机械设备控制技术课件(中职机械)第三章.ppt

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第三章第三章典型机床电气控制系统典型机床电气控制系统电气图的识图方法和步骤电气图的识图方法和步骤一一普通车床电气控制线路普通车床电气控制线路二二组合机床电气控制组合机床电气控制三三机床控制线路故障分析机床控制线路故障分析四四电气控制系统在机械设备中起着神经中枢的作用，通过它电气控制系统在机械设备中起着神经中枢的作用，通过它对电动机的控制，能拖动生产机械，实现各种运行状态达对电动机的控制，能拖动生产机械，实现各种运行状态达到加工生产的目的。

不同的生产机械设备或同类型的机床到加工生产的目的。

不同的生产机械设备或同类型的机床设备，由于各自的工作方式、工艺要求不同，其电气控制设备，由于各自的工作方式、工艺要求不同，其电气控制系统也不尽相同。

系统也不尽相同。

机床的电气控制不仅要求能够实现起动、制动、反转和调机床的电气控制不仅要求能够实现起动、制动、反转和调速，而且还应能够满足生产工艺提出的各种要求，具有各速，而且还应能够满足生产工艺提出的各种要求，具有各种保护装置，工作可靠，实现操作自动化。

在分析控制系种保护装置，工作可靠，实现操作自动化。

在分析控制系统时首先应了解机床的基本结构和运动情况，按照化整为统时首先应了解机床的基本结构和运动情况，按照化整为零的方法，把整个控制系统分解成若干个局部控制电路，零的方法，把整个控制系统分解成若干个局部控制电路，逐一分析，最后总结出电气控制的规律。

逐一分析，最后总结出电气控制的规律。

第三章第三章典型机床电气控制系统典型机床电气控制系统任务一任务一电气图的识图方法和步骤电气图的识图方法和步骤电气图识图步骤分为四步，熟悉识图的电气图识图步骤分为四步，熟悉识图的方法是分析电气图的基础，按步骤识图方法是分析电气图的基础，按步骤识图能够仔细清楚的分析电气控制线路。

能够仔细清楚的分析电气控制线路。

活动活动11识图方法识图方法1.在掌握电工知识的基础上，准确、迅速地识别电气图。

如三在掌握电工知识的基础上，准确、迅速地识别电气图。

如三相异步电动机正反转控制是利用开关或接触器的切换来调换电动相异步电动机正反转控制是利用开关或接触器的切换来调换电动机电源相序，进行电动机旋转方向改变的。

机电源相序，进行电动机旋转方向改变的。

2.结合常见的基本电路，如电动机的启动、制动、正反转控制结合常见的基本电路，如电动机的启动、制动、正反转控制电路、短路保护电路、顺序控制电路、行程控制电路等，在识图电路、短路保护电路、顺序控制电路、行程控制电路等，在识图时迅速地分清主次环节，抓住主要矛盾，从而看懂较复杂的电路时迅速地分清主次环节，抓住主要矛盾，从而看懂较复杂的电路图。

图。

3.结合有关图样说明，了解电路的具体情况，抓住看图的重点，结合有关图样说明，了解电路的具体情况，抓住看图的重点，达到顺利识图的目的。

达到顺利识图的目的。

4.结合绘制电气图必须遵循一些规则、标准和要求，这些规则结合绘制电气图必须遵循一些规则、标准和要求，这些规则和要求是为了加强图样的规范性、通用性和示意性所提出的。

利和要求是为了加强图样的规范性、通用性和示意性所提出的。

利用这些绘图的知识能够准确地识图。

用这些绘图的知识能够准确地识图。

活动活动22识图步骤识图步骤1.了解机械设备的主要结构、运动方式、加工工艺、技术性能、了解机械设备的主要结构、运动方式、加工工艺、技术性能、工作原理及机械设备对电气控制系统的要求。

工作原理及机械设备对电气控制系统的要求。

2.了解各按钮、开关、操作手柄等器件的位置和作用；了解它们了解各按钮、开关、操作手柄等器件的位置和作用；了解它们之间的关系；了解机床液压系统与电气控制系统的关系，便于了解之间的关系；了解机床液压系统与电气控制系统的关系，便于了解机、液、电三者之间的相互联系。

