电气控制技术(17年大纲要求教材配套课件及技能课件)第3章(ppt文档).ppt

第3章 常用机床的电气控制3.1 3.1 机床电气原理图的识读机床电气原理图的识读3.2 3.2 普通车床的电气控制普通车床的电气控制 3.3 3.3 磨床的电气控制磨床的电气控制 3.4 3.4 铣床的电气控制铣床的电气控制 3.5 3.5 钻床的电气控制钻床的电气控制 3.6 3.6 镗床的电气控制镗床的电气控制 3.7 3.7 组合机床的电气控制组合机床的电气控制 3.8*3.8*数控车床的电气控制数控车床的电气控制 3.9*3.9*数控铣床的电气控制数控铣床的电气控制 习题与练习第3章 常用机床的电气控制 第3章 常用机床的电气控制3.1 机床电气原理图的识读n1阅读相关技术资料阅读相关技术资料n2识读主电路识读主电路n 4步进行步进行 （1）看电路及设备的供电电源 n （2）分析主电路共用了几台电动机 n （3）分析各台电动机的工作状况n （4）了解电动机经过哪些控制电路到达电源n3识读控制电路识读控制电路 （1）弄清控制电路的电源电压。n （2）按布局顺序从左到右依次搞清辅助n 电路各条支路如何控制主电路。n （3）分析出控制电路的动作过程。n4识读辅助电路识读辅助电路第3章 常用机床的电气控制3.2普通车床的电气控制n3.2.1 卧式车床的结构及工作要求1进给箱；2挂轮箱；3主轴变速箱；4拖板与刀架；5溜板箱；6尾架；7丝杆；8光杠；9床身 图3.1 普通卧式车床外形图第3章 常用机床的电气控制3.2.2 电力拖动与控制要求n要求：n（1）主拖动电动机从经济性考虑一般选用笼型异步电动机，选用机械调速，主拖电动机与主轴间使用齿轮变速箱连接。n（2）在车削加工时，为防止因温度升高造成刀具的损坏，需要增加一台冷却泵。它与主电动机在起动顺序上分先后。应在主电动机起动后起动，并在冷却电动机不能提供冷却液时，不允许主电动机工作。冷却电动机为单方向旋转。n（3）为了车削螺纹，主轴要求能正反转。第3章 常用机床的电气控制要求：n（3）为了车削螺纹，主轴要求能正反转。n（4）主电动机可采用直接起动或Y-起动，停车要求快速，以节省时间，一般可采用机械或电气制动。n（5）为实现溜板箱的快速移动，由单独的快速移动电动机拖动，采用点动控制。n（6）控制线路应有必要的保护措施与安全的局部照明电路。第3章 常用机床的电气控制3.2.3 CA6140卧式车床电气控制系统分析第3章 常用机床的电气控制3.3 磨床的电气控制 n3.3.1 磨床结构及工作要求磨床结构及工作要求1床身；2工作台；3电磁吸盘；4砂轮箱；5砂轮箱横向移动手轮；6滑座；7立柱；8工作台换向撞块；9工作台往复运动换向手柄；10活塞杆；11砂轮箱垂直进刀手柄 图图3.3 M7130平面磨床的结构示意图平面磨床的结构示意图第3章 常用机床的电气控制3.3.2 电力拖动与控制要求n（1）砂轮电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机都只要求单方向旋转。n（2）冷却泵电动机随砂轮电动机运转而运转，但冷却泵电动机不需要时，可单独断开。n（3）具有电磁吸盘吸持工件、松开工件，并使工件去磁的控制环节。第3章 常用机床的电气控制电力拖动与控制要求n（4）保证在使用电磁吸盘的正常工作时和不使用电磁吸盘在调整机床工作时都能开动机床各电动机。但在使用电磁吸盘的工作状态时，必须保证电磁吸盘吸力足够大时，才能开动机床各电动机。n（5）设有短路保护，过载保护，零压保护和电磁盘的欠流保护和过电压保护。n（6）必要的照明与指示信号。