第3章 典型机床的电气控制
《常用机床电气控制》课件
弱磁保护
在磁场异常时，自动调整磁场强度以保护机床不受损坏。
弱磁保护是为了防止机床在工作过程中出现磁场异常而采取的保护措施。当磁场出现异常情况时，弱 磁保护装置能够自动调整磁场强度，避免因磁场异常对机床造成损坏。这样可以确保机床在稳定的磁 场环境下工作，提高设备运行精度和稳定性。
CHAPTER 05
过载保护
防止机床工作过程中出现过载现象，确保设备正常运行。
过载保护是机床电气控制中的一项重要措施，用于防止机床在工作过程中因负载 过大而出现过载现象。过载保护装置能够在过载情况下及时切断电源，保护机床 不受损坏，并确保设备正常运行。
短路保护
在机床电路发生短路时，迅速切断电源以保护机床不受损坏 。
易于操作和维护
电气控制系统操作简单，易于维护和 保养，降低了使用成本。
可靠性高
采用成熟的电气元件和控制技术，提 高了系统的可靠性和稳定性。
CHAPTER 02
机床电气控制的基本元件
开关与接触器
开关
用于接通或断开电路，包括刀开 关、转换开关、按钮开关等。
接触器
是一种自动切换电器，主要用于 频繁接通或断开电动机或其他负 载的主电路。
机床电气控制系统的维护与 检修
机床电气控制系统的维护
日常维护
预防性维护
定期检查机床电气控制系统的外观、 紧固件和清洁情况，确保系统正常运 行。
根据设备的使用情况和制造商的推荐 ，制定并执行定期维护计划，以预防 潜在的故障和维护成本的增加。
定期维护
按照机床制造商的推荐，定期对电气 控制系统进行全面检查和维护，包括 更换磨损部件、润滑机械部件、清洁 和校准传感器等。
继电器
01
02
03
数控机床电气控制第2版习题答案习题答案
习题答案第一章机床控制线路的基本环节1.答：低压电器是机床控制线路的基本组成元件。
它可以分为以下几大类；开关电器，主令电器，熔断器，接触器，继电器，控制变压器，直流稳压电源。
常用的低压电器有：刀开关，组合开关，低压断路器，按制按钮，行程开关，万能转换开关，脚踏开关，熔断器，接触器，电磁式继电器，时间继电器，热继电器，速度继电器，控制变压器，直流稳压电源。
2．答：低压断路器俗称为自动空气开关，是将控制和保护的功能合为一体的电器。
它常作为不频繁接通和断开电路的总电源开关或部分电路的电源开关，当发生过载、短路或欠电压故障时能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，并且在分断故障电流后一般不需要更换零部件。
因此，低压断路器在数控机床上使用越来越广泛。
3．答：虽然继电器与接触器都是用来自动接通或断开电路，但是它们仍有很多不同之处。
继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作；继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。
因此继电器触点容量较小（不大于5A）。
在控制功率较小时（不大于5A）可用中间继电器来代替接触器起动电动机。
4．答：热继电器由于其热惯性，当电路短路时不能立即动作切断电路，不能用作短路保护，熔断器不具备热惯性所以只能作电动机的短路保护而不能作长期过载保护；另外，热继电器与熔断器的额定电流选择不同，因此，热继电器只能作为过载保护，熔断器只能作为短路保护。
5．答：短路保护：瞬时大电流保护，最常用的是利用熔断器进行短路保护。
过电流保护：当电流超过其整定值时才动作，整定范围通常为1.1--4倍额定电流。
最常用的是利用过电流继电器进行过电流保护。
长期过载保护：电动机在实际运行中，短时过载是允许的，但如果长期过载或断相运行都可能使电动机的电流超过其额定值，引起电动机发热。
绕组温升超过额定温升，将损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机绕组，因此必须采取过载保护措施。
电机与电气控制技术：典型机床电气控制系统分析
1.知识学习
6.1.3 分析控制电路
在分析电气控制电路时，一般应先从主电路着手，可以看出 有几台电动机，然后根据主电路中控制元件的主触头、电阻等大 致判断电动机如何起动，是否有正反转控制、制动控制和调速要 求等。
2.任务实施
6.4.2 控制电路的分析
1）M1的点动控制
M1的点动控制包括正转点动控制和反转点动控制。正反转接触器KM1、 KM2及正反转点动按钮SB4、SB5组成M1的正反转点动控制电路。当需要M1正转 点动时，按下14区的正转点动按钮SB4，KM线圈得电吸合，KM1在17区的常开 触头闭合，使KM4线圈得电；KM1和KM4的主触头闭合将M1的定子绕组接成△形 联结，且串电阻R作正向低速运行；松开按钮SB4，则KM1、KM4线圈失电，M1 停止正转，完成正转点动。
1.知识学习
6.1.1 了解生产工艺与执行电器的关系
