1、 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制1項目項目8 8 組合機床的電氣控制組合機床的電氣控制 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制2任務任務8.1 8.1 組合機床控制電路基本原理組合機床控制電路基本原理活動情境組合機床的控制系統多采用機械、液壓或氣動、電氣相結合的控制方式，其中電氣控制又起著中樞連接作用。多臺電動機同時啟動并能單獨工作的電路；兩臺動力頭同時啟動同時或分別停機的控制電路；主軸不轉時引入和退出的控制電路；危險區自動切斷電動機的控制電路。任務要求1.掌握組合機床控制電路的基本環節。2.了解不同要求組合機床的電氣控制電路的設計原理。3.能閱讀和分析組合機床控制電路基本環節

2、電路。4.能處理各種組合機床控制電路的簡單故障。 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制3基本活動8.1.1 8.1.1 多臺電動機同時啟動并能單獨工作的電路多臺電動機同時啟動并能單獨工作的電路圖8.1為多臺電動機同時啟動并能單獨工作的控制電路圖。按下啟動按鈕 sb2，接觸器km1km3線圈通電吸合并自鎖，3臺電動機同時啟動旋轉。當需單獨調整組合機床某一運動部件時，可單獨控制某一臺電動機單獨工作。8.1.2 8.1.2 兩臺動力頭同時啟動，同時或分別停機的控制電路兩臺動力頭同時啟動，同時或分別停機的控制電路（1）兩臺動力頭電動機同時啟動、同時停止的控制電路如圖8.2所示為兩臺電動機同時啟動

3、、同時停止的控制電路。當甲、乙動力頭加工結束，按下停止按鈕sb1，km1，km2，ka斷電釋放，電動機同時停止。也可通過機械傳動使動力頭在加工結束后返回原位， 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制4圖8.1 多臺電動機同時啟動并能 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制5圖8.2 兩臺電動機同時啟動同時停止的控制電路圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制6分別壓下sq1sq4原位開關，使km1，km2線圈斷電釋放，也能達到同時停機的目的。（2）兩臺動力頭電動機同時啟動、分別停止的控制電路兩臺動力頭電動機同時啟動、分別停止的控制電路，各元件作用與圖8.2電路大體相同，如圖8.3

4、所示，所不同的是須采用復合按鈕sb2來實現兩臺電動機的同時啟動，可利用中間繼電器ka兩對常閉觸頭運行時斷開。8.1.3 8.1.3 主軸不轉時引入和退出的控制電路主軸不轉時引入和退出的控制電路組合機床在加工中有時要求進給電動機拖動的動力部件，在主軸不旋轉的狀態下向前運動，當運動到接近工件的加工部位時，主軸才啟動旋轉，進行切削加工。8.1.4 8.1.4 危險區自動切斷電動機的控制電路危險區自動切斷電動機的控制電路組合機床加工工件時，往往從幾個加工面采用多把刀具同時進行加工， 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制7圖8.3 兩臺動力頭電動機同時啟動分別停止的控制電路圖 出版社電機與機床電氣

5、控制電機與機床電氣控制8圖8.4 主軸不轉時引入和退出的控制電路圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制9圖8.5 在加工交叉孔零件時的危險區 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制10此時就有可能在工件內部發生刀具相撞的危險，這個可能發生刀具相撞的區域稱為“危險區”。在兩鉆頭進入危險區前，應使其中一臺動力頭暫停進給，另一臺動力頭繼續加工，直至加工結束退離危險區后再啟動暫停進給的那一臺動力頭繼續加工，直至全部加工完成。單獨調整動力頭時，可分別操作sa1，sa2開關。當乙動力頭單獨工作時，操作開關sa1，使其常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，電路工作。任務任務8.2 8.2 組合機床通用部件

6、的控制組合機床通用部件的控制活動情境組合機床的通用部件一般是由專門工廠設計制造的成套設備，并配有相應的電氣控制電路。在動力部件中，能同時完成刀具切削運動及進給運動的部件稱為動力頭；而只能完成進給運動的動力部件稱為動力滑臺； 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制11圖8.6 危險區自動切斷電機控制電路圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制12圖8.7 兩臺動力頭分別啟動連續加工的電路圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制13另外，回轉分度工作臺是多工位組合機床和自動線中不可缺少的輸送部件等。這些通用部件大多由機械、液壓、電氣結合來實現自動控制的。任務要求1.掌握組合機床的通

