.,項目四X62銑床電氣控制,學習目標,.,1了解轉換開關、電磁離合器的工作原理、特點及其在機床電氣控制中的應用2掌握電動機不同順序控制電氣線路的設計方法與技巧3掌握電動機多地控制的原理與設計這類控制電路的特點與技巧4了解X62W型萬能銑床的主要結構和運動形式，并熟悉銑床的基本操作過程5掌握X62W型萬能銑床電氣控制線路工作原理與電氣故障的分析方法6能檢修轉換開關、電磁離合器的電器故障7學會電動機順序控制、多地控制線路的安裝接線與故障維修8能排除X62W萬能銑床的常見電氣故障,銑床電氣控制,學習目標,返回上級,.,X62W萬能銑床項目學習內容,返回上級,.,X62W萬能銑床組成與結構,一、X62W萬能銑床簡述,返回上級,.,.,X62W萬能銑床的主要結構和運動形式,床身固定于底座上，用于安裝和支承銑床的各部件，在床身內還裝有主軸部件、主傳動裝置、變速操縱機構等。床身頂部的導軌上裝有懸梁，懸梁上裝有刀桿支架。銑刀則裝在刀桿上，刀桿的一端裝在主軸上，另一端裝在刀桿支架上。刀桿支架可以在懸梁上水平移動，懸梁又可以在床身頂部的水平導軌上水平移動，因此可以適應各種不同長度的刀桿。床身的前部有垂直導軌，升降臺可以沿導軌上下移動，升降臺內裝有進給運動和快速移動的傳動裝置及其操縱機構等。在升降臺的水平導軌上裝有滑座，可以沿導軌作平行于主軸軸線方向的橫向移動；工作臺又經過回轉盤裝在滑座的水平導軌上，可以沿導軌作垂直于主軸軸線方向的縱向移動。這樣，緊固在工作臺上的工件，通過工作臺、回轉盤、滑座和升降臺，可以在相互垂直的3個方向上實現進給或調整運動。,.,在工作臺與滑座之間的回轉盤還可以使工作臺左右轉動45，因此工作臺在水平面上除了可以作橫向和縱向進給外，還可以實現在不同角度的各個方向上的進給，用以銑削螺旋槽。由此可見，銑床的主運動是主軸帶動刀桿和銑刀的旋轉運動；進給運動包括工作臺帶動工件在水平的縱、橫方向及垂直方向3個方向的運動；輔助運動則是工作臺在3個方向的快速移動。,.,銑床的電力拖動系統由3臺電動機所組成：主軸電動機、進給電動機和冷卻泵電動機。銑床對電力拖動及其控制有要求：（1）銑床的主運動由一臺籠型異步電動機拖動，直接啟動，能夠正反轉，并設有電氣制動環節，能進行變速沖動。（2）工作臺的進給運動和快速移動均由同一臺籠型異步電動機拖動，直接啟動，能夠正反轉，也要求有變速沖動環節。（3）冷卻泵電動機只要求單向旋轉。（4）3臺電動機之間有聯鎖控制，即主軸電動機啟動之后，才能對另外兩臺電動機進行控制。（5）主軸電動機啟動后才允許工作電動機工作。,X62W萬能銑床電氣控制要求,.,二、電氣控制器件相關知識,返回上級,.,組合開關也稱轉換開關。常用于交流50Hz、380V以下及直流220V以下的電氣線路中，供手動不頻繁的接通和分斷電路、電源開關或控制5kW以下小容量異步電動機的啟動、停止和正反轉。,（一）轉換開關,組合開關有單極、雙極和多極之分。普通類型的轉換開關各極是同時通斷的；特殊類型的轉換開關是各極交替通斷，以滿足不同的控制要求。其表示方法類似于萬能轉換開關。,返回上級,.,各種類型的轉換開關,.,無限位型轉換開關手柄可以在360范圍內旋轉，無固定方向。常用的是全國統一設計產品HZ10系列，它實際上就是由多節觸點組合而成的刀開關，開關的3對靜觸點分別裝在3層絕緣墊板上，并附有接線柱，用于與電源及用電設備相接。,（1）無限位轉換開關,開關的頂蓋部分是由滑板、凸輪、彈簧、手柄等構成的操作機構。由于采用了彈簧儲能，可使觸點快速閉合或分斷，因此提高了開關的通斷能力。,.,HZ10-10/3型組合開關結構圖,.,有限位型轉換開關也稱為可逆轉換開關或倒順開關，只能在90范圍內旋轉，有定位限制，類似雙擲開關，即所謂的兩位置轉換類型，常用的為HZ3系列。,（2）有限位轉換開關,HZ3-132型轉換開關的手柄有倒、停、順3個位置，手柄只能從“停”位置左轉45和右轉45,.,HZ系列型號含義,.,電磁離合器又稱電磁聯軸節，是利用表面摩擦和電磁感應原理在兩個旋轉運動的物體間傳遞力矩的執行電器。