在分析电气控制电路之前，应该熟悉生产机械的工艺情况， 充分了解生产机械要完成哪些动作，这些动作之间又有什么联系； 然后进一步明确生产机械的动作与执行电器的关系必要时可以画 出简单的工艺流程图，为分析电气控制电路提供方便。
1.知识学习
6.1.2 分析主电路
2.任务实施
4) M3是液压泵电动机，可以做正反转运行。其正反转和停止由 接触器KM4和KM5控制。热继电器FR2是液压泵电动机的过载保护 电器。该电动机的主要作用是供给夹紧装置压力油，实现摇臂和 立柱的夹紧和松开。 5) M4是冷却泵电动机，功率很小，由刀开关Q2控制。
机械《机床电气控制》教案
机械《机床电气控制》教案第一章：绪论1.1 课程介绍解释机床电气控制课程的目标和重要性。
概述机床电气控制的基本概念和历史。
1.2 机床电气控制系统的组成介绍机床电气控制系统的常见组成部分，例如电源、控制器、执行器等。
解释各部分的功能和相互作用。
1.3 机床电气控制技术的发展趋势探讨机床电气控制技术的发展历程。
介绍当前机床电气控制技术的发展趋势和未来展望。
第二章：电气元件2.1 电源介绍机床电气控制系统中电源的作用和类型。
解释不同电源的特点和应用场景。
2.2 控制器讲解控制器的功能和工作原理。
介绍常见的控制器类型，如继电器控制器、PLC控制器等。
2.3 执行器解释执行器的作用和分类。
探讨不同执行器的工作原理和应用领域。
第三章：电气控制原理3.1 控制逻辑介绍电气控制逻辑的基本概念和常用符号。
解释逻辑运算和逻辑门电路的工作原理。
3.2 控制电路设计讲解控制电路设计的基本原则和方法。
探讨如何根据机床需求设计合适的控制电路。
3.3 控制电路实例分析分析具体的机床控制电路实例。
解释电路的工作原理和功能。
第四章：PLC控制系统4.1 PLC基本原理介绍可编程逻辑控制器（PLC）的定义和工作原理。
解释PLC的主要组成部分和功能。
4.2 PLC编程讲解PLC编程的基本语言和指令系统。
探讨如何使用PLC编程实现机床控制功能。
4.3 PLC控制系统设计讲解PLC控制系统设计的基本步骤和方法。
探讨如何根据机床需求设计合适的PLC控制系统。
第五章：机床电气控制系统的维护与故障诊断5.1 机床电气控制系统的维护讲解机床电气控制系统的日常维护和保养方法。
解释如何检查和解决问题以保持系统正常运行。
5.2 故障诊断与维修介绍故障诊断的基本方法和技巧。
探讨如何诊断和修复机床电气控制系统中常见的故障。
第六章：典型机床电气控制系统的分析6.1 数控机床电气控制系统介绍数控机床电气控制系统的组成及特点。
分析数控机床的主轴驱动、进给驱动和辅助装置的控制原理。
电机与电气控制课件：典型机床的电气控制
典型机床的电气控制
8.2.3 M7120型平面磨床的控制线路分析 M7120型平面磨床的电气原理图如图8－6所示。 1.主电路 M1为液压泵电动机,M2为砂轮电动机,M3为冷却泵电动
机,M4为砂轮升降电动 机。KM1控制 M1电动机运行,KM2控 制 M2、M3电动机运行,KM3、KM4控制 M4电 动机运行。 另外,电路中还设有短路和过载保护。
典型机床的电气控制
(3)铣床的工作台要求有前后、左右、上下六个方向的 进给运动和快速移动,所以也要 求进给电动机 M2能正反转, 并通过操作手柄和机械离合器相配合来实现。进给的快速移 动是通过电磁离合器和机械挂挡来完成的。为了扩大其加工 能力,在其工作台上可加装圆 工作台,圆工作台的回转运动是 由进给电动机经过附加传动机构来驱动的。
典型机床的电气控制
2.主轴电动机 M1的控制 1)主轴电动机 M1的启动控制 启动前,通过主轴变速手柄选择好主轴速度,合上电源开 关 QS1,将SA5扳至“正向运 转”位置。主轴电动机 M1采用 两地控制方式,一组安装在工作台上,另一组安装在床身 侧面。 按下启动按钮SB1或SB2,KM1线圈得电并自锁,KM1主 触头闭合,M1正向运转。
典型机床的电气控制
8.3.3 X62W 型万能铣床的控制线路分析 X62W 型万能铣床的电气原理图如图8－9所示。 1.主电路 M1为主轴电动机,M2为进给电动机,M3为冷却泵电动机。
KM1、KM2控制主轴电 动机 M1的运行与制动,SA5控制主 轴电动机 M1的正反转运行,KM3、KM4控制进给电 动机 M2 的运行,KM5控制电磁离合器。另外,电路中还设有短路和过 载保护。
(4)主轴运动和进给运动采用变速盘进行速度选择,为保 证变速时齿轮啮合良好,两 种运动都要求有变速冲动功能。
第3章典型机床的电气控制[1]
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v (2)液压电动机控制
v SB3、SB4为液压泵电动机M3的起动和停止按钮，在 QS2或KA的常开触点闭合情况下，按下SB3按钮， KM2线 圈得电，辅助触点闭合自锁，电动机M3旋转，按按钮SB4即 可停止。
v (3)砂轮和冷却泵电砂轮电动机M1和冷却泵电动 机M2的起动和停止按钮,在QS2或KA的常开触点闭合情况下, 按下SB1按钮， KM1线圈得电,辅助触点(闭合自锁，电动机 M1和M2旋转，按下SB2按钮，砂轮和冷却泵电动机停止。