7、用部件控制電路的基本環節。2.了解不同組合機床的通用部件電氣控制電路的設計原理。3.能閱讀和分析組合機床的通用部件控制電路。4.能處理各種組合機床的通用部件控制電路的簡單故障?；净顒?.2.1 8.2.1 小型機械動力頭的電氣控制電路小型機械動力頭的電氣控制電路圖8.8為小型機械鉆孔動力頭的傳動系統示意圖。它是由一臺電動機實現主軸旋轉和進給運動。 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制14圖8.8 機械鉆孔動力頭傳動系統示意圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制15圖8.9為小型機械動力頭的控制電路圖。圖中km為動力頭電動機線路接觸器，ka1，ka2為中間繼電器，yc1為進給電磁

8、離合器，yc2為制動電磁離合器，sq1為主軸套筒原位開關，sq2為主軸套筒終點開關。圖8.9 小型機械鉆孔動力頭控制電路圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制168.2.2 8.2.2 箱體移動式機械動力頭控制電路箱體移動式機械動力頭控制電路箱體移動式機械動力頭安裝在滑座上，上面裝有兩臺電動機，一臺為主電動機，另一臺為快速電動機。圖8.10為箱體移動式機械動力頭傳動系統示意圖。圖8.10 箱體移動式機械動力頭傳動系統示意圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制17（1 1）箱體移動式機械動力頭傳動原理）箱體移動式機械動力頭傳動原理主電動機m1通過變速齒輪ze，zf帶動主軸旋轉。箱

9、體的進給運動由主軸上的蝸桿z1、蝸輪z2，經過電磁離合器，再經過一對變換齒輪za，zb（一次進給）或zc，zd（二次進給），傳遞給第二對蝸桿z3、蝸輪z4，帶動裝有螺母的套筒回轉，由于絲杠被快速電動機m2端部的制動電磁鐵yb抱住不轉，所以套筒回轉實現了箱體（或主軸）的一次（或二次）進給。主軸電動機與快速電動機配合，能完成如圖8.11所示的3種工作循環。圖8.11 箱體移動式機械動力頭工作循環圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制18（2 2）具有二次進給的電氣控制電路）具有二次進給的電氣控制電路如圖8.12所示為具有二次工作進給的控制電路圖。圖8.12 箱體移動式機械動力頭二次進給控制

10、電路圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制19通過分析可知這種電路的特點如下：按下啟動按鈕sb2，在延續至動力頭離開原位后才可松開，否則ka無法通電，km3也無法通電工作。原位行程開關sq1觸頭設置在退回電路上，節省了中間繼電器。中間繼電器ka除了作為加工完成信號外，在電路上還起著失電壓、欠電壓保護作用。動力頭快速引進和快速退回時，主軸電動機均不工作。8.2.3 8.2.3 機械動力滑臺控制電路機械動力滑臺控制電路機械動力滑臺是只完成進給運動的動力部件。在機械動力滑臺上可配置各種切削頭，用來進行鉆、擴、鉸、鏜、銑及攻螺紋等加工，也可作為工作臺使用，因此，具有很大靈活性。 出版社電機與機

11、床電氣控制電機與機床電氣控制20（1）機械動力滑臺機械動力滑臺由動力滑臺、機械滑座、電動機及傳動裝置等組成。機械動力滑臺根據不同加工工藝要求，可實現如圖8.14所示的幾種工作循環。（2）機械動力滑臺的電氣控制電路下以jt4522，jt4532，jt4542及jt4552系列機械動力滑臺控制電路為例，分析其自動工作循環過程。1）具有一次工作進給的機械動力滑臺控制電路圖8.15中km常開觸頭可保證滑臺在主軸電動機啟動后，才進行工作循環。sa是為方便滑臺調整而設置的開關。sq4為超行程保護開關，當滑臺向前越位時，sq4被壓下，切斷滑臺進給電路而停車，并可設報警裝置，通知操作者及時處理。 出版社電機與

12、機床電氣控制電機與機床電氣控制21圖8.13 機械動力滑臺傳動系統示意圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制22圖8.14 機械動力滑臺工作巡回圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制23圖8.15 機械動力滑臺具有一次工進的控制電路圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制242）具有正、反向工作進給的機械動力滑臺控制電路圖8.16為機械滑臺具有正、反向工作進給控制電路圖。8.2.4 8.2.4 液壓動力滑臺的電氣控制電路液壓動力滑臺的電氣控制電路液壓動力滑臺進給運動是借助壓力油通入液壓缸的前腔和后腔來實現的。液壓動力滑臺由滑臺、滑座和液壓缸3部分組成。電氣控制一般采用行程

13、原則、時間原則及壓力控制方式。1）液壓動力滑臺系統工作分析如圖8.17所示為液壓動力滑臺二次進給液壓系統圖?；_在各個工作順序時，液壓系統工作情況如下：快速趨近。一次工作進給。 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制25圖8.16 機械滑臺具有正、反向工作進給控制電路圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制26圖8.17 液壓動力滑臺二次進給液壓系統圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制27二次工作進給。死擋鐵停留?？焖偻嘶亍Ｔ煌Ｖ?。2）液壓動力滑臺電液配合的控制電路具有一次工作進給及死擋鐵停留的工作循環是組合機床中比較常用的工作循環之一，其液壓系統如圖8.17去掉虛線部分

