组合机床电气控制线路分析

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四工位组合机床的plc控制系统设计正文2

正文第一章绪论一、组合机床概述组合机床是针对特定工件，进行特定加工而设计的一种高效率自动化专用加工设备，这类设备大多能多刀同时工作，并且具有自动循环的功能。

组合机床是随着机械工业的不断发展，由通用机床、专用机床发展起来的。

通用机床一般用一把刀具进行加工，自动化程度低、辅助时间长、生产效率低，但通用机床能够重新调整，以适应加工对象的变化。

专用机床可以实现的多刀切削，自动化程度较高，结构较简单，生产效率也较高。

但是，专用机床的设计，制造周期长，造价高，工作可靠性也较差。

专用机床是针对某工件的一定工序设计的，当产品进行改进，工件的结构，尺寸稍有变化时，它就不能继续使用。

在综合了通用机床、专用机床优点的基础上产生了组合机床。

组合机床通常由标准通用部件和加工专用部件组合构成，动力部件采用电动机驱动或采用液压系统驱动，由电气系统进行工作自动循环的控制，是典型的机电或机电液一体化的自动加工设备。

常见的组合机床，标准通用部件有动力滑台各种加工动力头以及回转工作台等，可用电动机驱动，也可用液压驱动。

各标准通用动力部件组合构成一台组合机床时，该机床的控制电路可由各动力部件的控制电路通过一定的连接电路组合构成。

多动力部件构成的组合机床，其控制通常有三方面的工作要求：第一方面是动力部件的点动和复位控制。

第二方面是动力部件的半自动循环控制。

第三方面是整批全自动工作循环控制。

组合机床具有生产率高、加工精度稳定的优点。

因而，在汽车、柴油机、电机、机床等一些具有一定生产批量的企业中得到了广泛应用。

目前，组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化和柔和性化方向发展。

本文所用组合机床为四工位组合机床，该机床由四个滑台，各载一个加工动力头，组成四个加工工位，除了四个加工工位外，还有夹具，上下料机械手和进料器，四个辅助装置以及冷却和液压系统共14个部分。

机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面以及中心孔进行加工，一次加工完成一个零件，由上料机械手自动上料，下料机械手自动取走加工完成的零件，零件每小时可加工80件。

机床电气控制线路的设计

三、热继电器的选用
– 作用：用于电动机的过载保护 – 选用依据：根据电动机的额定电流来确定其
型号与规格 IRT=（0.95~1.05）Ied
– 热继电器的整定电流值是指热元件通过的电
流超过此值的20%时，热继电器应当在 20min内动作。
– 选型：
一般情况下可选用两相结构的热继电器。在电网严重不平衡条件下工作的电机可选用三相结构的热继电器。三角形接线电动机可选用带断相保护装置的热继电器。 – 下列情况 IRT=2 Ied以便保护 1．电动机负载惯性转矩非常大，起动时间长 2．电动机所带动的设备，不允许任意停电 3．电动机拖动的为冲击性负载，如冲床、剪床等 – 常用系列： JR1 JR2 JR0 JR16 JR16B：由JR0改进而来，双金属片式，有温度补偿和断相运转保护装置。适于长期工作或间歇工作的交流电动机。
第四章机床电气控制线路的设计及电气元件的选择

重点：控制线路的设计过程，元器件参数的确定。难点：如何正确选择控制环节来满足控制要求。
继电器—接触器控制，也称常规控制或传统控制机床组成： – 机械 – 电气
§2 机床电气设计的一般内容
一、电气设计的基本原则：
– 1．最大限度满足机床和工艺对电气控制的要求。 – 2．在满足控制要求的前提下，设计方案力求简 – 3．把电气系统的安全性和可靠性放在首位，确

数字程序控制——数控机床 – 特点：生产率高、精度高，可加工复杂零件，发展前景广阔。
–5．明确有关操作方面的要求：
操纵台的设计、测量显示、故障自诊断、保护措施等的要求。

– 6．设计时应考虑用户供电电网情况

电网容量、电流种类、电压、频率等。

解析PLC与变频器在组合机床电气控制中的应用

解析PLC与变频器在组合机床电气控制中的应用摘要：本文主要阐述了PLC与变频器在组合机床电气控制中的应用情况，主要以一台镗孔专机与电气原理图为例阐述了PLC的工作原理、设计原理等。