v (5)保护环节完善，对电动机设有短路保护、过载保护、 电磁吸盘欠压保护等。
v
(6)为减少工件在磨削加工中的热变形并冲走磨屑，以保
证加工精度，需用冷却液。
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第3章典型机床的电气控制[1]
3.3.3 平面磨床的电气控制电路分析
v 1.主电路分析
v
主电路中共有三台电动机, 其中M1为砂轮电动
机，拖动砂轮的旋转；M2为冷却泵电动机，拖动冷
却泵供给磨削加工时需要的冷却液；M3为液压泵电
动机，拖动油泵，供出压力油, 负责工作台的润滑。
M1、M2、M3只进行单方向运行,且磨削加工无调速
要求；当砂轮电动机M1起动后，才可起动冷却泵电
动机M2。用接触器KM1控制砂轮电动机M1，用热
继电器FR1进行过载保护；冷却泵电动机用热继电
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第3章典型机床的电气控制[1]
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•图3-3 CA6140电气控制原理图
第3章典型机床的电气控制[1]
v 3.2.3普通车床的电气控制电路分析
v 1.主电路分析
v 在主电路中，一共有三台电动机。M1为主 轴电动机，带动主轴旋转和刀架作进给运动； M2为冷却泵电动机；用来输送切削液；M3 为刀架快速移动电动机。
第3章典型机床的电气控制
v (4)主轴运动和进给运动是采用变速盘来选 择速度，为保证变速齿轮能很好地啮合，调 整变速盘时采用变速冲动控制。
v (5)SA1 是换刀专用开关，换刀时,一方面 将主轴制动, 另一方面将控制电路切断。
v (6)三台电动机M1、M2、M3分别由FR1, FR2、FR3提供过载保护。
v (3) X62W铣床的工作台有6个方向的进给运动和 快速移动，由进给电动机M2实现正反转控制，但6
个方向的进给运动中同时只准有一种运动产生，是 通过采用机械手柄和位置开关配合的方式实现6个
方向进给运动的联锁；进给的快速移动是通过电磁 离合器和机械挂挡来实现的。
第3章典型机床的电气控制
图3-6 X62W型卧式万能铣床电气控制电路图
v M7130平面磨床主要由纵向移动手轮、砂轮箱、 滑座、横向进给手轮、砂轮调节器、立柱、工作台、 垂直进给手轮、床身、等部分组成。工作台上放的 电磁吸盘, 用来吸持工件，工作台可在床身的导轨 上作往返(纵向)运动，主轴可在床身的横向导轨上 作横向进给运动，砂轮箱可在立柱导轨上作垂直运 动。M7130平面磨床的结构如图3-4所示, 图3- 5为 元器件位置图。
v 机床加工对安全性和可靠性有很高的要求，实现 这些要求，除了要合理地选择拖动和控制方案以外， 在控制线路中还必须设置一系列电气保护和必要的 电气联锁控制。
v 5.总体检查
v 要化整为零，在逐步分析了每一个局部电路的工 作原理以及各部分之间的控制关系之后，又必须用 集零为整的方法，检查整个控制线路是否有遗漏。 要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间 的联系，了解电路中每个元件所起的作用。
第3章典型机床的电气控制
v 3.1.2电气控制原理图的分析方法与步骤
《机床电气控制与PLC》教学大纲
《机床电气控制与PLC》教学大纲课程名称：《机床电气控制与PLC》课程编码：适用专业：机电一体化、数控技术、电气技术学时：80或64学分：5或4编写者：刘祖其一、课程性质与任务课程性质：《机床电气控制与PLC》课程综合了《电气控制与PLC》、《数控机床电气控制》两门课程的知识。
主要研究低压控制电器、机床强电控制电路、可编程控制器及编程、数控系统、伺服系统。
是机电一体化、数控技术、电气技术、电子技术等专业的职业技术课。
通过本课程的学习，应使学生初步掌握机床电气控制系统的结构组成及工作原理，可编程控制器的结构及工作原理、指令系统及编程方法，数控系统结构与接口，伺服驱动技术、光栅与编码器等方面的知识。
培养学生初步具有认知、测试及设置机床电气控制系统中控制元件、部件的能力，最终能够掌握普通机床、数控机床电气控制系统的整体结构和工作原理，为今后在工作中操作、调试、维修机床打下较坚实基础。
二、教学目的与基本要求了解数控装置的软件、硬件组成；了解可编程控制器的的结构和工作原理；了解接口信号相互作用，典型数控装置特性、功能，选用方法、系统连接、调试方法。
了解电磁兼容概念，运用电磁兼容采取抗干扰措施。
掌握《机床电气控制与PLC》的基本理论，常用电器的结构、工作原理及用途；掌握普通机床、数控机床电气控制电路的基本分析方法；掌握进给及主轴驱动系统，常用位置检测装置的结构、原理及其应用知识，掌握数控系统I/O接口、信号功能，电气系统的基本测试技术。
