过手柄 操纵机械变速箱改变主轴和进给的转速。 要求：
①因转动惯量过大，主轴采用电气停车制动。 ②快移电动机实现刀架拖板快速移动，以减少辅助工时。 驱动电机电气控制要求： 主轴电动机（30KW）：①正、反转②电气反接制动③正向点动。 快移电动机（2.2KW）：点动控制。 冷却泵电动机（0.125KW）：起停控制。 （提供冷却液）。
6.3 摇臂钻床电气控制电路
6.3 摇臂钻床电气控制电路
主轴箱与立柱,外立柱与内立柱间 的夹紧、松开（两者同时进行）： 松开：按下SB5→KM4线圈通电→液压 泵电动机M3正转，电磁铁YA线圈不 通电，泵入的压力油进入主轴箱和立 柱液压缸右腔→主轴箱和立柱同时松 开→ 直至位置开关SQ4复位→HL1作 松开状态指示，此时松开按钮SB5， 放松过程结束。 夹紧：按下SB6→KM5线圈通电→液压 泵电动机M3反转、YA线圈不通电， 泵入的压力油进入主轴箱和立柱液压 缸左腔→主轴箱和立柱同时夹紧→ 直至压下位置开关SQ4→HL2作夹紧 状态指示，此时，松开按钮SB6，夹 紧过程结束。
2、其他控制电路原理
M2（冷却泵）： SB5、SB6及KM4 构成起停控制电路： M3（快移）： 刀架操纵手柄控制 刀架拖板的工步下位置开 关SQ→KM5线圈通电 →电动机M3点动。
6.3 摇臂钻床电气控制系统
钻床的用途：钻孔、扩孔、镗孔、绞孔、功丝等机械加工。 摇臂钻床的用途：主要用于加工大、中型零件。 Z3040摇臂钻床简介：最大钻孔直径400mm、跨距1200mm。 摇臂钻床的构成（机械结构示意）：底座、立柱（内、外）、摇臂、主轴箱、 主轴、工作台（固定工件）。 （外形图） 机械运动： 主运动：主轴带动钻头刀具作旋转运动。（主电动机M1驱动） 进给运动：主轴的上、下进给运动（主电动机M1驱动） 辅助运动：①外立柱和摇臂绕内立柱作回转运动（手动） ②摇臂沿外立柱作升降运动（升降电动机M2驱动） ③主轴箱沿摇臂水平移动（手动） ④夹紧与放松运动，外立柱与内立柱、摇臂与外立柱、 主轴箱与摇臂间的（液压驱动，电动机M3拖动）。
③矩形工作台的升降和横向运动
机械传动： 十字操纵手柄。前、后位置沟通横向机械传动链。上、 下位置沟通垂直机械传动链。 电气控制： 十字手柄向下和右（后）压下位置开关SQ3，上和左 （前）压下位置开关SQ4。 压下SQ3时，控制电流经SA3、SQ1、SQ2常闭触点 和SQ3动合的常开触点使KM3线圈通电，进给电动机M3 正转，通过相应的机械传动链，驱动矩形工作台向下或 向右运动。 压下SQ4时，控制电流经SA3、SQ1、SQ2常闭触点 和SQ4动合的常开触点使KM4线圈通电，进给电动机M3 正转，矩形工作台向上或向左运动。 互锁：矩形工作台的垂直和横向运动中，SA3、SQ1、 SQ2常闭触点的闭合条件要求纵向手柄在0位及SA3选择 矩形工作台，否则横向和垂直运动无法进行。 安放在床身上的限位档铁，能使十字手柄自动返回0 位。实现横向、垂直的终点停车。
要求： 要求：
学会分析电气设备中各种电动机起动、 学会分析电气设备中各种电动机起动、制动过程 和各种辅助电路的工作原理， 和各种辅助电路的工作原理，掌握常用电气设备中电 气原理图的原理和结构。 气原理图的原理和结构。
电气控制系统分析的一般方法步骤： 1、了解机械设备的机械动作及工步图。分析传动系统 的驱动方式，含电动、液压、气动驱动原理。 2、了解电器元件的安装位置及作用。 3、分析机械部件与电器元件的关联，含操纵手柄，行 程控制的档铁、撞块、离合器、电磁铁等的状态及 安装位置。 4、分析电气控制原理。
6.3 万能铣床电气控制系统
用途：铣削平面、斜面和加工沟槽。 分类：立铣、卧铣、龙门铣、仿形铣、专 用铣床。 常用的卧式万能铣床型号： X62W、改进型XA6132。XA6132是在 X62W型万能铣床的基础上增设电磁铁离 合器抱闸制动，其他机械结构相同及电气 控制电路基本相同。
6.3 XA6132万能铣床简介
2、主轴及冷却泵电动机控制
主轴： 主轴在加工前，由选择开关SA4选择主轴 电动机M2的转动方向（顺、逆铣）。 ①起停：SB1、SB2及SB3、SB4和KA1用以实 现主轴电动机M2的两地起停控制，两套起停 控制按钮分别装在铣床正面和侧面操作板上。 停车时SB1、SB2的常开触点闭合，使主 轴制动电磁离合器的电磁铁YB线圈通电，同 时电磁线圈YC2通电，沟通工作台快速进给传 动链，此时进给电动机M2断电，工作台快停 （顺控要求），实现主轴电动机迅速停车制动。 ②上刀制动：转换开关SA2常开触点闭合，电磁 离合器电磁铁YB线圈通电，实现上刀制动。 ③主轴变速冲动：主轴电动机（M2）在转动过程 中，拉出主轴变速手柄时，位置开关SQ5动作， KM1或KM2线圈断电、主轴电动机（M2）停 止转动，主轴变速手柄在复位过程中，压下 SQ5、KM1或KM2线圈通电，M2作瞬时正或 反向变速冲动。反复推拉变速手柄，直至手柄 放回原位，齿轮啮合为止。 冷却泵：转动旋转式转换开关SA1→中间继电器 KA3线圈通电→冷却泵电动机M1转动。
②矩形工作台的纵向进给
手柄向右压下SQ1 →电流过SQ6、SQ4、SQ3、SA3的常 闭触点和SQ1的常开动合触点使KM3线圈通电→工作台进给 电动机M3正转，拖动工作台向左进给。 手柄回到0位→ SQ1常开触点断开→ KM3线圈断电→ M3停转。 手柄向左→压下SQ2 → KM4线圈通电，工作台进给电动 机M3反转。拖动工作台向右进给。控制电流的必经路径SQ3、 SQ4、SA3的常闭触点，满足了互锁要求。 工作台移动到终点，终点档铁撞击手柄的凸起部分可使 其返回中间位置，实现终点停车。
6.3 万能铣床控制线路分析
XA6132卧式万能铣床 控制线路可分为主电路、控 制电路、直流电路、照明电 路等部分。 1、主电路 ①中间继电器KA3控制冷却 泵电动机M1。 ②KM1、KM2控制主轴电动 机M2正、反转。 ③KM3、KM4控制进给电动 机M3正、反转。 其他，还有短路、过载保 护器件。