关键词：PLC；变频器；组合机床；应用对于组合机床的电气控制来说，其主要要求分为三个阶段：一是图纸的绘制，二是电气的安装，三是用户的验收。

本文主要以镗孔专机为例进行讲解，主要描述了电气原理图、PLC设计思路、变频器参数设置等等。

1.电气系统控制要求分析镗孔专机的主轴机M1变频电机主要采用的是YP-50-22-6B，冷却风机主要采用380V120W功率。

按照机械传动比折进行计算，得到的电机转速主要控制在600rpm与2000rpm 之间，进行连续调试；通过计算可知，我们将变频器控制在30HZ与100HZ频率范围之内；速度的调节主要通过电位器；镗孔专机的主轴主要分为两种工作方式：一是点动，二是连动。

工作台快速进给电机M2主要使用Y112M-4三相异步电机，而制动器主要采用T3523装置。

工作台慢速进给电机M3变频电机主要采用YP-50-3.0-6型号，冷却风机主要采用220V50W型号；慢速进给的速度主要为每分钟1.25毫米到50毫米之间（根据计算的结果，电机转速要求在50rpm与2100rpm范围之间）。

在换算之后，变频器的频率范围主要控制在2.3HZ与105HZ之间，速度调节主要通过电位器。

机床润滑主要采用PYZ-1A进行集中润滑站。

机床照明主要采用AC24V/40W电压。

电柜散热的流风扇采用125FZY2-S。

2.机床主电路设计从下图的电气原理图可以看出，主轴机电M1的功率主要为22KW，是一种六级的变频机电，根据实际需要，本文主要采用的变频器为MR-G7B4030，CDBR-4030B为主要的制动单元，但是，配制电阻单元一般都需要高昂的价格，因此，我们主要使用三个并联的2000W/60 电阻器，通过交流接触器KM1对变频器的通电情况进行控制。

组合机床的电气与PLC控制系统设计

组合机床的电气与PLC控制系统设计摘要可编程控制器（plc）是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，其具有逻辑控制、计时、计数、数据处理、联网与通信等强大功能，同时，由于plc具有很高的可靠性和极大的应用灵活性，用它来替代传统的继电接触控制系统巳成为必然。

大量采用传统继电一接触控制系统的设备通过改造更新，成为plc控制的自动化系统，而且具有改造成本低、周期短和可靠性高等特点。

本文介绍双面钻孔组合机床的电气控制系统设计与应用。

双面钻孔组合机床是在工件两相对表面上钻孔的一种高效率自动化专用加工设备。

本次课程设计的内容是对双面钻孔组合机床电气控制系统的设计。

在机床电气控制系统中既有自动控制又有手动控制方式因此在本次设计中对控制系统既有自动控制方式的设计也有手动方式的设计。

本次设计采用PCL控制系统来实现双面钻孔组合机床的电气系统控制，包含控制系统的硬件电路设计和软件电路设计两个部分，本设计以PCL控制系统为核心列出了PCL的输入输出点分配表，绘制了PCL的输入输出点接线图和控制状态转移图，编写了PCL控制程序的梯形图和指令表。

关键字：双面钻孔组合机床；PCL；可编程控制器；目录第1章设计目的要求和概述 (3)1.1 设计目的 (3)1.2 双面钻孔组合机床的概述 (3)1.3设计要求与任务分配 (3)第2章双面钻孔组合机床的控制要求 (5)2.1 双面钻孔组合机床的工作流程 (5)2.2电动机控制要求 (5)2.3 机床动力滑台、工件定位装置、夹紧装置控制要求 (6)第 3 章 PLC的简介与选择 (8)3.1 PLC (8)3.2 PLC简介 (8)3.3 PLC的结构及基本配置 (8)3.4 PLC选择 (9)第4章双面钻孔机床左机钻孔顺序动作PLC控制 (10)4.1 双面钻孔组合机床的左机钻孔自动控制PLC输入输出点分配 (10)4.2状态继电器的分配 (10)第5章双面钻孔组合机床的PLC控制实现 (14)5.1 并行分支状态转移 (14)5.2 PLC控制考虑上双面钻孔组合机床的手动方式控制 (14)第6章总结 (21)参考文献 (22)第1章设计目的要求和概述1.1 设计目的1、培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。