重点掌握机床电路的安装调试及检修，可编程控制器的编程方法。
为今后学生能测试、改造、检修机床电气控制系统打下较好的基础。
三、教学主要内容、要点和课时安排目录绪论[学习目标与要求]了解数控机床的产生及发展，了解FMC、FMS、CIMS、适应控制系统的概念，了解数控机床的组成及特点、数控机床伺服驱动系统的基本要求、伺服系统对伺服电机的要求、伺服系统的组成、伺服系统的分类。
第1章常用低压控制电器1.1 概述1.2接触器1.3 继电器1.4熔断器1.5低压开关和低压断路器1.6主令电器1.7低压电器的产品型号[学习目标与要求]掌握接触器、热继电器等常用低压电器的工作原理与选用；了解电弧的形成与灭弧机理；了解低压电器的基本作用与功能和继电特性与返回系数。
第三章 电气控制线路设计
第三章 电气控制线路设计
控制线路：
（ SB2+ SQ1+ SQ3+） →KM1√→KM1+ 主触点吸合，M1正
转，炉门开启↘→KM1+ 辅助常开触点吸合，自锁。 →SQ4→KM1×→KM1- 主触点脱开，M1停止，炉门开启完毕。 →SQ4+ →KM3√→KM3+ 主触点吸合，M2正转，推料杆前进，上料 开始 →SQ2→KM3×→KM3- 主触点脱开，M2停止，上料完毕。 →SQ2+ →KM4√→KM4+ 主触点吸合，M2反转，推料杆后退 ↘→KM4+ 辅助常开触点吸合，自锁。 →SQ1→KM4×→KM4- 主触点脱开，M2停止。 →SQ1+ →推料杆回到原位。↘→KM2√→KM2+ 主触点吸合，M1反 转，炉门关闭 →SQ3→KM2×→KM2- 主触点脱开，M1停止，炉门关闭结束。 →SQ3+ →炉门回到原位。一个循环结束。
第三章 电气控制线路设计
控制线路： 按下SB2+→KM1√→KM1+ 主触 点吸合，M正向启动，由1向2运 动→到位置2 ↘→KM1+ 辅助常开触点吸合， 自锁。 →S2-→KM1×→KM1- 主触点 释放脱开，M正转停止。 ↘S2+→KM2√→KM2+ 主触点 吸合，M反向启动，由2向1运动 →到位置1→S1↘→KM2+ 辅助常开触点吸合， 自锁 →KM2×→KM2- 主触点释放脱 开，M反转停止。
第三章 电气控制线路设计
★ 电气控制线路设计的一般原则 当机械设备的电力拖动方案和控制方案已经确定后， 就可以进行电气控制线路的设计。电气控制线路的设计是 电力拖动方案和控制方案的具体化，一般在设计时应该遵 循以下原则： 1、最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的 要求 控制线路是为整个设备和工艺过程服务的。因此，在 设计之前，要调查清楚生产要求，对机械设备的工作性能、 结构特点和实际加工情况有充分的了解。电气设计人员深 入现场对同类或接近的产品进行调查，收集资料，加以分 析和综合，并在此基础上考虑控制方式，起动、反向、制 动及调速的要求，设置各种联锁及保护装置，最大限度地 实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求。
《电气控制与PLC应用技术》习题解答田效伍
第1章常用低压电器1-1 什么是低压电器? 常用的低压电器有哪些？答：低压电器是指使用在交流额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的的电路中，根据外界施加的信号和要求，通过手动或自动方式，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电器。
常用的低压电器有刀开关、低压断路器、转换开关、熔断器、接触器、继电器、按钮、行程开关等。
1-2 电磁式低压电器有哪几部分组成?说明各部分的作用。
答：电磁式低压电器一般由电磁机构和触头系统组成。
电磁机构是电磁式低压电器的检测部分，接受外界输入的信号，通过转换、放大与判断做出一定的反应；触头系统是执行机构，受电磁机构控制，用于输出相应的指令，实现控制的目的。
1-3 灭弧的基本原理是什么？低压电器常用的灭弧方法有哪几种？答：灭弧时可通过增大电弧长度、冷却弧柱、把电弧分成若干短弧等使电弧熄灭，灭弧装置就是根据这些原理设计的。
常用的灭弧方法有电动力吹弧、磁吹灭弧、栅片灭弧等。
1-4 熔断器有哪些用途？一般应如何选用？在电路中应如何连接？答：熔断器是一种广泛应用的简单有效的保护电器，在电路中主要用于短路保护，特殊情况下用于过载保护。
熔断器的主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体，串联在被保护的电路中。
熔断器的类型很多，按结构形式可分为瓷插式熔断器、螺旋式熔断器、封闭管式熔断器、快速熔断器和自复式熔断器等。
在选用熔断器时，应根据被保护电路的需要，首先确定熔断器的型式，然后选择熔体的规格，再根据熔体确定熔断器的规格。
1-5 交流接触器主要由哪些部分组成？在运行中有时产生很大的噪音，试分析产生该故障的原因。
