第三章 典型电气线路分析 重点：各机床电气控制线路的原理及工作过程。难点：控制线路中一些动作的顺序及

二、控制电路工作原理
– 控制线路110V，变压器供电，Q1引入电源 – M1：KM1通断 ，SA5正反转，直接起动，YC1制动
FU1、FR1保护。
– M2：KM2、KM3正反转，直接起动。 – KM4工作进给、快速进给切换 接触器。 – YC2工作进给，YC3快速进给 。FU2、FR2保护。
– M3：Q2通断，直接起动。 – M1、M2、M3均为直接起动，连续运行
– 1、顺序动作：只有主轴旋转后才能进给和快速移动。（防 止刀具和机床损坏）
– 2．进给停止后才能主轴停止或同时停止，保证表面粗糙度 的要求。
– 3、各方向运动互锁：六个方向同时只能有一个方向运动产 生，由手柄和机械离合器选择进给方向 。
– 4．主轴和进给运动变速时采用瞬时点动，保证啮合良好。
– 5、安全保护（主电机或冷却电机过载时，进给必须停止， 防止刀具和机床损坏）
指示：E：TC — FU4 — HL2充、电源指示
KM1↓ — M1+ 机床工作
C616卧式车床的电气控制线路
电路图如（图3-2）
1. 主电路 – Q1： 引入电源 – M1：主电动机，KM1/KM2正反转直接起动， 主轴进给箱 – M2：润滑电动机.KM3直接起动 – M3：冷却泵电动机. Q2起动
一、电力拖动与控制要求
– 1．主轴电动机M1： 7.5KW、1450rpm， 组合开关控制正反转（顺 逆铣）、电磁离合器制动， 二处起停、换刀制 动。
– 2．进给电动机M2： 直接起动 。正反转能满足纵、横、垂直三个方 向进给运动和快速移动。
3.冷却泵电动机M3：
进给电动机运动传递向图
根据工艺要求，应满足如下电气联锁：
原来正转：SB4(↓↑) ——K — BV1↓ — KM4+ — M1反转
（n→0，BV1↑，KM4－，M1停止）
原来反转： SB4(↓↑)—— K — BV2↓ — KM3+ — M1正转
（n→0，BV2↑，KM3－ ，M1停止
制动时M1—主触点断开，串电阻R限流制动
–Biblioteka Baidu（4）刀架的快速移动
放松的压力油。 – M4冷却泵电动机：冷却刀具（工件）
二、电路分析
– 1．主电路
Q1：引入电源 Q2：引入M2、M3、M4电源及控制路线电源 M1：KM1控制通断 M2：KM2正转 KM3反转 M3：KM4/KM5 正/反转 M4：Q起动
– 2．控制电路
控制电路准备： Q1↓+ Q2↓+ Q3↓+ Q4↓为各电动机动作（控制）准
用途：
钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹（加专用装置）
Z3040 钻床
Z3040 钻床的结构：
Z3040钻床的特点： （图3-12）
–调速范围为50：1（2000rpm/40rpm），进给范围 0.05~1.60rpm。
一、电力拖动与控制要求
– M1主电动机：提供主轴旋转和进给。 – M2升降电动机：摇臂升降 – M3液压泵电动机：立柱、摇臂、主轴箱的夹紧、
– 在某些控制线路中，设有一些与主电路、控制电路 关系不密切，相对独立的某些特殊环节，如产品计 数装置、自动检测装置、自动调温装置等。
（3）辅助电路分析
–辅助电路包括： –执行元件的工作状态显示，电源显示，参数测定， 照明和故障报警等。
–这部分电路具有相对独立性，起辅助作用但不影响 主要功能。 –辅助电路中很多部分受控制电路中的元件来控制。
SB4↓，制动，KT断电 I：TA — KT — TA回路短接
其它车床的电气控制线路
图3-7 图3-8 图3-9 图3-10 图3-11
C620车床电气原理图 C616车床电气原理图 C630车床电气原理图 C516A车床电气原理图 C6140车床电气原理图
§3.2 钻床
钻床种类：
– 台钻、立式钻床、摇臂钻床、卧式钻床、专门钻床
b. 下降（按SB4）
E：7 — SB4↓ — ST1 —
— KT1+ ST2 — KT1↓ — KT2 — KM5 — KM4+ — M3+ 摇臂松开