车床电气线路分析

车床电气线路分析车床是一种常用的机械设备，用于加工金属和其他材料。

在车床的使用过程中，电气线路是至关重要的系统之一，对车床的正常运行起着重要的作用。

下面将对车床电气线路进行详细的分析。

车床的电气线路由电源系统、控制系统和电机系统组成。

电源系统提供车床所需的电能，包括主电源和控制电源。

主电源是车床的主要电源，通常是交流电。

控制电源是用来供给车床的控制系统和电机系统的低压直流电源。

控制系统是车床的核心部分，通过控制电路来实现车床的各种工作方式和运动控制。

控制系统主要包括主控制电路、操作控制电路和保护电路。

主控制电路是车床的主要控制部分，它通过对电机系统的控制来实现车床的各种工作方式。

主控制电路通常由控制开关、控制按钮和接触器组成。

控制开关用于选择车床的工作方式，如正转、反转和停止等。

控制按钮用于手动控制车床的运动，如快速进给和手动进给。

接触器是控制开关和电机之间的连接，通过控制开关的操作来控制电机的运行。

操作控制电路是通过控制按钮来实现对车床运动的控制。

操作控制电路通常包括按钮开关、继电器和接触器等组件。

按钮开关用于选择车床的运动方式，如手动、自动和急停等。

继电器是控制按钮和电机之间的连接，通过按钮的操作来控制电机的运行。

接触器用于控制车床的转向和速度。

保护电路是用来保护车床和操作人员的安全的电路系统。

保护电路主要包括短路保护、过载保护和接地保护等。

短路保护用于检测车床电气线路中的短路情况，并采取相应的保护措施，如断开电路或切断电源。

过载保护用于检测车床电气线路中的过载情况，并采取相应的保护措施，如断开电路或切断电源。

接地保护用于检测车床电气线路中的接地故障，并采取相应的保护措施，如切断电源。

电机系统是车床的动力系统，通过电动机提供驱动力。

电机系统通常由主电机和辅助电机组成。

主电机是车床的主要驱动力，通过转动主轴来实现工件的加工。

辅助电机用于控制车床的各种辅助装置，如进给机构、冷却系统和刀具升降装置等。

第三章机床电气原理

第二十九页，编辑于星期五：十七点十六分。
附加技术文件
电气控制箱及非标准零件的设计工艺文件。
各类元器件及材料清单的汇总文件。在电气控制系统原理设计及施工设计结束后，应根据各种图纸，对本设备需要的各种零件及材料进行综合统计。主要有：列出外购元器件清单表、标准件清单表、主要材料消耗定额表及辅助材料消耗定额表，以便采购人员，生产管理部门按设备制造需要备料，做好生产准备工作。设计说明书与使用说明书。
5）绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成一股线。
第二十五页，编辑于星期五：十七点十六分。
例：电气接线图
第二十六页，编辑于星期五：十七点十六分。
电动机正反转控制的实际安装接线图
第二十七页，编辑于星期五：十七点十六分。
功能图
功能图的作用：是提供绘制电气原理图或者其他有关图样的依据。
D．电气控制线路的所有按钮、触点均按没有外力作用和没有通电时的原始状态画出。 “原始状态”对按钮、行程开关等是指没有受到外力时的触点状态；而对于接触器、继电器等是指线圈未通电时的触点状态，
第十三页，编辑于星期五：十七点十六分。
电器元件的可动部分以非激励或不工作的状态和位置的形式表示：
● 继电器和接触器的线圈在非激励状态；
例：CW6132型车床控制盘电器布置图
第二十一页，编辑于星期五：十七点十六分。
例：CW6132型车床电气设备安装布置图
第二十二页，编辑于星期五：十七点十六分。
3、电气接线图
电气接线图表示电气设备或装置连接关系的简图主要用于电器的安装接线、线路检查、线路维修和故障处理，通常接线图与电气原理图和元件安装图一起使用。
➢标准A3图纸，标题栏可以绘制成通长的格式。 ➢内容：设计单位名称、用户单位名称、专业名、设计阶段、比例尺、设计人、审核人、图纸名称、图纸编号、日期、页次等。