答：交流接触器主要由电磁机构、主触点和熄弧系统、辅助触点、反力装置、支架和底座等部分组成。
交流接触器在运行中噪音突然急剧增大时，往往是由于交流电磁机构中铁芯端面镶嵌的短路环断路或脱落所致。
交流电磁铁由于通入的是交流电，其电磁吸力在0（最小值）～F m（最大值）之间变化。
典型机床电气控制线路的安装调度与维修
任务一 工业机械电气设备维修的一般要 求和方法
¡ 16．用电阻测量法检查电气故障时应注意哪几点? ¡ 17．利用短接法检查电气故障时应注意哪几点? ¡ 18．简述电气设备修复的注意事项。
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维修
任务二 CA6140型车床电气控制电路
¡ (2)采用齿轮箱进行机械有级调速。为减小振动，主拖动电动 机通过几条V带将动力传递到主轴箱。
¡ (3)在车削螺纹时，要求主轴有正、反转，由主拖动电动机正 反转或采用机械方法来实现。
¡
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(4)主拖动电动机的起动、停止采用按钮操作。
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维修
任务二 CA6140型车床电气控制电路
¡ (3)照明、信号电路分析 控制变压器TC的二次侧分别输出24V 和6V电压，作为车床低压照明灯和信号灯的电源。EL作为车床的低 压照明灯，由开关SA控制；HL为电源信号灯。它们分别由FU4和FU3 作为短路保护。
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任务一 工业机械电气设备维修的一般要 求和方法
¡ 尽管对电气设备采取了日常维护保养工作，降低了电气故障的 发生率，但不可能杜绝电气故障的发生。因此，维修电工不但要掌 握电气设备的日常维护保养，还要学会正确的检修方法。
¡ 第三部分 操作技能
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维修
任务二 CA6140型车床电气控制电路
维修电工与实训常用机床电气控制操作教案
维修电工与实训-常用机床电气控制操作教案第一章：绪论1.1 课程介绍使学生了解本课程的目的、内容、意义，熟悉课程的安排和学习方法。
1.2 机床电气控制概述介绍机床电气控制系统的组成、作用和分类，使学生了解电气控制技术在机床上的应用。
第二章：常用低压电器2.1 低压配电柜及开关介绍低压配电柜的组成、功能及常见开关的使用方法，使学生掌握低压电器的安装与维护。
2.2 接触器讲解接触器的结构、原理、选用和安装，使学生了解接触器在电气控制中的应用。
2.3 继电器介绍继电器的类型、原理、选用和安装，使学生掌握继电器在电气控制中的应用。
第三章：机床电气控制电路分析3.1 电气控制原理讲解电气控制电路的基本原理和分析方法，使学生掌握电气控制电路的解读能力。
3.2 典型机床电气控制电路分析分析常用机床（如车床、铣床、钻床等）的电气控制电路，使学生能够实际分析机床电气控制电路。
第四章：常用机床电气控制设备的安装与调试4.1 电气设备安装工艺要求讲解电气设备安装的基本工艺要求，使学生掌握电气设备安装的技巧。
4.2 机床电气控制设备的调试与维护介绍机床电气控制设备的调试方法和维护注意事项，使学生能够对机床电气控制设备进行调试和维护。
第五章：机床电气控制设备的故障诊断与维修5.1 故障诊断与维修方法讲解机床电气控制设备故障诊断与维修的基本方法，使学生掌握故障诊断与维修的技巧。
5.2 典型机床电气控制设备故障分析与维修分析常用机床电气控制设备的故障原因，讲解故障排除方法，使学生能够独立解决机床电气控制设备的故障问题。
第六章：CNC机床电气控制与维修6.1 CNC机床电气控制基础介绍CNC机床的组成、工作原理和电气控制系统，使学生了解CNC机床电气控制的基本知识。
6.2 CNC机床电气控制系统的故障诊断与维修讲解CNC机床电气控制系统的故障诊断与维修方法，使学生掌握CNC机床电气控制系统的故障排除技巧。
第七章：PLC在机床电气控制中的应用7.1 PLC基础介绍可编程逻辑控制器（PLC）的组成、工作原理和编程软件，使学生了解PLC 的基本知识。
第三章 典型机床的电气控制
4. 中间继电器KA起着扩展接触器KM3触点的作用。从电路可见KM3的常开 触点直接控制KA故KM3和KA的触点的闭合和断开情况相同。
第十六页，编辑于星期一：十七点 三十五分。
3.3 Z3040型摇臂钻床的电气控制线路
3.3.1 摇臂钻床的结构及工作情况
钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、 铰孔、攻螺纹及修刮面等多种形式的加工。
第十八页，编辑于星期一：十七点 三十五分。
3.3.2 摇臂钻床的运动形式
1. 钻削加工时，钻头一边进行旋转切削，一边进行纵向进给。其运 动形式如下：