電磁離合器便于遠距離控制，控制能量小，動作迅速、可靠，結構簡單，因此廣泛用于機床的自身控制。銑床上采用的是摩擦式電磁離合器，來實現銑床工作能的快速進給與常速進給。電磁離合器為單片式與多片式兩種，機床上普遍采用多片式電磁離合器。,（二）電磁離合器,返回上級,.,當線圈通電后產生磁場，將摩擦片吸向鐵芯，銜鐵也被吸住，緊緊壓住各摩擦片，于是，依靠主動摩擦片與從動摩擦片之間的摩擦力使從動齒輪隨主動軸轉動，實現力矩的傳遞。當電磁離合器線圈電壓達到額定值時的85%105%時，離合器就能可靠地工作。當線圈斷電時，裝在內外摩擦片之間的圓樁彈簧使銜鐵和摩擦片復原，離合器便失去傳遞力矩的作用。,電磁離合器工作原理,.,多片摩擦式電磁離合器結構示意圖,.,（一）順序控制,三、基本控制相關知識,（一）順序控制,返回上級,.,（一）順序控制,當一般機床是由多臺電動機來實現機床的機械拖動與輔助運動控制的，用于滿足機床的特殊控制要求，在啟動與停車時需要電動機按一定的順序來啟動與停車控制。,返回上級,.,某處機床，要求在加工前先給機床提供液壓油，使機床床身導軌進行潤滑，或是提供機械運動的液壓動力，這就要求先啟動液壓泵后A才能啟動機床的工作臺拖動電動機B或主軸電動機；當機床停止時要求先停止拖動電動機B或主軸電動機，才能讓液壓泵A停止。其電氣控制原理圖如下圖所示：,1、先起后停控制,.,在有的特殊控制中，要求A電動機先啟動后才能啟動B，當A停止后B才能停止。其電氣控制原理圖如圖下所示：,2、先起先停控制,.,（二）多地控制,SB1、SB2為機床上正面、側面兩地總停開關；SB3、SB4為M1電動機的兩地正轉啟動控制，SB5、SB6為M2電動機的兩地反轉啟動控制。,返回上級,.,四、應用舉例,返回上級,.,1、兩地控制一臺電動機,設計一個控制電路，能在A、B兩地分別控制同一臺電動機單方向連續運行與點動控制，畫出電氣原理圖。,設計方法一,返回上級,.,2、兩臺電動機的起停控制,設計能同時滿足以下要求的控制電路：（1）能同時控制2臺電動機同時啟動和停止。（2）能分別控制2臺電動機啟動和停止。,返回上級,.,3、X62W萬能銑床線路分析與故障排除,返回上級,.,X62W萬能銑床電氣控制原理圖,返回上級,.,4、X62W萬能銑床電氣控制線路分析,主電路分析：,三相電源由電源開關QS1引入，FU1作全電路的短路保護。主軸電動機M1的運行由接觸器KM1控制，由換相開關SA3預選其轉向。冷卻泵電動機M3由QS2控制其單向旋轉，但必須在M1啟動運行之后才能運行。進給電動機M2由KM3、KM4實現正反轉控制。3臺電動機分別由熱繼電器FR1、FR2、FR3提供過載保護。,返回上級,.,X62W萬能銑床電氣控制線路分析,控制電路分析：,（1）主軸電動機M1的控制M1由交流接觸器KM1控制，為操作方便，在機床的不同位置各安裝了一套啟動和停止按鈕：SB2和SB6裝在床身上，SB1和SB5裝在升降臺上。對M1的控制包括有主軸的啟動、停止制動、換刀制動和變速沖動。A、主軸電電動機的起動控制B、主軸電動機的停止與制動控制C、主軸變速沖動控制D、主軸換刀制動,返回上級,.,X62W萬能銑床電氣控制線路分析,控制電路分析：,（2）進給運動的控制工作臺的進給運動分為常速（工作）進給和快速進給，常速進給必須在M1啟動運行后才能進行，而快速進給屬于輔助運動，可以在M1不啟動的情況下進行。工作臺在6個方向上的進給運動是由機械操作手柄帶動相關的行程開關SQ3SQ6，通過控制接觸器KM3、KM4來控制進給電動機M2正反轉實現。,.,X62W萬能銑床電氣控制線路分析,控制電路分析：,（2）進給運動的控制行程開關SQ5和SQ6分別控制工作臺的向右和向左運動，SQ3和SQ4則分別控制工作臺的向前、向下和向后、向上運動。進給拖動系統使用的兩個電磁離合器YC2和YC3都安裝在進給傳動鏈中的第4根傳動軸上。