资源简介

(共39张PPT)
3.5 镗床的电气控制
3.5 镗床的电气控制
镗床是一种精密加工机床，主要用于加工精确度高的孔，以及各孔间距离要求较为精确的零件，这些孔的轴线之间有严格的同轴度、垂直度、平行度与精确的距离。
常用来加工箱体零件如主轴箱、机床的变速箱等。
按用途不同，镗床可以分为卧式镗床、立式镗床、坐标镗床、金刚镗床和专门化镗床等。
3.5.1 镗床主要结构与运动形式
镗床的主运动是镗轴和平旋盘的旋转运动。
进给运动是镗轴的轴向进给，平旋盘刀具溜板的径向进给，镗头架的垂直进给，工作台的纵向进给和横向进给。
辅助运动由工作台的旋转运动、后立柱的轴向移动及尾座的垂直移动。
卧式镗床的主运动和各种常速进给运动都是由一台电动机拖动。
主轴拖动要求能够正反转且为恒功率调速，一般采用单速或多速笼形三相感应电动机拖动。为了使主轴停车迅速准确，主轴电动机应设有电气制动环节。
为便于变速时齿轮顺利地啮合，控制电路中设有变速低速冲动环节。
卧式镗床的各部分快速进给运动是由快速进给电动机来拖动的。
3.5.2 镗床电气线路分析
M1是主轴电动机，它通过变速箱等传动机构拖动机床的主运动和进给运动，同时还拖动润滑油泵；
M2是快速移动电动机，实现主轴箱与工作台的快速移动。
主轴电动机是一台双速电动机，它可进行点动或连续正反转的控制，停车制动采用由速度继电器KS控制的反接制动，为了限制制动电流和减小机械冲击，M1在制动、点动及主运动和进给的变速冲动控制时串入电阻器。
快速进给电动机应能进行正反转的控制，由于工作时间短，所以不采用热继电器进行过载保护
主电路
1．开车前的准备
1）合上电源开关把电源引入，电源指示灯HL亮，再把照明开关SA合上，局部照明工作灯EL亮。
2）预先选择好所需的主轴转速和进给量，SQ1是主轴变速行程开关，平时此行程开关是给压下的，其常开触点闭合，常闭触点断开，主轴变速时复位。行程开关SQ2是在主轴变速手柄推不上时被压下。SQ3是进给变速行程开关，平时此行程开关是给压下的，其常开触点闭合，常闭触点断开，进给变速时复位。SQ4 是在进给变速手柄推不上时压下的。
3）再调整好主轴箱和工作台的位置。调整后行程开关SQ5和SQ6的常闭触点均处于闭合状态。
2．主轴电动机的控制
（1）主轴电动机的正反转和点动控制
需要正转时，按下按钮SB2，中间继电器KA1的线圈通电吸合并自锁，KA1的常开触点KA1（11-12）使接触器KM3吸合，通电回路是：FU3（1-2）→FR（2-3）→SQ5（3-4）或SQ6（3-4）→SB1（4-5）→SQ1（5-10）→SQ3（10-11）→KA1（11-12）→KM3线圈。
KM3吸合后，其常开触点KM3（5-18）闭合，使接触器KM1线圈通电吸合，通电回路是：FU3（1-2）→FR（2-3）→SQ5（3-4）或SQ6（3-4）→SB1（4-5）→KM3（5-18）→KA1（18-15）→KM2（15-16）→KM1线圈。KM1线圈通电吸合后，其常开触点KM1（4-14）闭合，KM4随之吸合，其主触点将电动机的定子绕组接成三角形，电动机在全压下（KM3的主触点将R短接）直接正向启动，低速运行
当电动机需要反转时，按下按钮SB3，中间继电器KA2通电吸合，使接触器KM3吸合，接着接触器KM2，KM4相继通电吸合，电动机反向启动，低速运行。
电动机正反转的点动控制由正反转的点动控制按钮SB4、SB5和正反转接触器KM1、KM2构成，此时电动机定子绕组串入降压电阻R，三相定子绕组接成三角形低速点动
（2）主轴电动机的高速低速转换的控制
低速时主轴电动机的定子绕组连接成三角形，高速时M1的定子绕组接成YY形，转速提高一倍。
若电动机处于停车状态，需要电动机高速启动旋转时，将主轴速度选择手柄SQ7置于高速挡位，此时行程开关SQ7被压下，其常开触点SQ7（12-13）闭合，这样在按下启动按钮KM3线圈通电的同时，时间继电器KT的线圈也通电吸合。
经过1~3s的延时后，其延时断开的常闭触点KT（14-23）断开，KM4线圈断电，KM4的主触点断开，电动机断电；同时KT延时闭合的常开触点KT（14-21）闭合，接触器KM5通电吸合，KM5主触点闭合，将电动机M1的定子绕组接成YY形并重新接通三相电源，从而使电动机由低速运转变为高速运转，实现电动机按低速挡启动再自动换接成高速挡旋转的自动控制