2. 主运动摇臂钻床的主运动是指主轴的旋转运动。
3. 进给运动摇臂钻床的进给运动是指主轴的纵向进给运动。 4. 辅助运动摇臂钻床的辅助运动是指：
① 摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动；
❖ 车床是一种应用最为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、 螺纹、定型表面，并可以用钻头、铰刀等进行加工。
❖ 组成:床身、主轴变速箱、尾座进给箱、丝杠、光杠、刀架和溜板箱等。
第七页，编辑于星期一：十七点 三十五分。
3.2 普通车床的电气控制线路
❖ 主运动：主轴带动工件的旋转运动，承受车削加工时的主要切削功率。进给运 动是溜板带动刀架的纵向或横向直线运动。
１．主电路
1. 电源由转换开关ＱＳ引入。 2. 主电路有四台电动机： ✓ M1为主轴电动机，主轴作钻孔圆周运动，接触器KM1控制M1的启停，热
继电器FR1进行过载保护； ✓ M2为摇臂升降电动机，可进行正、反转由接触器KM2，KM3控制，M2一般短时
工作，不设长期过载保护；
✓ M3为液压泵电动机，正、反转由接触器KM4、KM5控制，热继电器FR2
典型机床电气控制
①主电动机的起停控制
②主轴变速点动控制
③工作台移动控制
④工作台各运动方向的联锁
⑤工作台进给变速点动控制
⑥圆工作台控制
⑦冷却泵电动机的控制
冷却泵电动机M3的起停由转换开关SA3(7)直接控制，无失压保护功能，不影响安全操作。
3〕辅助电路与保护环节分析
机床的局部照明由变压器T(6)供应36V安全电压，灯开关为SA4(6)。
2〕故障现象：主轴电动机不能停转。
原因分析：这类故障多数是由于接触器KM1的铁芯面上的油污使铁芯不能释放或KM1的主触点发生熔焊，或停止按钮SB1的常闭触点短路所造成的。应切断电源，清洁铁芯极面的污垢或更换触点，即可排除故障。
3〕故障现象：主轴电动机的运转不能自锁。
原因分析：当按下按钮SB2时，电动机能运转，但放松按钮后电动机即停转，是由于接触器KM1的辅助常开触头接触不良或位置偏移、卡阻现象引起的故障。这时只要将接触器KM1的辅助常开触点进展修整或更换即可排除故障。辅助常开触点的连接导线松脱或断裂也会使电动机不能自锁。
1〕分析主电路
从主电路入手，根据每台电动机和电磁阀等执行电器的控制要求去分析它们的控制内容，控制内容包括起动、方向控制、调速和制动等。
2〕分析控制电路
根据主电路中各电动机和电磁阀等执行电器的控制要求，逐一找出控制电路中的控制环节，利用前面学过的根本环节的知识，按功能不同划分成假设干个局部控制线路来进展分析。分析控制电路的最根本方法是查线读图法。
1〕车床的结构认识
图3-1车床结构示意图
1—床身2—进给箱3—挂轮箱4—主轴箱5—溜板箱6—溜板与刀架
7—尾座8—丝杠9—光杠
C6140T车床主要构造由床身、主轴变速箱、进给箱、溜板与刀架、尾座、丝杠、光杠等几局部组成，其外形图如图3-1所示。
第3章典型机床的电气控制
第3章典型机床的电气控制
3.3.3 平面磨床的电气控制电路分析
❖ 1.主电路分析
❖ 主电路中共有三台电动机, 其中M1为砂轮电动 机，拖动砂轮的旋转；M2为冷却泵电动机，拖动冷 却泵供给磨削加工时需要的冷却液；M3为液压泵电 动机，拖动油泵，供出压力油, 负责工作台的润滑。 M1、M2、M3只进行单方向运行,且磨削加工无调速 要求；当砂轮电动机M1起动后，才可起动冷却泵电 动机M2。用接触器KM1控制砂轮电动机M1，用热 继电器FR1进行过载保护；冷却泵电动机用热继电 器FR2作过载保护。用接触器KM2控制液压泵电动 机M3，用热继电器FR3作过载保护。M7130平面磨 床的电气控制线路原理图如图3-6所示。
❖ (2) 换向是通过工作台上的撞块碰撞床身上的液压换向开 关来实现的，对磨床的砂轮、砂轮箱升降和冷却泵不要求调 速。
❖ (3) 磨削工件采用电磁吸盘来吸持工件。并有必要的信号 指示和局部照明。
❖ (4)砂轮电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机采用直接 起动，砂轮箱升降电动机要求能正、反转。
❖ (5)保护环节完善，对电动机设有短路保护、过载保护、 电磁吸盘欠压保护等。
第3章典型机床的电气控制
1-立柱；2-滑座；3-砂轮箱；4-电磁吸盘；5-工作台；6-床身 图3-4 M7130平面磨床的结构示意图
第3章典型机床的电气控制
图3- 5元器件位置图
第3章典型机床的电气控制
❖3.3.2 平面磨床的基本控制要求
❖ (1)所使用的液压泵电动机、砂轮电动机、砂轮箱升降电 动机和冷却泵电动机均采用普通笼型交流异步电动机。
❖ 进给运动：铣床的进给运动是指工作台的前后 (横向)、左右(纵向)和上下(垂直)6个方向的运动， 或圆工作台的旋转运动。
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3.3.3 平面磨床的电气控制电路分析