當YC2吸合而YC3斷開時，為常速進給；當YC3吸合而YC2斷開時，為快速進給。,.,X62W萬能銑床電氣控制線路分析,控制電路分析：,（2）進給運動的控制工作臺縱向進給運動控制將縱向進給操作手柄扳向右邊行程開關SQ5動作其動斷觸點SQ5-2（2729）先斷開，動合觸點SQ5-1（2123）后閉合KM3線圈通過（13151719212325）路徑通電M2正轉工作臺向右運動。若將操作手柄扳向左邊，則SQ6動作KM4線圈通電M2反轉工作臺向左運動。SA2為圓工作臺控制開關，此時應處于“斷開”位置，3組觸點狀態為SA2-1、SA2-3接通，SA2-2斷開。,.,X62W萬能銑床電氣控制線路分析,控制電路分析：,（2）進給運動的控制工作臺垂直與橫向進給運動控制將工作臺垂直與橫向進給運動由一個十字形手柄操縱，十字形手柄有上、下、前、后和中間5個位置，將手柄扳至向下或向上位置時，分別壓動行程開關SQ3或SQ4，控制M2正轉或反轉，并通過機械傳動機構使工作臺分別向下和向上運動。而當手柄扳至向前或向后位置時，雖然同樣是壓動行程開關SQ3和SQ4，但此時機械傳動機構使工作臺分別向前和向后運動。當手柄在中間位置時，SQ3和SQ4均不動作。將十字形手柄扳至“向上”位置，SQ4的動斷觸點SQ42先斷開，動合觸點SQ41后閉合KM4線圈經（13272919213133）路徑通電M2反轉工作臺向上運動。,.,X62W萬能銑床電氣控制線路分析,控制電路分析：,（2）進給運動的控制工作臺進給變速沖動控制將進給變速時需要使M2瞬間點動一下，使齒輪易于嚙合。進給變速沖動由行程開關SQ2控制，在操縱進給變速手柄和變速盤（見圖4-1）時，瞬間壓動了行程開關SQ2，在SQ2通電的瞬間，其動斷觸點SQ2-1（1315）先斷開而動合觸點SQ2-2（1523）后閉合，使KM3線圈經（1327291917152325）路徑通電，M2正向點動。由KM3的通電路徑可見：只有在進給操作手柄均處于零位（即SQ3SQ6均不動作）時，才能進行進給變速沖動。,.,X62W萬能銑床電氣控制線路分析,控制電路分析：,（2）進給運動的控制工作臺快速進給控制工作臺在6個方向上的快速進給，是在按常速進給的操作方法操縱進給控制手柄的同時，還要按下快速進給按鈕開關SB3或SB4（兩地控制），使KM2線圈通電，其動斷觸點（105109）切斷YC2線圈支路，動合觸點（105111）接通YC3線圈支路，使機械傳動機構改變傳動比，實現快速進給。由于與KM1的動合觸點（713）并聯了KM2的一個動合觸點，所以在M1不啟動的情況下也可以進行快速進給。,.,X62W萬能銑床電氣控制線路分析,控制電路分析：,（2）圓工作臺進給控制將控制開關SA2扳至“接通”的位置，此時SA22接通而SA21、SA23斷開。在主軸電動機M1啟動的同時，KM3線圈經（1315171929272325）的路徑通電，使M2正轉，帶動圓工作臺旋轉運動（圓工作臺只需要單向旋轉）。由KM3線圈的通電路徑可見，只要扳動工作臺進給操作的任何一個手柄，SQ3SQ6其中一個行程開關的動斷觸點斷開，都會切斷KM3線圈支路，使圓工作臺停止運動，這就實現了工作臺進給和圓工作臺運動的聯鎖關系。,.,X62W萬能銑床電氣常見故障分析與處理方法,（1）主軸停車時沒有制動作用,故障分析方法：電磁離合器YC1不工作，工作臺能正常進給和快速進給；電磁離合器YC1不工作，工作臺能正常進給和快速進給。電磁離合器YC1不工作，且工作臺無正常進給和快速進給。,返回上級,.,X62W萬能銑床電氣常見故障分析與處理方法,（1）主軸停車時沒有制動作用,故障排除方法：檢查電磁離合器YC1，如YC1線圈有無斷線、接點有無接觸不良等。此外還應檢查控制按鈕SB5和SB6；重點是檢查整流器中的4個整流二極管是否損壞或整流電路有無斷線。,返回上級,.,X62W萬能銑床電氣常見故障分析與處理方法,（2）主軸換刀時無制動,故障分析方法：轉換開關SA1經常被扳動，其位置發生變動或損壞，導致接觸不良或斷路。