第3章 常用机床的电气控制3.3.3 平面磨床电气控制系统分析图3.4 M7130平面磨床的电气原理图第3章 常用机床的电气控制3.4 铣床的电气控制n3.3.1 铣床结构及工作要求l底座；2进给电动机；3升降台；4进给变速手柄及变速盘；5溜板；6转动部分；7工作台；8刀杆支架；9悬梁；10主轴；11主轴变速盘；12主轴变速手柄；13床身；14主轴电动机 图图3.5 X62W卧式万能铣床结构简图卧式万能铣床结构简图第3章 常用机床的电气控制3.4.2 电力拖动和控制要求n铣床主要有三种运动：n主运动 是指主轴带动铣刀的旋转运动n进给运动 是直线运动 n辅助运动 是指工件与铣刀相对位置的调整运动及n 工作 台的回转运动 n 有些铣床为扩大加工能力而增设圆工作台，在使用圆工作台时，圆工作台的上下、左右、前后几个方向的运动都不允许进行。第3章 常用机床的电气控制3.4.3 X62W万能铣床的电气控制系统分析图3.6 X62W万能铣床电气原理图第3章 常用机床的电气控制3.5 钻床的电气控制n3.5.1 摇臂钻床结构及工作要求1底座；2工作台：3主轴纵向进给；4主轴旋转主运动；5主轴；6摇臂：7主轴箱沿摇臂径向运动；8主轴箱：9内外立柱：10摇臂回转运动；11摇臂垂直移动 图图3.7 Z30403.7 Z3040型摇臂钻床结构型摇臂钻床结构第3章 常用机床的电气控制3.5.2 摇臂钻床的电力拖动和控制要求n（1）控制电路设有总起动按钮和总停止按钮，便于操作和紧急停车。n（2）采用4台电动机拖动。分别是主电动机、摇臂升降电动机、液压泵电动机及冷却泵电动机。液压泵电动机拖动液压泵供压力油，经液压传动系统实现立柱与主轴箱的放松与夹紧及摇臂的放松与夹紧，并与电气配合实现摇臂升降与夹紧放松的自动控制。由于这4台电动机容量较小，故均采用直接起动控制。第3章 常用机床的电气控制摇臂钻床的电力拖动和控制要求n（4）摇臂的移动严格按照摇臂松开移动摇臂夹紧的程序进行。为此，要求夹紧放松作用的液压泵电动机与摇臂升降电动机按一定顺序起动工作，由摇臂松开行程开关与夹紧行程开关发出控制信号进行控制。n（5）机床具有信号指示装置，对机床的每一主要动作作出显示，这样便于操作和维修。n（6）摇臂的夹紧放松与摇臂升降按自动控制进行，而立柱和主轴箱的夹紧放松可以单独操作，也可以同时进行。第3章 常用机床的电气控制3.5.3 Z3040型摇臂钻床电气控制系统分析图3.8 为Z304016（I）型摇臂钻床电气控制电路图第3章 常用机床的电气控制3.6 镗床的电气控制n3.6.1 卧式镗床的结构及工作要求 1床身；2镗头架；3前立柱；4平旋盘；5镗轴；6工作台；7后立柱；8尾架；9上溜板；10下溜板；11刀具溜板第3章 常用机床的电气控制3.6.2 T68卧式镗床电力拖动和控制要求n（1）机床的主轴运动和进给运动用同一台双速电动机来拖动。机械齿轮变速和电动机变极调速相结合。n（2）主轴电动机可以实现正、反转及点动控制，为实现快速，准确停车应有制动环节。n（3）镗床运动部件较多，应有必要的连锁和保护措施，采用机械手柄与电气开关联动的控制方式。n（4）为保证变速后齿轮的良好啮合，主轴变速和进给变速时主轴电动机应设有低速冲动环节。n（5）应有快速移动电机拖动各进给部分快速移动，节约工件加工时间。第3章 常用机床的电气控制3.6.3 T68卧式镗床电电气控制分析图3.10 T68卧式镗床电气控制电路第3章 常用机床的电气控制3.7 组合机床的电气控制 n3.7.1 组合机床结构及运动形式1左电动机；2左变速箱；3油缸；4右变速箱；5右电动机；6滑台；7工件；8夹具；9底座 图3.11 组合机床结构图第3章 常用机床的电气控制3.7.2 组合机床电气控制系统分析n1机械动力滑台的电气控制 图3.12 机械滑台结构及一次工作进给工艺示意图第3章 常用机床的电气控制 机械滑台具有一次工进的电气控制线路第3章 常用机床的电气控制多电动机同时起动的控制电路第3章 常用机床的电气控制3.8*数控车床的电气控制n3.8.1 数控机床的结构图3.15 数控机床组成结构框图第3章 常用机床的电气控制3.8.2 数控车床的主要工作情况n数控车床的机械部分比同规格的普通车床更为紧凑和简洁。