1.主电路分析
主电路中共有三台电动机, 其中M1为砂轮电动 机，拖动砂轮的旋转；M2为冷却泵电动机，拖动冷 却泵供给磨削加工时需要的冷却液；M3为液压泵电 动机，拖动油泵，供出压力油, 负责工作台的润滑。 M1、M2、M3只进行单方向运行,且磨削加工无调速 要求；当砂轮电动机M1起动后，才可起动冷却泵电 动机M2。用接触器KM1控制砂轮电动机M1，用热 继电器FR1进行过载保护；冷却泵电动机用热继电 器FR2作过载保护。用接触器KM2控制液压泵电动 机M3，用热继电器FR3作过载保护。M7130平面磨 床的电气控制线路原理图如图3-6所示。
2、控制电路分析
(1)主轴电动机M1的控制 1）为了操作方便，主轴电动机M1起动和停止采 用两地控制，一处在升降台上，一处在床身上。 起动运行：将转换开关SA3扳到所需的转向位置。 按下启动按钮SB1或SB2，主电动机M1起动。 2）停止运行：当按下停车按钮SB5或SB6时，电 动机M1失电。常开触头SB5-2或SB6-2接通电磁离 合器YC1，对主轴电动机进行制动。
图3- 2元器件位置图
3.2.2
普通车床的主要运动形式
车床的主运动为零件旋转运动, 由主轴通 过卡盘带动零件旋转, 是承担车削加工时的主 要切削功率。在车削加工时，要根据被加零 件材料、刀具种类、零件尺寸、工艺要求等 来选择不同的切削速度和切削用量。
图3-3 CA6140电气控制原理图
3.2.3普通车床的电气控制电路分析
5.总体检查
要化整为零，在逐步分析了每一个局部电路的工 作原理以及各部分之间的控制关系之后，又必须用 集零为整的方法，检查整个控制线路是否有遗漏。 要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间 的联系，了解电路中每个元件所起的作用。
3.2普通车床的电气控制
普通车床的结构及工作要求 3.2.2 普通车床的主要运动形式 3.2.3 普通车床的电气控制电路分析
2.控制电路分析
（1）主轴电动机M1的控制。 按下启动按钮SB2，接触器KM1的线圈得电吸合， KM1主触头闭合，主轴电动机M1起动运行。按下按 钮SB1, 主轴电动机M1停转。 （2）冷却泵电动机M2的控制 由于主轴电动机M1和冷却泵M2在控制电路中采 用顺序控制，所以只有在主轴电机M1运转情况下， 即KM1常开触头闭合，冷却泵电动机M2得电才能起 动。当M1停止运行时，M2自动停止。 （3）刀架快速移动电动机M3的控制 刀架快速移动电动机M3的起动是由安装在进给操 纵手柄顶端的按钮SB3控制, 它与交流接触器KM3组 成点动控制环节。
(2)液压电动机控制
SB3、SB4为液压泵电动机M3的起动和停止按钮，在 QS2或KA的常开触点闭合情况下，按下SB3按钮， KM2线 圈得电，辅助触点闭合自锁，电动机M3旋转，按按钮SB4即 可停止。
(3)砂轮和冷却泵电动机控制
在控制电路中，SB～SB2为砂轮电动机M1和冷却泵电动 机M2的起动和停止按钮,在QS2或KA的常开触点闭合情况下, 按下SB1按钮， KM1线圈得电,辅助触点(闭合自锁，电动机 M1和M2旋转，按下SB2按钮，砂轮和冷却泵电动机停止。
图3-7 X62W型万能铣床外形图 1-床身；2-主轴；3-刀杆；4-悬梁；5-刀杆支架； 6-工作台；7-回转盘；8-横溜板；9-升降台；10-底座
图3-8 X62W型万能铣床元器件位置图
3、电气控制特点
(1)X62W万能铣床采用了3台异步电动机进行拖 动，它们分别是主轴电动机M1、进给电动机M2和 冷却泵电动机M3。 (2) X62W铣削加工有顺铣和逆铣，主轴电动机 Ml的正反转由组合开关SA3控制，停车时采用电磁 离合器制动，以实现准确停车。 (3) X62W铣床的工作台有6个方向的进给运动和 快速移动，由进给电动机M2实现正反转控制，但6 个方向的进给运动中同时只准有一种运动产生，是 通过采用机械手柄和位置开关配合的方式实现6个 方向进给运动的联锁；进给的快速移动是通过电磁 离合器和机械挂挡来实现的。
Байду номын сангаас
3.3.1平面磨床的主要工作情况 3.3.2平面磨床的基本控制要求 3.3.3平面磨床的电气控制电路分析
3.3.1平面磨床的主要工作情况
平面磨床的主运动是砂轮的旋转运动。进给运 动为工作台和砂轮的纵向往返运动，砂轮箱升降运 动为辅助运动。工作台每完成一次纵向进给，砂轮 自动作一次横向进给，只有当加工完整个平面以后， 砂轮用手动作垂直进给。 M7130平面磨床主要由纵向移动手轮、砂轮箱、 滑座、横向进给手轮、砂轮调节器、立柱、工作台、 垂直进给手轮、床身、等部分组成。工作台上放的 电磁吸盘, 用来吸持工件，工作台可在床身的导轨 上作往返(纵向)运动，主轴可在床身的横向导轨上 作横向进给运动，砂轮箱可在立柱导轨上作垂直运 动。M7130平面磨床的结构如图3-4所示, 图3- 5为 元器件位置图。