CA车床电气控制线路教案

CA车床电气控制线路教案CA车床是一种常见的数控机床，其电气控制线路是整个机床的核心部分。

掌握CA车床电气控制线路是操作和维护机床的基础，下面我们将介绍一份电气控制线路的教案。

一、电气控制线路的基本原理1.电气控制线路是CA车床的核心部分，负责控制机床的运行和功能。

2.电气控制线路主要包括电源线路、控制线路、接地线路等。

3.电气控制线路的设计需要考虑机床的实际工作需求和安全性。

二、电气控制线路的组成1.主电源线路：包括主电源开关、主控电源输入端子、主控电源接地端子等。

2.控制线路：包括运动控制线路、信号控制线路、驱动控制线路等。

3.机床接地线路：用于保护机床和操作人员的安全。

4.外部控制线路：用于外部设备和机床的连接。

三、电气控制线路的基本操作1.启动电源：打开主电源开关，检查主控电源输入端子和接地端子是否连接正常。

2.运动控制：通过控制面板或外部设备，控制机床的转速、进给速度等参数。

3.故障排查：当机床出现故障时，需要检查电气控制线路是否正常。

四、电气控制线路的维护和保养1.定期清洁：定期清洁电气控制线路，防止灰尘和杂物堵塞线路。

2.定期检查：定期检查电气控制线路，确保连接端子牢固，无松动。

3.定期更换：定期更换老化和损坏的电气元件，保证机床的正常运行。

五、电气控制线路的安全操作1.操作人员必须经过培训，掌握机床的操作规程和安全注意事项。

2.操作时要佩戴防护手套、护目镜等个人防护用品，确保安全操作。

3.禁止在机床运行时触碰电路元件，避免触电危险。

六、电气控制线路的故障处理1.机床无法启动：检查主电源线路、控制线路是否正常连接，排除线路故障。

2.机床运行异常：检查电气元件是否老化或损坏，及时更换。

3.其他故障：根据实际情况进行故障排查，确保机床运行正常。

常用机床电气控制线路

常用机床电气控制线路引言机床是制造业中常见的设备，用于加工金属和其他工件。

机床的电气控制线路起着关键的作用，控制着机床的运行和加工过程。

本文将介绍常用的机床电气控制线路，包括常见的控制元件和其组合方式。

1. 电路图符号在了解机床电气控制线路之前，首先需要了解一些电路图中常用的符号。

下面是一些常见的电路图符号及其含义：•开关：表示开关元件，可用来控制电流的通断。

•电动机：表示机床中使用的电动机。

•继电器：表示继电器元件，用来控制电流的通断，通常用于较大电流的控制。

•传感器：表示用于检测机床中的状态或位置的传感器。

•接触器：表示接触器元件，用来控制电流的通断，通常用于较大电流的控制。

•电阻：表示电阻元件，用来控制电路中的电阻值。

2. 基本电控线路常用的机床电气控制线路可分为多个基本电控线路，下面将介绍其中的几种常见的线路。

2.1. 单向转动电机控制线路单向转动电机控制线路用于控制电机的单向转动，通常用于控制机床中的主轴或进给轴。

该线路包括一个控制开关和一个电动机，控制开关用于控制电流的通断，从而控制电机的工作状态。

电路图示例：_控制开关------| | || |电动机--------|___|2.2. 正反转电机控制线路正反转电机控制线路用于控制电机的正反转运动，通常用于控制机床中的主轴或进给轴。

该线路包括一个正转控制开关、一个反转控制开关和一个电动机，两个控制开关用于控制电流的通断，从而控制电机的运行方向。

电路图示例：_正转开关----| | || |反转开关----|_____|_____|电动机--------|___|2.3. 进给控制线路进给控制线路用于控制机床中的进给轴的运动，包括前进和后退运动。

该线路包括一个进给正转控制开关、一个进给停止控制开关和一个进给反转控制开关，以及一个电动机。

三个控制开关用于控制电流的通断，从而控制电机的运行方向和进给速度。

电路图示例：_______ ________|_____|进给停止-----|_____|-----|______| 进给反转||_______进给正转---------|_____|-------|______|_______|电动机--------|______|3. 简单控制线路示例下面是一个简单的机床电气控制线路示例，用于控制机床中的一个进给轴的正反转和停止。