主轴传动为一级传动，去掉了普通机床主轴变速齿轮箱，采用了变频器实现主轴无级调速。进给移动装置采用滚珠丝杆，传动效率好、精度高、摩擦力小。一般经济型数控车床的进给均采用步进电机。进给电机的运动由NC装置实现信号控制。n数控车床的刀架能自动转位。换刀电机有步进、直流和异步电机之分，这些电动刀架的旋转、定位均由NC数控装置发出信号，控制其动作。而其他的冷却、液压等电气控制跟普通机床差不多。n现以CK0630型数控车床为例说明普通数控车床的电气控制线路的原理。第3章 常用机床的电气控制3.8.3 数控车床电气控制线路图3.16 数控车床电气组成总框图第3章 常用机床的电气控制数控车床电气控制线路原理图第3章 常用机床的电气控制1数控系统（a）开关量输入接口原理 （b）开关量输出接口原理 图3.18 数控系统内部I/O接口原理图第3章 常用机床的电气控制主轴编码器反馈信号接口P1与轴控制接口P2图3.19 数控系统编码器接口P1 图3.20 进轴和主轴控制信号接口P2第3章 常用机床的电气控制开关量输入输出接口P3 图3.21 脉冲信号波形图 图3.22 开关量输入输出信号接口P3第3章 常用机床的电气控制2数控系统与主轴变频器信号连接 图3.23为三菱变频器原理框图。第3章 常用机床的电气控制 数控系统控制变频器接线图第3章 常用机床的电气控制 数控系统控制步进驱动接线图第3章 常用机床的电气控制数控系统控制直流电动刀架接线原理图第3章 常用机床的电气控制数控系统控制交流电动刀架接线原理图第3章 常用机床的电气控制数控系统回零信号接线圈 与 数控系统超程信号接线图图3.28 数控系统回零信号接线圈 图3.29 数控系统超程信号接线图第3章 常用机床的电气控制数控系统控制冷却泵电机原理接线圈第3章 常用机床的电气控制 3.9*数控铣床的电气控制 n3.9.1 数控铣床系统概述图3.31 数控铣床电气结构框图第3章 常用机床的电气控制ZKN型数控铣床系统接口示意图第3章 常用机床的电气控制 数控系统与步进驱动的接口图第3章 常用机床的电气控制数控系统开关量输入接口连线圈第3章 常用机床的电气控制开关量输出接口连接图第3章 常用机床的电气控制3.9.2 数控铣床的电气控制线路（a）主回路电路原理图第3章 常用机床的电气控制数控铣床电气控制线路原理图第3章 常用机床的电气控制1主轴电机图3.38 数控铣床系统与变频器接口图第3章 常用机床的电气控制2步进电机n数控控制X、Y、Z三轴的步进电机接口如图3.39所示。在图3.39中，数控系统输出信号为低电平有效，而步进驱动输入为高、低电平都可以，因此，数控系统输出信号可接步进驱动的对应信号的负端，正端统一与系统的+5 V端相连，其余信号对应相连步进电机驱动的输入电源为交流80 V（AC80 V），输出端、与步进电机相应端相连。第3章 常用机床的电气控制3冷却泵电机图3.39 数控系统与步进驱动器（X轴）连接图第3章 常用机床的电气控制习题与练习n1判断题n（1）车床主要用来车削外圆、内圆、端面、螺纹和定型面，也可用钻头、铰刀等刀具进行钻孔、镗孔、倒角、割槽及切断等加工工作。（）n（2）铣床不仅可以加工平面、斜面、沟槽等，还可以加工齿轮、螺旋面。（）n（3）使用摇臂钻床时，摇臂的移动要严格按照摇臂松开移动摇臂夹紧的程序进行。（）n（4）磨床工作台装电磁吸盘的主要原因是它比机械固定方式牢固。（）第3章 常用机床的电气控制习题与练习n2填空题n（1）车床是一种用途极广并且很普遍的（）机床。n（2）车削螺纹时，为避免乱扣，要反转退刀。因此要对电动机实行（）控制。n（3）磨床中电磁吸盘的作用是（），它的退磁回路的作用是（）。n（4）磨床工作时，采取（）措施来保证在磨头下降过程中，不允许工作台转动。n（5铣床是用（）进行加工的机床，铣床加工一般有（）和（）两种。