机床电路图的分析 电葫芦的电气控制 C650 C650卧式车床的电气控制 Z3040 Z3040型摇臂钻床的电气控制
3.1机床电路图的分析 3.1.1 3.1.1电气控制系统图中的图形 符号和文字符号 3.1.2 3.1.2电气原理图 3.1.3 3.1.3电气元件布置图 3.1.4 3.1.4电气安装接线 电气控制系统图中的图形符号 和文字符号 1．电气控制系统图 2．图形符号 3．文字符号
根据机械运动形式对电气控制系统的要求，采用 国家统一规定的电气图形符号和文字符号，按照 电气设备和电器的工作顺序，详细表示电路、设 备或成套装置的全部基本组成和连接关系的图形。 表达电气控制系统的组成、结构与工作原理。 电气控制系统图由图形符号、文字符号组成，并 GB/T 6988—1993~2002《电气制图》要求来 按照GB/T 6988—1993~2002 绘制电气控制系统图。 3 电气控制系统图一般有3种：电气原理图、电器 元件布置图及电气安装接线．图形符号
文字符号用于标明电气设备、装置和元器 件的名称及电路的功能、状态和特征。 它分为基本文字符号和辅助文字符号。 SB 、 KM
电气原理图是根据电气控制系统的工作原理绘制 的。 它采用电器元件展开的形式，利用图形符号和项 目代号来表示电路各电气元件中导电部件和接线 端子的连接关系。 电气原理图中的电器元件并不是按其实际布置来 绘制，而是根据其在电路中所起的作用画在不同 的部位上。 —— 1．电气原理图的组成—— ——主电路和控制电路 2．绘制电气原理图的原则
用来详细表明电气原理图中各 电气设备、元器件在电气控制 柜和机械设备上的实际安装位 置，为电气控制设备的制造、 安装、维修提供必要的资料。
图3.6 电葫芦电气控制线）电葫芦下降控制 （3）电葫芦向左移动控制 （4）电葫芦向右移动控制
① 主电动机M1（30kW）空载下直接启动。 正、反转、点动，停车时采用反接制动。短 路保护和过载保护、电流监视。 ② 冷却泵电动机M2（0.15kW ） ，供冷却液。 ③ 快速移动电动机M3（2.2kW）只要求单向 点动，短时运转，不设过载保护。 ④ 电路还应有必要的联锁和保护及安全可靠 的照明。
3 ① 采用3台电动机拖动，尤其是车床溜板箱的快速 M3 M3拖动。 移动由一台快速移动电动机M3 M1 M1不但有正、反向运转，还有单向低 ② 主电动机M1 M1 M1正反向停车时均具有反接制 速点动的调整控制，M1 动停车控制。 ③ 设有检测主电动机工作电流的环节。 M1 M1正反 ④ 具有完善的保护和联锁功能：主电动机M1 转之间有互锁。
① 摇臂钻床采用多电动机拖动。 ②一台主轴电动机拖动主运动与进给运动。 ③ 两套液压控制系统
操作机构液压系统:由主轴电动机拖动,实现主轴 正、反转，停车制动，空挡、变速的操作; 夹紧机构液压系统:由液压泵电动机拖动,实现主 轴箱、内外立柱和摇臂的夹紧与松开。
① 4台电动机容量较小，均采用全压直接启动。 ② 摇臂升降由升降电动机拖动，故升降电
动机 要求正、反转。 ③ 液压泵电动机要求有正、反转。 ④ 摇臂的移动必须按照摇臂松开→摇臂移动→ 摇臂移动到位自动夹紧的程序进行。 ⑤ 冷却泵电动机单向旋转。 ⑥ 要求有必要的联锁与保护环节。 ⑦ 具有机床完全照明和信号指示电路。
1．主电路分析 2．控制电路分析 3．照明与信号指示电路分析 4．电气控制特点