3.照明、信号灯电路分析 照明与信号灯电路，由控制变压器TC的二 次侧分别输出24V和6V电压,作为机床照明灯 和信号灯的电源。EL为机床的低压照明灯, 由开关SA2控制;HL为电源的信号灯。合上电 源总开关Q,HL亮,表示机床控制线路电源正常。 分别由FU4和FU3作短路保护。
3.3平面磨床的电气控制
3.4.1
3.4.1万能铣床的主要结构、运动方式及电 气控制特点
1. X62W万能铣床的主要结构
X62W万能铣床是卧式铣床,主要由床身、主轴、 刀杆、悬梁、刀杆支架、工作台、回转盘、横溜板、 升降台、底座等组。如图3-7所示,床身固定在底座 上,内装主轴传动机构和变速机构,床身顶部有水平 导轨,悬梁可沿导轨水平移动。刀杆支架可在悬梁上 水平移动。升降台可沿床身垂直导轨上下移动。横 溜板在升降的水平导轨上可作平行于主轴轴线方向 横向移动。工作台可沿导轨作垂直于主轴轴线的纵 向移动，还可绕垂直轴线左右旋转45°, 加工螺旋 槽。
2.控制电路分析
(1)电磁吸盘电路的分析 电磁吸盘电路包括整流电路，控制电路和保护电路 三部分。 整流变压器T1将220V的交流电压降为145V，然后 经桥式整流后输出110V直流电压。 QS2是电磁吸盘YH的转换开关,有“励磁”、“断电” 和“退磁”三个位置。 QS2放置吸合位置→触点（205-206）和（208-209） 闭合→分两路：一路电磁吸盘YH通电，工件被吸住。 另一路KA得电→KA（3-4）闭合→去控制砂轮和液压电 动机工作。
3.4.2 万能铣床的电气控制电路
图3-9为X62W型卧式万能铣床电气控制原理电路图。
1、主电路分析
主电路共有三台电动机。 (1) M1是主轴电动机,拖动主轴带动铣刀进行铣 削加工, 其正反转通过组合开关来实现。 (2)M2是进给电动机，通过操纵手柄和机械离合 器的配合后可进行工作台前后、左右、上下6个方 向的进给运动和快速移动。 (3 )M3是冷却泵电动机，供应切削液, 主轴电动 机M1和冷却泵电动机M3采用顺序控制。
第3章 典型机床的电气控制
3.1 电气控制电路分析基础 3.2 普通车床的电气控制 3.3 平面磨床的电气控制 3.4 万能铣床的电气控制
3.1电气控制电路分析基础
3.1.1 电气控制电路分析的内容
分析电气控制电路主要包括： (1)详细阅读说明书，了解设备的结构，技术指标， 机械传动、液压与气动的工作原理；电机的规格型 号；设备的使用，各操作手柄、开关、旋钮等的作 用；与机械、液压部分直接关联的行程开关、电磁 阀、电磁离合器等的位置、工作状态及作用。 (2) 电气控制原理图，电气控制线路原理图主要由 主电路、控制电路、辅助电路及特殊控制电路等组 成，这是分析控制线路的关键内容。 (3) 电气总装接线与电器元件布置图。主要电气 部件的布置、安装要求；电器元件布置与接线；在 调试、检修中可通过布置图和接线图很方便地找到 各种电器元件和测试点，进行维护和维修保养。
3.1.2电气控制原理图的分析方法与步骤
电气控制原理图的分析主要包括主电路、控制电 路和辅助电路等几部分。
1.分析主电路
首先从主电路入手分析, 根据各电动机和执行电 器的控制要求去分析各电动机和执行电器的控制环 节去分析它们的控制内容。控制内容包括电动机的 起动、方向控制、调速和制动等状况。
图3-6 X62W型卧式万能铣床电气控制电路图
(4)主轴运动和进给运动是采用变速盘来选 择速度，为保证变速齿轮能很好地啮合，调 整变速盘时采用变速冲动控制。 (5)SA1 是换刀专用开关，换刀时,一方面 将主轴制动, 另一方面将控制电路切断。 (6)三台电动机M1、M2、M3分别由FR1, FR2、FR3提供过载保护。
(4)照明电路
照明变压器T2将380V的交流电压降压为36V的安全电压。 EL为照明灯，一端接地，另一端由开关SA控制。FU3熔断 器作照明电路的短路保护。
图3-6 M7130平面磨床的电气控制线路
3.4 万能铣床的电气控制
万能铣床的主要结构、运动方式及电 气控制特点 3.4.2 万能铣床的电气控制电路
1-立柱；2-滑座；3-砂轮箱；4-电磁吸盘；5-工作台；6-床身 图3-4 M7130平面磨床的结构示意图
图3- 5元器件位置图
3.3.2
平面磨床的基本控制要求
(1)所使用的液压泵电动机、砂轮电动机、砂轮箱升降电 动机和冷却泵电动机均采用普通笼型交流异步电动机。 (2) 换向是通过工作台上的撞块碰撞床身上的液压换向开 关来实现的，对磨床的砂轮、砂轮箱升降和冷却泵不要求调 速。 (3) 磨削工件采用电磁吸盘来吸持工件。并有必要的信号 指示和局部照明。 (4)砂轮电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机采用直接 起动，砂轮箱升降电动机要求能正、反转。 (5)保护环节完善，对电动机设有短路保护、过载保护、 电磁吸盘欠压保护等。 (6)为减少工件在磨削加工中的热变形并冲走磨屑，以保 证加工精度，需用冷却液。