组合机床的电气控制系统设计

组合机床的电气控制系统设计组合机床是一种集铣削、钻孔、镗削、攻丝等多种加工功能于一体的机床。

电气控制系统是组合机床的关键部分之一，它负责控制机床的运动、加工参数以及自动化程度等。

本文将从电气控制系统的设计和组成方面进行探讨。

1.总体设计思路在组合机床的电气控制系统设计中，首先需要确定总体设计思路。

一般情况下，可以采用PLC（可编程逻辑控制器）作为主控制器，通过与其他外围设备的通信来实现对整个系统的控制。

此外，还可以附加使用触摸屏、计算机等设备作为人机界面，方便操作员进行参数设置和故障排除等操作。

2.电机驱动系统设计组合机床中的各个运动部件（如主轴、进给运动等）需要通过电机进行驱动。

在电机驱动系统设计中，需要根据不同的运动要求选择合适的电机及其驱动器，并结合具体的机械结构进行匹配。

3.传感器选择和布置传感器在电气控制系统中的作用是对机床的运动状态、工件加工状态、刀具磨损等进行监测和反馈，以实现自动化控制。

在传感器的选择上，需要综合考虑其精度、稳定性、可靠性以及适应环境的能力。

在布置上，需要合理安装传感器，确保其能够准确获取相关信息。

4.自动化控制设计自动化控制是组合机床电气控制系统的重要部分。

通过自动化控制，可以减少操作员的劳动强度，提高产品质量和生产效率。

在自动化控制设计中，需要根据不同的加工要求，设置相应的控制程序，实现自动换刀、自动测量、自动刀具磨损补偿等功能。

5.安全保护和故障诊断设计在组合机床的电气控制系统设计中，安全保护和故障诊断是非常重要的考虑因素。

安全保护包括电气隔离、急停按钮、门禁系统等措施，在确保操作员人身安全的基础上，对机床进行有效的保护。

故障诊断则需要设计合理的电气故障监测系统，通过报警、自动停机等方式及时发现和排除故障，保证机床的正常运行。

总之，组合机床的电气控制系统设计需要综合考虑机床的运动要求、加工要求、自动化程度以及安全保护和故障诊断等因素。

通过合理的设计，可以实现机床的高效、稳定和安全运行。

机床电气控制线路基本环节

机床电气控制线路基本环节概述机床电气控制线路是机床系统中的重要组成部分，它负责控制机床的各个运动部分，以实现各种加工操作。

本文将介绍机床电气控制线路的基本环节，包括电源输入、电气元件、控制器和传感器等内容。

电源输入机床电气控制线路的第一个环节是电源输入。

机床通常使用三相交流电作为电源。

三相电源具有稳定的电压和较低的失真，能够提供足够的电能以满足机床的工作需求。

在机床电气控制线路中，通常采用三相电源输入方式，以保证机床系统的稳定性和可靠性。

在机床电气控制线路中，常见的电气元件包括接触器、继电器、断路器、变压器和开关等。

这些电气元件用于控制机床的开关动作和电路的连接与断开，保证机床系统的正常运行。

接触器接触器是一种电磁开关，广泛应用于机床电气控制线路中。

接触器能够实现远距离的控制，具有较高的容量和可靠性。

在机床电气控制线路中，接触器常用于控制机床的电动机启停和正反转等动作。

继电器继电器是一种电气装置，用于在电路中实现信号的接通和断开。

继电器能够将小电流信号转化为大电流信号，以控制机床系统的各个动作部分。

在机床电气控制线路中，继电器常用于控制机床的多路切换和信号转换等操作。

断路器是一种保护设备，它能够在电路中检测到过载电流和短路故障时自动断开电源。

断路器能够有效保护机床电气控制线路和设备免受电流过载和短路故障的损害，并提供重要的安全保护。

变压器变压器是一种电气设备，它能够将交流电能转换为不同电压级别的电能。

在机床电气控制线路中，变压器常用于调整电路中的电压和电流，以满足不同电器设备的工作要求。

开关开关是机床电气控制线路中最基本的元件之一，用于控制电路的通断。

开关的种类繁多，常见的有单档开关、双档开关、限位开关和按钮开关等。