1 M1 M1的启动 （1）主轴电动机M1 2 （2）摇臂升降（发出摇臂 移动信号→发出松开信号→ 摇臂移动，摇臂移动到所需 位置→夹紧信号→摇臂夹紧） 3 （3）主轴箱与立柱的夹紧、 放松 4 M4 M4控制 （4）冷却泵电动机M4 5 （5）完善的联锁与保护
HL1 HL1为主轴箱与立柱松开指示灯。 （可以手动使主轴箱水平移动或 推动摇臂连同外立柱绕内立柱回 转） HL2 HL2为主轴箱与立柱夹紧指示灯。 （可以进行钻削加工） HL3 HL3为主轴电动机启动旋转指示 灯。（可以对主轴控制） EL EL为机床局部照明灯
① Z3040型摇臂钻床采用的是机、电、液联合控制。 操纵机构液压系统由M1单向拖动齿轮泵送出压力 油，从而使主轴获得正转、反转、变速、停止、空 挡等工作状态。 夹紧放松机构液压系统：经推动油腔中的活塞和菱 形块来实现摇臂夹紧放松；立柱、主轴箱夹紧放松。 ② 摇臂升降与摇臂夹紧放松之间有严格的程序要 求，实现先松开摇臂、再移动，移动到位后再自动 夹紧。 ③ 电路有完善的联锁与保护，有明显的信号指 示，便于操作机床。
1．XA6132型卧式万能铣床主要结构及运 动情况 2．XA6132型万能铣床电力拖动特点与控 制要求 3．电磁离合器
1—底座 2—床身 3—悬梁 4—刀杆支架 5—升降台 6—溜板 7—工作台
万能铣床的运动情况 主运动：铣刀的旋转运动即主轴的旋转运动； 进给运动：工件夹持在工作台上在垂直于铣刀 轴线方向做直线运动（工作台上、下、前后、 左右3个相互垂直方向上运动）； 辅助运动：工件与铣刀相对位置的调整运动即 工作台在上下、前后、左右3个相互垂直方向上 的快速直线运动及工作台的回转运动。
主轴电动机拖动主轴。 进给电动机拖动工作台的工作进给与快速 移动（经电磁离合器控制）；也拖动圆工 作台的回转。 冷却泵电动机控制冷却液。
①主轴调速：利用主轴变速箱使主轴获得18种转 速。 ②顺铣和逆铣：主轴电动机正、反转，并由转向 选择开关来选择。 ③ 采用电磁离合器来控制主轴停车制动和主轴上 刀制动。 ④主轴变速冲动：为使主轴变速时齿轮顺利啮 合，减小齿轮端面的冲击。 ⑤主轴启动、停止等控制设有两地操作站：为适 应铣削加工时操作者在铣床正面或侧面的操作要 求
①进给采用电气开关、机械挂挡相互联动的手柄操作；也为 两地操作方式。 ②进给电动机应在变速后作瞬时点动。 ③工作台运行方式：手动、进给运动和快速移动3种。 ④工作台的进给有左右的纵向运动，前后的横向运动和上下 的垂直运动。 两个操作手柄：纵向操作手柄（左、右、中间3个位置）； 垂直与横向操作手柄（上、下、前、后、中间5个位置）。 ⑤工作台左、右、上、下、前、后6个方向的运动，同一时 间只允许一个方向的运动，有限位保护。 ⑥先启动主轴电动机，才能启动进给电动机。 停车时，主轴与进给同时停止，或先停进给，后停主轴。
1—主动轴 2—从动齿轮 3—套筒 4—衔铁 5—从动摩擦片 6—主动摩擦片 7—电刷与滑环 8—线
1 （1）主拖动控制 2 （2）进给拖动 3 （3）圆工作台控制 4 （4）冷却泵和机床 照明的控制 5 （5）控制电路的联 锁与保护
① M1的启动控制 ② M1的制动控制 ③ 主轴上刀换刀 时的制动控制 ④ 主轴变速冲动 控制
主轴变速操纵箱装在床身左侧窗口上，变速 的操作顺序： 1）将主轴变速手柄压下，使手柄的榫块自槽 中滑出，然后拉动手柄，使榫块落到第二道 槽内为止； 2）转动变速刻度盘，把所需转速对准指针； 3）把手柄推回原来位置，使榫块落进槽内。