14、所示。下面僅以此為例來分析其工作情況。液壓系統工作時，各種元件動作見表8.1。電氣控制電路如圖8.18所示。8.2.5 8.2.5 回轉工作臺控制電路回轉工作臺控制電路回轉工作臺是多工位組合機床的一種輸送部件。在回轉工作臺臺面上安放各 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制28 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制29圖8.18 一次工作進給死擋鐵停留的控制電路圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制30工位的夾具，工件裝在夾具上，在加工時，每完成一道工序加工后，回轉工作臺自動轉位，即將工件從一個工位輸送到另一個工位，再進行加工。小型機械回轉工作臺控制電路如圖8.19所示。圖中

15、km為轉位電動機接觸器，sq為定位銷開關，插入定位銷壓下sq，拔出定位銷松開sq。ka1為啟動中間繼電器，ka2為轉位中間繼電器，ka3為動力頭工作、回轉停止中間繼電器。液壓回轉工作臺是靠液壓閥的轉換來改變油路，實現工作臺轉位的，而液壓閥的轉換又是靠電氣系統的控制來實現的，所以液壓回轉工作臺可實現機電液的綜合控制。任務任務8.3 8.3 組合機床的電氣控制組合機床的電氣控制活動情境組合機床的電氣控制系統的基本電路是由通用部件的典型控制電路和一些基本控制環節組成，再根據加工、操作要求和自動循環特點進行專用化設計。 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制31圖8.19 小型機械回轉工作臺控制電

16、路圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制32任務要求1.了解常用組合機床的主要結構及運動情況。2.掌握組合機床電氣控制電路的工作原理、常見故障原因。3.能閱讀和分析常用組合機床簡單電氣控制原理圖。4.能根據不同要求，將組合機床基本電路和通用部件控制電路適當組合，構成不同的組合機床單機的電氣控制電路，能處理各種組合機床控制電路的簡單故障。基本活動根據不同要求，將組合機床的基本電路和通用部件控制電路經適當組合，可構成組合機床單機的電氣控制電路。圖8.20為具有液壓滑臺和左、右動力頭的單機組合機床電氣控制電路圖。圖中m1為液壓泵電動機，m2，m3為甲、乙銑削動力頭電動機。 出版社電機與機床電

17、氣控制電機與機床電氣控制33圖8.20 單機組合機床電氣控制電路圖 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制348.3.1 8.3.1 電氣控制要求電氣控制要求兩臺銑削加工動力頭分別由m2，m3籠形異步電動機拖動，單向旋轉，無需電氣變速和停機制動，為實現對刀應有點動控制。液壓泵電動機單向旋轉，機床在完成一次半自動工作循環后，液壓泵電動機不停機，只有按下總停按鈕后才停機。加工至終點，在動力頭完全停止后，動力滑臺才可快速退回。液壓動力滑臺前進與后退時均能實現點動調整。電磁閥yv1，yv2線圈采用直流供電。機床應具有照明環節，保護和調整環節。8.3.2 8.3.2 電動機的啟動與停止控制電動機的啟

18、動與停止控制液壓泵電動機m1由sb1，sb2按鈕與接觸器km1構成電動機單向旋轉啟動、停止電路，實現m1的啟動與停止。 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制35當機床處于半自動工作狀態時，開關sa置于a，左、右銑削動力頭電動機m2與m3的啟動與停止是由液壓動力滑臺壓下行程開關來實現的。8.3.3 8.3.3 液壓動力滑臺的電氣控制液壓動力滑臺的電氣控制液壓泵電動機m1啟動后，按下按鈕sb3，中間繼電器ka1通電吸合并自鎖，電磁閥線圈yv1通電，控制液壓油路實現液壓動力滑臺的快速趨近。當滑臺壓下行程閥，滑臺轉為工作進給，工作進給至終點，死擋鐵停留，進油路油壓升高，使壓力繼電器kp動作，ka1斷電釋放，yv1斷電。8.3.4 8.3.4 保護與調整環節保護與調整環節熔斷器fu1:實現對電動機m1、變壓器t1，t2次側的短路保護。熔斷器fu2:實現對電動機m2，m3的短路保護。熔斷器fu3:實現控制電路短路保護。熔斷器fu4:實現照明電路短路保護。 出版社電機與機床電氣控制電機與機床電氣控制36熔斷器fu5:實現電磁閥線圈短路保護。熱繼電器fr1，fr2，fr3:分別為電動機m1，m2，m3的長期過載保護，且當其中任一臺電動機過載時