开关能够实现机床系统的手动和自动控制，是机床电气控制线路中的核心组件之一。

控制器是机床电气控制线路中负责控制和调节机床工作状态的重要组成部分。

控制器通常由微处理器、存储器、输入输出接口和控制算法等部分组成。

机床电气控制技术

机床动作循环图
（4）液压系统工作原理图及元件动作表
液压系统工作原理图
三面铣液压系统各元件的动作表见表5-2。
表5-2 元件动作表
元工步－＋（＋）（＋）（＋）（＋）－（＋）－－－－－＋－－＋＋＋－－－－－－－＋－－－－＋＋－－－－－－－/＋－－－＋＋＋＋＋－件 YV1 原位夹紧快进工进死挡铁停留快退松开 YV2 YV3 YV4 YV5 KP1 KP2
3.调速性能与负载特性
4.机械设备传动系统的起动、反向、制动的控制方案
5.控制方案的选择
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二、电动机选择
1.电动机的容量的选择
（1）分析计算法 1）长期运行方式电动机容量的选择
生产机械所需功率 p 效率
2）短期运行方式电动机容量的选择
3）重复短时运动方式电动机容量的选择（2）调查统计类比法 1）统计分析法 2）类比法
I M 7 I MN max I M Ni
3）采用减压方法起动的电动机（2）熔断器的规格选择（3）熔断器类型的选择
3.接触器选择（1）种类、类别选择（2）额定电压与额定电流额定电压： ≥ 额定电流： ≥
U KMN
U CN
（3）吸引线圈的电流种类及额定电压
3 P 10 MN I I KMN （5）根据使用环境选择有关系列接触器 N KU MN
量
3）设计电气控制系统原理图 4）设计、绘制非标准电器元件和安装零件 5）绘制电器位置图，电气系统互连图 6）设计和选择电气设备元器件。
7）编写电气控制系统工作原理和使用说明
书
第二节

C6150A车床电气线路分析及常见故障处理

C6150A车床电气线路分析及常见故障处理C6150A车床的让会拥有量较多，其相关电路原理图、控制线路图、组合行程开关触点示意图、操作手柄挡位图分别见图1、图2、图3、图4、图5、图6。

电路图均为结合该台车床实际绘制，图中所标数字为线号。

一、单元电路组成及原理为了确保安全，所有机床、车床的指示灯电源、车床照明电源、交流接触器、继电器线包工作电源均是经隔离变压器降压隔离的。

一般来说，指示灯采用交流6．3V，照明采用交流24V或交流36V；接触器、继电器采用交流220V或交流110V。

若变压器损坏或保险FU1熔断而造成电源指示灯照明灯均不亮，整机不工作。

QF1、QF2、QF3是自动空气开关，其中QF1是带过载短路保护的总电源开关，QF2、QF3分别是润滑电机和冷却液电机的控制开关，且QF2、QF3内带过流热继电触点串联在交流110V主控制回路中(图1)，如果9F2、QF3其中之一未合闸或工作过程中出现跳闸，则主机停止工作。

KM1、KM2是主电机正、反转切换接触器，以改变主电机的正、反转方向来改变主轴的转速变换。

KM1、KM2由各自辅助常闭触点互锁，其工作是由SA2切换的(图2)。

KM3、KM4是溜板箱快速移动(进、退)电机控制接触器，由常开按钮SB4、SB5分别点动控制，两接触器由各自辅助常闭触点互锁。

KA1、KA2是控制电磁离合器YC1、YC2工作的继电器，由组合行程开关SQ1—SQ6控制其工作状况，两继电器通过各自的常闭触点进行互锁，即YC1、YC2不能同时得电工作。

通过KM1、KM2常开、常闭辅助触点的控制，KA1、KA2又可分别交换控制YC1、YC2，达到主轴正、反转时不同转速的变换。

两只操作手柄之间电气联锁，实现同步。

平时手柄操作后，靠一只弹簧把手柄自动顶回到两个空挡位置。

两个空挡位置是手柄的经常位置，正转、停止(制动)和反转三个位置是暂时位置(图5、图6)。

主轴正、反转和制动既可在进给箱旁操作手柄，也可在床鞍溜板旁操作。