（压ST2 、M3—）
ST2↓ — SB3 — KM2 — KM3+ — M2— 摇臂下降
（到达要求高度松开SB4 、M2—、、KT—）
ST3 — KT1 — KM4 — KM5+ — M5—摇臂夹紧（压ST3停止）
— 油缸移动，主轴箱夹紧 — ST4压下 — HL2灭
HL3亮
立柱的松开与夹紧动作过程和主轴箱完全相同。
(Z3040钻床电路图竖排式如图3-13) (Z5163钻床电路图如图3-14)
§3.3 铣 床
铣床种类：
– 立式铣床、卧式铣床、仿形铣床、数控铣床
加工范围：
– 铣平面、斜面、沟槽 – 装上分度头：铣直齿轮、螺旋面 – 装圆工作台：铣凸轮、弧形槽
BV
速度继电器串电阻R反接制动
– M2：冷却泵电动机 KM1控制
– M3：快速移动电动机 KM2控制
2．控制电路
– （1）主电动机点动调整 (图3-4)、
E：SB4 — SB6↓ — KM4 — KM3+ — KM1+串R点动
– （2）主电动机正/反转控制 (图3-5) 正向起动：
E：SB4 — SB1↓ — 15 — KM+ — （不接入电阻R） KM↓ — K+ SB1↓ — 13 — K↓ — KM4 — KM3+ K↓ — 15 — K M↓ — 13 — K↓ — KM4 — —KM3+ —M1+ 全压直接起动
（4）总体检查
– 经“化整为零”分析每一个局部电路的工作原理及 各部分控制关系后还必须“集零为整”检查整个控
制线路是否有遗漏。
§3.1 车床
车床分：立式车床和卧式车床。 常用的是卧式车床。立式车床加工大件。 卧式车床配置电机有：
– 主电动机（不变速的异步电动机）：拖动主轴和进给箱； – 冷却泵电动机 – 有的专设一台润滑泵电动机对系统润滑。
到达极限位置ST1动作，终止摇臂上升/下降
（3）立柱和主轴箱松开、夹紧
– 组合开关SA2 虚线表示位置 ，黑点表示接通
– 左位：下方二条线路通 立柱松开、夹紧
– 中位：中间两条路通 主轴和立柱同时松开、夹紧
– 右位：上方二路通 主轴箱松开、夹紧
a. 主轴箱松开（按SB5） （SA2右位）
松开
E：7 — SB5↓ — KT1 — KT2+ KT3+
主电动机起动方式：
–直接起动 5KW以下或容量<30%变压器容量； –降压起动
主电动机制动方式：
– 电气制动：能耗制动、反接制动 – 机械制动：摩擦器式制动
CW6163B型万能卧式车床控制线路
电路图如(图3-1)
1. 主电路
– Q： 引入电源 – M1：KM1 直接起动，A监视工作电流
具有过载保护 – M2：KM2 直接起动
KT2↓ — SA2右 — YA1+（电磁阀） KT3↓ — SB6 — KT2↓ — KM5 — KM4+ — M2+ —
— 油缸移动，主轴箱松开 — ST4复位 — HL3灭 HL2亮
b. 主轴箱夹紧 （按SB6）
E：7 — SB5↓ — KT1 — KT2+
KT3+
KT2↓ — SA2右— YA1+ KT3↓ — SB5 — KT3↓ — KT1 — KM4 — KM5+ — M2— —
a. 上升（按SB3）
E：7 — SB3↓ — ST1 — — KT1+
ST2 — KT1↓ — KT2 — KM5 — KM4+ — M3+ 摇臂松开 ST2↓ — SB4 — KM3 — KM2+ — M2+ 摇臂上升
（到达要求高度松开SB3 、M2—、、KT1—）
ST3 — KT1 — KT4 — KM5+ — M3—摇臂夹紧（压ST3停止）
具有过载保护 – M3：KM3 直接起动
2. 控制电路分析
E：TC FU2 ST（限位保护常闭） SB1 SB2
SB7↓
KM3+ 快速移动
B3↓/SB4↓
（顺序动作）
KM1+ SB5
M1+（主电动机） SB6↓ KM2+↓ M2+ 冷却
3. 辅助电路分析
照明：E：TC —FU3 —SA↓ — EL 照明灯亮
3．辅助电路
– 指示：Q↓ — TC — HL亮 – 照明：Q↓ — TC — SA2↓ — EL亮
C650卧式车床的电气控制线路