① ② ③ ④ ⑤ 工作台纵向进给运动的控制 工作台向前与向下进给运动的控制 工作台向后与向上进给的控制 进给变速冲动控制 进给方向快速移动的控制
拉出； 2）转动手柄，把刻度盘上所需的进给速度 值对准指针； 3）把蘑菇形手柄向前拉到极限位置，此时 SQ6 借变速孔盘压下行程开关SQ6 SQ6； SQ6 4）将蘑菇形手柄推回原位，此时SQ6 SQ6不再 受压。
“ ” 圆工作台转换开关SA3扳到“接通”位置； 按下主轴启动按钮SB3（或SB4），主轴电 —— 动机启动旋转—— ——进给电动机启动旋 —— 转—— ——拖动圆工作台单向回转。 此时工作台进给两个机械操作手柄均处于 中间位置，工作台不动。
铣削加工时由冷却泵转换开关SA1控制。 “ ” 当SA1板到“接通”位置时，M3启动旋转。
① ② ③ ④ ⑤ 主运动与进给运动的顺序联锁 工作台6个运动方向的联锁 长工作台与圆工作台的连锁 工作台进给运动与快速运动的联锁 具有完善的保护
① 采用电磁离合器的传动装置，实现主轴电动 机的停车制动和主轴上刀时的制动，以及对工作 台工作进给和快速进给的控制。 ② 主轴变速与进给变速均设有变速冲动环节。 — ③ 进给电动机的控制采用机械挂挡—电气开关 联动的手柄操作，而且操作手柄扳动方向与工作 台运动方向一致，具有运动方向的直观性。 ④ 工作台上、下、左、右、前、后6个方向的运 动具有联锁保护。
1．T68型卧式镗床的主要结构和运动形式 2．T68型卧式镗床的电力拖动特点和控制 要求
1．T68型卧式镗床的主要结构和运动 1—床身 2—主轴箱 3—前立柱 4—主轴 形式
① 主运动：镗轴旋 转 ② 进给运动：镗轴 轴向，平旋盘刀具径 向，主轴箱垂直，工 作台纵横向进给。 ③ 辅助运动：工作 台回转，后立柱轴向 移动，尾座垂直移动 及各部分快移等。
①主轴双速电动机：调速范围大。有高、低两种速 度供选择，高速运转时应先经低速再进入高速。 ② 主电动机能正、反转；正、反转的点动控制；制 动停车。 ③变速低速冲动：主轴变速和进给变速时齿轮啮合 ④快速移动电动机：采用正、反转的点动控制方式 ⑤联锁和保护环节：卧式镗床运动部件多
1．主电路分析 2．控制电路分析 3．辅助电路分析 4．T68型卧式镗床电气
① 主轴电动机M1为 三角形－双星形接法 的双速笼型异步电动 机 ② 主轴箱、工作台 与主轴由快速移动电 动机M2拖动实现其快 速移动。
各行程开关的作用及状态 SQ（主轴高低速开关）:高速时SQ压下 SQ1、SQ2（主轴变速）：受压，变速时复位 SQ3 、SQ4（进给变速）：受压，变速时复位 SQ5（工作台、主轴箱联锁）：选择时压下 SQ6（主轴、平旋盘联锁）：选择时压下 SQ7 、SQ8（正、反向快速）：选择时压下， 中间位置释放
M1 ① 主轴电动机M1 M1低速正转控制 M1 ② 主轴电动机M1 M1低速反转控制 M1 ③ 主轴电动机M1 M1高速正转控制 M1 ④ 主轴电动机M1 M1高速反转控制
进给变速控制 与主轴变速控制过程基本相似 SQ3 拉出进给变速操作手柄，由行程开关SQ3 SQ3、 SQ4 SQ4控制中。
工作台的纵、横向快速进给； 主轴的轴向快速进给； 主轴箱的垂直快速进给。 快速操作手柄的位置
① 主轴箱或工作台机动进给与主轴机动进 给的联锁。 SQ5、SQ6 ② M1主电动机正转与反转之间，高速与低 速运行之间，快速移动电动机M2的正转与 反转之间均设有互锁控制环节。
局部照明灯EL， 36V安全电压，由开关SA 手动控制。 电源指示灯HL，6.3V，表明电路电源电压 是否正常。