,.,X62W萬能銑床電氣常見故障分析與處理方法,（2）主軸換刀時無制動,故障排除方法：調整轉換開關的位置或予以更換,.,X62W萬能銑床電氣常見故障分析與處理方法,（3）作用工作臺各個方向都不能進給,故障分析方法：電動機M2不能啟動，電動機接線脫落或電動機繞組斷線。接觸器KM1不吸合。接觸器KM1主觸點接觸不良或脫落。經常扳動操作手柄，開關受到沖擊，行程開關SQ3、SQ4、SQ5、SQ6位置發生變動或損壞。變速沖動開關SQ2-1在復位時，不能閉合接通或接觸不良。,.,X62W萬能銑床電氣常見故障分析與處理方法,（3）作用工作臺各個方向都不能進給,故障排除方法：檢查電動機M2是否完好，并予以修復。檢查接觸器KM1、控制變壓器一、二次繞組，電源電壓是否正常，熔斷器是否熔斷，并予以修復。檢查接觸器主觸點，并予以修復。調整行程開關的位置或予以更換。調整變速沖動開關SQ2-1的位置，檢查觸點情況，并予以修復或更換。,.,X62W萬能銑床電氣常見故障分析與處理方法,（4）主軸電動機不能啟動,故障分析方法：電源不足、熔斷器熔斷、熱繼電器觸點接觸不良。啟動按鈕損壞、接線松脫、接觸不良或線圈斷路。變速沖動開關SQ1的觸點接觸不良，開關位置移動或撞壞。因為M1的容量較大，導致接觸器KM1的主觸點、SA3的觸點被熔化或接觸不良。,.,X62W萬能銑床電氣常見故障分析與處理方法,（4）主軸電動機不能啟動,故障排除方法：檢查三相電源、熔斷器、熱繼電器的觸點的接觸情況，并給予相應的處理和更換。更換按鈕，緊固接線，檢查與修復線圈。檢查沖動開關SQ1的觸點，調整開關位置，并予以修復或更換。檢查接觸器KM1和相應開關SA3，并予以調整或更換。,.,X62W萬能銑床電氣常見故障分析與處理方法,（5）工作臺能向前、向后、向上、向下進給，但不能向左、向右進給,故障分析方法：限位開關SQ5、SQ6經常被壓合，使開關位移、觸點接觸不良、開關機構卡住及線路斷開。限位開關SQ5-2、SQ6-2被壓開，使進給接觸器KM3、KM4的通電回路均被斷開。,.,X62W萬能銑床電氣常見故障分析與處理方法,（5）工作臺能向前、向后、向上、向下進給，但不能向左、向右進給,故障排除方法：檢查與調整SQ5或SQ6，并予以修復或更改。檢查SQ5-2或SQ6-2，并予以修復或更換。,.,X62W萬能銑床電氣常見故障分析與處理方法,（6）工作臺不能快速移動,故障排除方法：電磁離合器YC3由于沖擊力大，操作頻繁，經常造成銅制襯墊磨損嚴重，產生毛刺，劃傷線圈絕緣層，引起匝間短路，燒毀線圈。線圈受震動，接線松脫。控制回路電源故障或KM2線圈斷路、短路燒毀。按鈕SB3或SB4接線松動、脫落。,.,X62W萬能銑床電氣常見故障分析與處理方法,（6）工作臺不能快速移動,故障分析方法：如果銅制襯墊磨損，則更換電磁離合器YC3；重新繞制線圈，并予以更換。緊固線圈接線。檢查控制回路電源及KM2線圈情況，并予以修復或更換。檢查按鈕SB3或SB4接線，并予以緊固。,返回上級,.,1電磁離合器主要由哪幾部分組成？工作原理是什么？,X62W萬能銑床,思考與習題,電磁離合器是由：勵磁線圈、滑環、磁軛、銜鐵、傳動軸套、摩擦片組、外連接件組成。電磁離合器的工作原理：電磁離合器的主動部分和從動部分借接觸面的摩擦作用，或是用液體作為介質（液力偶合器），或是用磁力傳動（電磁離合器）來傳動轉矩，使兩者之間可以暫時分離，又逐漸接合，在傳動過程中又允許兩部分相互轉動。,返回上級,.,2銑床在變速時，為什么要進行沖動控制？,X62W萬能銑床,思考與習題,銑床是通過改變齒輪來改變傳動比的，在變速時，換了不同的齒輪后，需要使齒輪沖動一下，以利于齒輪與齒輪間有良好的嚙合。,.,3X62W型萬能銑床具有哪些聯鎖和保護？為何要有這些聯鎖與保護？,X62W萬能銑床,思考與習題,銑床的保護有：短路保護、過載保護、失壓欠壓保護、電氣聯鎖保護、機械聯鎖保護。銑床有六個方向的機械運動，由一臺進給電動機作正反拖動控制，在上下、左右、前后