电路图如（图3-3）
1．主电路
– Q：引入电源
– M1：主电动机30KM
KM3/KM4 正/反转控制
KM
控制限流电阻R接入或切除
A
电流表通过TA监视M1绕组电流
2、控制电路
– SA1手控开关：有三个位置，只能有一路接通工作，其它 二路互锁不工作起互锁作用 。同时KM1、KM2互锁，K 零压保护。
— — E：Q1
SA1-1 K+↓ 工作准备，润滑各部位
K↓ — KM3+ — M3+润滑泵各部分
SA1-2 ↓ — KM2 — KM1+ — (KM3↓) — M1+主电机正转 SA1-2↓ — KM1 — KM2+ — (KM3↓)— M1+主电机反转
第三章 典型电气线路分析
重点：各机床电气控制线路的原理及工 作过程。 难点：控制线路中一些动作的顺序及其 相互之间的联锁。
概述
一、分析机床（机械设备）电气控制系统时, 要注意以下几个问题：
– 1、机械设备概况 – 机床性能及机、液（气）的工作原理 – 电动机作用、规格、型号、安装
– 2、电气设备及电气元件选用 – 各种电器的作用、功能、操作及安装
（2）控制电路分析
– 主电路各控制要求由控制电路来实现：运用“化整 为零”“顺藤摸瓜”的原则，将控制电路按功能划 分为若干局部控制线路，从电源和主令信号开始， 经逻辑判断，写出控制流程，以简便明了的方式表 达出电路的自动工作过程。
– 对安全性、可靠性要求高的生产机械，在控制线路 中还设置一系列电气保护和必要的电气联锁。
反向起动：
E：SB4 — SB2 — 15 — KM+
KM↓ — K+ SB2 — 21 — K↓ — KM3 — KM4+ K↓ — KM+↓
KM4↓ — 21 — K↓ — KM3 — KM4 — M1全压反向起动
– （3）主电动机的反接制动控制(图3-6) BV1速度继电器正转常开触点 BV2速度继电器反转常开触点
– 3、机械设备电气设备与电气元件间的联接关系 – 与机械液（气）压发生直接联系的电器安装及作用
– 4、分部分分析电气线路图
二、分析机床（机械设备）电气控制系统的步骤
– 1、设备运动分析——拖动与控制要求。
包括：机械传动、液（气）压传动、电机驱动
– 2、电气原理图分析
（1）主电路分析 – 主电路的作用是保证整机拖动要求的实现 – 从主电路的构成分析电动机及执行电器的类型、 工作方式、起动、转向、调速、制动等控制要求 与保护要求等内容。 – 因此：线路设计、线路分析都先从主电路入手。
铣床的运动：
– 主运动： 主轴的旋转运动（顺铣、逆铣） 为加工前对刀和提高生产率，要求有制动。
– 进给运动： 工作台的左右（纵向）、前后（横向）、上下 （垂直）运动，还有每个方向的快速移动。
组成：
– 床身、悬梁、刀杆支架、主轴、工作台、升降台
X62W 铣床
X62W 铣床的结构
电路原理图(图3-15)， (图3-16)（纵向）
E：SB4 — ST↓(转动刀架手柄压下) —KM+ — M3+ 全压起动
– （5）冷却泵电动机控制 E：SB4 — SB5 — SB3↓ — KM1+↓（全压起动）
– （6）其它（电流表） E：SB1↓/SB2↓ — KT+ — KT↓主电路 I：TA — KT — TA短接
延时KT↑ I：TA — A — TA
1．主电动机的控制
(1)主电动机的起停： – 先选择主轴转向。再按SB1或SB2，停止按SB3或 SB4。
(2)主电动机的制动： – 按SB3或SB4，接通YC1。
(3)主轴变速时的瞬时点动： – 将变速手柄拉出，转动手轮再复位，压动ST7瞬时 点动。
(4)主轴换刀制动： – 转换开关SA2。
备 E：Q3↓ — SB7 — SB1↓ — K1+↓ — HL1亮 按下SB1，中间继电器K1自锁。
（1）主电动机M1旋转控制
– 按下SB2，KM1自锁，主电机工作，指示灯亮。
（2）摇臂升降控制
– 工作过程：摇臂松开 — 上升/下降 — 摇臂夹紧 – 行程开关ST1 升降极限保护 – 15-17 上升极限保护 – 27-17 下降极限保护 – 行程开关ST2检测松开 、ST3检测夹紧