机、液、电三者之间的相互联系。

3.整体阅读电气控制线路，了解各台电动机或各控制电路或支路整体阅读电气控制线路，了解各台电动机或各控制电路或支路的作用。

的作用。

4.化整为零分析电气控制线路。

化整为零分析电气控制线路。

5.在分析完整个电气控制线路后，要对其进行整理，并要总结出在分析完整个电气控制线路后，要对其进行整理，并要总结出各类电气控制的特点和规律。

各类电气控制的特点和规律。

任务二任务二普通车床电气控制线路普通车床电气控制线路普通车床有两个主要的运动部分，一是普通车床有两个主要的运动部分，一是卡盘或顶尖带着工件的旋转运动，也就卡盘或顶尖带着工件的旋转运动，也就是车床主轴的运动；另外一个是溜板带是车床主轴的运动；另外一个是溜板带着刀架的直线运动，称为进给运动。

车着刀架的直线运动，称为进给运动。

车床工作时，绝大部分功率消耗在主轴运床工作时，绝大部分功率消耗在主轴运动。

动。

在各种金属切削机床中，车床占的比重在各种金属切削机床中，车床占的比重量大，应用也最广泛，能够完成车削外量大，应用也最广泛，能够完成车削外圆、内孔、端面、钻孔、铰孔、切槽、圆、内孔、端面、钻孔、铰孔、切槽、切段、螺纹及成形表面等加工工序。

切段、螺纹及成形表面等加工工序。

车床的种类很多，有普通车床、落地车车床的种类很多，有普通车床、落地车床、立式车床、六角车床等，生产中以床、立式车床、六角车床等，生产中以普通车床应用最普遍，数量最多。

普通车床应用最普遍，数量最多。

活动活动11普通车床的主要结构及运动形普通车床的主要结构及运动形式式普通车床由主轴箱、挂轮箱、溜板箱、尾架、拖板与刀架、光杆普通车床由主轴箱、挂轮箱、溜板箱、尾架、拖板与刀架、光杆与丝杆、床身等部件组成与丝杆、床身等部件组成活动活动11普通车床的主要结构及运动形普通车床的主要结构及运动形式式车床的进给运动是刀架的纵向与横向直车床的进给运动是刀架的纵向与横向直线运动，其运动方式有手动与机动两种线运动，其运动方式有手动与机动两种控制。

车削螺纹时，工件的旋转速度与控制。

车削螺纹时，工件的旋转速度与刀具的进给速度是由主轴箱的输出轴，刀具的进给速度是由主轴箱的输出轴，经挂轮箱、进给箱、光杆传人溜板箱而经挂轮箱、进给箱、光杆传人溜板箱而获得。

车床的辅助运动为溜板箱的快速获得。

车床的辅助运动为溜板箱的快速移动，尾架的移动和工件的夹紧与松开。

移动，尾架的移动和工件的夹紧与松开。

活动活动22电力拖动的要求与控制特点电力拖动的要求与控制特点1.通常车削加工近似于恒功率负载，不进行电气调速。

同时考通常车削加工近似于恒功率负载，不进行电气调速。

同时考虑经济性，工作可靠性等因素，主拖动电动机一般选用鼠笼型三虑经济性，工作可靠性等因素，主拖动电动机一般选用鼠笼型三相异步电动机。

相异步电动机。

2.为了满足车削加工调速范围的要求，车床主轴主要采用齿轮为了满足车削加工调速范围的要求，车床主轴主要采用齿轮箱进行机械有级调速方法，但在较大型车床上有时也采用电动机箱进行机械有级调速方法，但在较大型车床上有时也采用电动机变极调速的方法。

变极调速的方法。

3.车削螺纹时，要求主轴能正、反向旋转。

对于小型车床采用车削螺纹时，要求主轴能正、反向旋转。

对于小型车床采用控制电动机正、反转实现，这样既便于操作，又简化了主轴箱结控制电动机正、反转实现，这样既便于操作，又简化了主轴箱结构。

对于较大型的车床，直接控制电动机正、反转时，其冲击电构。

对于较大型的车床，直接控制电动机正、反转时，其冲击电流对电网影响大，机械冲击力也大，因此，最好采用机械传动方流对电网影响大，机械冲击力也大，因此，最好采用机械传动方法来实现主轴正、反转，如摩擦离合器、多片式电磁离合器等。

法来实现主轴正、反转，如摩擦离合器、多片式电磁离合器等。

活动活动22电力拖动的要求与控制特点电力拖动的要求与控制特点4.主电动机的启动、停止采用按钮操作。

在电网容量满足要求主电动机的启动、停止采用按钮操作。

在电网容量满足要求的情况下，一般中小型电动机采用直接启动，否则，应采用降压的情况下，一般中小型电动机采用直接启动，否则，应采用降压启动控制方法。

启动控制方法。

5.车削螺纹时，刀架移动和主轴旋转运动之间必须保持准确的车削螺纹时，刀架移动和主轴旋转运动之间必须保持准确的比例关系，所以，刀架移动都是由主轴箱通过一系列齿轮传动来比例关系，所以，刀架移动都是由主轴箱通过一系列齿轮传动来实现。