M1 M1为双速笼型异步电动机。 ① 主电动机M1 M1 M1能正反向点动、正反向连续运行控 ② 主电动机M1 制，并具有停车反接制动。在点动、反接制动以及 变速中的脉动低速旋转时，定子绕组接成三角形接 R 法，电路串入限流电阻R。 ③ 主轴变速与进给变速可在停车情况下或在运行中 M1 M1接成三角形接法，以速度继电器 进行变速时，M1 SR 100~120 r/min SR的100~120 r/min的转速连续反复低速运行，以利 齿轮啮合。 ④ 主轴箱、工作台与主轴、平旋盘刀具溜板由快速 M2 M2拖动实现其快速移动，它们之间的机 移动电动机M2 动进给设有机械和电气的联锁保护。
① 主运动：砂轮的旋转运动，线m/s。 ② 进给运动：工作台在床身导轨上的直线 往复运动；磨头（砂轮箱）在滑座立柱上 做横向和垂直直线运动；采用液压驱动， 可平滑调速。 ③ 拖动方式：主轴电动机拖动砂轮旋转， 液压泵电动机拖动工作台进给，冷却泵电 动机拖动冷却泵电机。
高速砂轮对工件进行磨削加工（精密加工 机床），可加工硬质材料，其特点是加工 精度高，光洁度高。
① 各电动机均为单向运转。 ② 启动顺序：先冷却泵、后主轴或同时通电。 ③ 保护：电磁吸盘欠压保护、短路、过载、 零压等。 ④ 工件去磁。
3.7.2 3.7.2电气控制线．电动机控制电路分析 4．电磁吸盘控制电路分析
M1 M1液压泵电动机； M2 M2砂轮电动机； M3 M3冷却泵电动机； M4 M4砂轮升降电动机
由整流装置、控制装置及保护装置等组成。 整流部分由整流变压器T和桥式整流器VC组 成，输出110V直流电压。
① 欠电压保护； ② 电磁吸盘线圈的过电压保护； ③ 电磁吸盘的短路保护。
1．电气控制线路中的图形、文字符号，机床电 气控制的原理图，元件布置图，电气安装接线图 以及各图形画法规则。 2．对典型机床电气控制线 明，介绍了电葫芦、C650 C650卧式车床、Z3040 Z3040型摇 X6132 T68 X6132型卧式万能铣床、T68 T68型卧式镗 臂钻床、X6132 M7120 M7120型平面磨床的电气控制电路。 床和M7120 3．通过对典型机床车床电气原理图的说明，介 绍了机床电气控制线路设计的基本原则、基本内 容、注意事项及电动机、电气元件的选择。 4．通过对机床电气控制线路故障检查与维护的 学习，加强知识的综合应用能力。
1．绘制电气原理图的原则是什么？ 2．交流接触器在运行中有时在线圈断电后，衔 ? 铁掉不下来，电动机不能停止，这时应如何处理? ? ? 故障原因在哪里?应如何清除? 3．什么叫“自锁”、“互锁”？试举例说明各自的 “ ” “ ” 作用。 — 4．机床继电器—接触器控制线路中一般应设哪 ? ? 些保护?各有什么作用?短路保护和过载保护有什 ? 么区别?
QF QS、FU KM、KA KS、 5．电气原理图中QF QS FU KM KA KS QF、QS FU、KM KA、KS ? KT SB SQ KT、SB SQ分别是什么电器元件的文字符号? SB、SQ 6．设计一个控制电路，要求第一台电动机启动 10s 5s 10s后，第二台电动机自行启动，运行5s 5s后，第一 台电动机停止并同时使第三台电动机自行启动， 15s 15s后，电动机全部停止。 再运行15s 7．某机床主轴和润滑泵各由一台电动机带动。 要求主轴必须在液压泵开动后才能开动，主轴能 正反转并能单独停车，有短路、零压及过载保护 等，试绘制电气控制原理图。