因此，主运动和进给只由一台电动机拖动。

实现。

因此，主运动和进给只由一台电动机拖动。

6.车削加工时，为防止刀具和工件的温度过高，延长刀具使用车削加工时，为防止刀具和工件的温度过高，延长刀具使用寿命，提高加工质量，车床应配有冷却泵电动机，只需单方向旋寿命，提高加工质量，车床应配有冷却泵电动机，只需单方向旋转，且只在主轴电动机启动后，冷却泵才可选择开动与否。

而当转，且只在主轴电动机启动后，冷却泵才可选择开动与否。

而当主拖动电动机停止时，冷却泵应立即停止。

主拖动电动机停止时，冷却泵应立即停止。

7.必须有过载、短路、失压保护环节、联锁环节。

必须有过载、短路、失压保护环节、联锁环节。

8.具有安全的局部照明和信号电路。

具有安全的局部照明和信号电路。

活动活动33普通车床电气控制电路分析普通车床电气控制电路分析CA6140型车床型号意义型车床型号意义主参数折算值系代号（卧式车床系）组代号（落地及卧式车床组）结构特性代号类代号（车床类）电器元件符号与功能说明电器元件符号与功能说明符号名称及用途符号名称及用途M1主轴电动机SA机床照明开关M2冷却泵电动机FR1主轴电动机热过载保护M3刀架快速移动电动机FR2冷却泵电动机热过载保护KM主轴电动机起动接触器FU机床控制电路短路保护KA1冷却泵电动机起动继电器FU1M1、M2短路保护KA2刀架快速移动电动机起动继电器FU2控制电路短路保护SQ1床头皮带罩的位置开关SQ1FU3HL短路保护SQ2配电盘壁龛门的安全行程开关FU4机床照明灯短路QF具有断电保护的电源开关FC控制变压器SB钥匙开关EL电源指示灯SB1主轴电动机停止按钮HL机床照明灯SB2主轴电动机起动按钮PE安全接地保护SB3刀架快速移动电动机点动按钮XB接线端子SB4冷却泵电动机起动开关电气控制线路图电气控制线路图电气控制电路分析过程电气控制电路分析过程1.主电路分析主电路分析2.控制电路分析控制电路分析1）主轴电动机）主轴电动机M1的控制的控制2）冷却泵电动机）冷却泵电动机M2的控制的控制3）刀架快速移动电动机）刀架快速移动电动机M3的控制的控制3.辅助照明电路分析辅助照明电路分析任务三任务三组合机床电气控制组合机床电气控制组合机床是对某特定工件进行特定加工组合机床是对某特定工件进行特定加工的一种高效率、自动化的专用加工设备。

的一种高效率、自动化的专用加工设备。

这种机床大都具有自动工作循环，并能这种机床大都具有自动工作循环，并能同时用十几把，甚至几十把刀具进行加同时用十几把，甚至几十把刀具进行加工。

工。

在组合机床上可完成钻孔、扩孔、铰孔、在组合机床上可完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、车削、铣削、磨削及精镗孔、攻螺纹、车削、铣削、磨削及精加工等工序，一般采用多轴、多刀、多加工等工序，一般采用多轴、多刀、多工序、多面同时加工。

工序、多面同时加工。

在产品更新时，它可以方便地由一些通在产品更新时，它可以方便地由一些通用部件和专用部件重新改装，以适应新用部件和专用部件重新改装，以适应新零件的加工要求。

组合机床适用于大批零件的加工要求。

组合机床适用于大批量生产。

量生产。

活动活动11组合机床主要结构和运动形式组合机床主要结构和运动形式组合机床是由大量的通用部件及少量的组合机床是由大量的通用部件及少量的专用部件组成。

组成各种组合机床的通专用部件组成。

组成各种组合机床的通用部件由于加工要求不同，其电气控制用部件由于加工要求不同，其电气控制线路也有所不同，但这些线路都是由基线路也有所不同，但这些线路都是由基本的控制环节和一些典型的控制线路组本的控制环节和一些典型的控制线路组成，其控制原理有许多相似之处。

成，其控制原理有许多相似之处。

动力滑台由滑台、机械滑座及两个进给动力滑台由滑台、机械滑座及两个进给电动机的传动装置等