若电动机原来处于低速运转，则只需要将主轴速度选择手柄SQ7置于高速挡位，电动机经过1~3s的延时后将自动换接成高速挡运行
（3）主轴电动机停车制动的控制
主电动机在运行中，按下停止按钮SB1可实现M1的停车和制动。由SB1、速度继电器KS的常开触点、接触器KM1、KM2和KM3构成主电动机的正反转反接制动的控制电路。若电动机M1在高速正转运行时，速度继电器的正向常开触点KS（14-19）闭合，为反接制动作好了准备。
按下停止按钮SB1：其触点SB1（4-5）先断开，使KA1、KM3、KT、KM1的线圈同时断电，随之KM5的线圈也断电释放。KM1断电，其主触点断开，电动机断电，同时KM1（19-20）闭合，为制动作准备。KT线圈断电，其触点KT（14-21）断开，KT（14-23）闭合，使电动机在低速运转的状态下进行制动。KM3断电，其主触点断开，限流电阻R串入主电动机的定子电路。
当停止按钮的常开触点SB1（4-14）闭合后，由于电动机的转速仍然很高，速度继电器的触点KS（14-19）仍处于闭合状态，因此KM2线圈通电吸合，其主触点闭合，将电动机的电源相序反接，其常开触点 KM2（4-14）闭合自锁，同时接通KM4的线圈，KM4的主触点闭合，使电动机在低速下串入制动电阻进行反接制动。当电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时（约100r/min），速度继电器的常开触点KS（14-19）断开，接触器KM2断电，随之KM4也断电，电动机停转，反接制动过程结束
如果在M1反转时进行制动，则速度继电器KS的反向旋转动作的常开触点KS（14-15）闭合，使KM1、KM4吸合进行反接制动。
（4）主轴电动机主轴变速与进给变速的控制
主轴的各种转速是用变速操纵盘来调节变速传动系统而取得。T68卧式镗床的主轴变速和进给变速既可在主轴停车时进行，也可在电动机运行中进行。变速时为便于齿轮的啮合，主轴电动机在连续低速的状态下运行。
主轴变速时，只要将主轴变速操作盘的操作手柄拉出，行程开关SQ1不受压而复位，使SQ1（5-10）断开，SQ1（4-14）闭合，在主轴变速操作盘的操作手柄拉出没有推上时，SQ2受压，其常开触点SQ2（17-15）闭合。由于SQ1（5-10）断开，使KM3，KT线圈断电而释放，KM1（或KM2）也随之断电释放，M1断电，但在惯性的作用下旋转。由于SQ1（4-14）闭合，而速度继电器的正转常开触点KS（14-19）或反转常开触点KS（14-15）早已闭合，所以使KM2（或KM1）、KM4线圈通电吸合，M1在低速状态下串入电阻R反接制动。
当转速下降到速度继电器复位时的转速（约100r/min）时，速度继电器的常开触点断开，制动过程结束，此时便可以转动变速操纵盘进行变速，变速后，将手柄推回原位，使SQ1受压，SQ2不受压，SQ1、SQ2的触点恢复到原来的状态，SQ1（5-10）闭合，SQ1（4-14），SQ2（17-15）断开，使KM3、KM1（或KM2）、KM4的线圈相继通电吸合。电动机按原来的转向启动，而主轴则在新的转速下运行。
变速时，若因齿轮卡住推不上，此时行程开关SQ2在主轴变速手柄推不上时仍处于被压下的状态，SQ2的常开触点SQ2（17-15）闭合，速度继电器的常闭触点KS（14-17）也已经闭合，通过回路“SQ1（4-14）→KS（14-17）→SQ2（17-15）→KM2（15-16）→KM1线圈”使接触器KM1通电，同时通过回路“SQ1（4-14）→KT（14-23）→KM5（23-24）→KM4的线圈”使KM4通电，电动机在低速状态下串电阻正向启动起来，
当转速升高到接近130 r/min时，速度继电器又动作，KS（14-17）又断开，KM1、KM4线圈断电释放，M1电动机断电，同时KS（14-19）闭合，电动机被反接制动，当转速降到100r/min时，速度继电器又复位，KS（14-19）断开，KS（14-17）再次闭合，KM1、KM4再次吸合，电动机M1在低速状态下串电阻启动起来，这样电动机M1在转速100r/min~130 r/min的范围内重复动作，直到齿轮啮合后，主轴变速手柄推上，SQ2不受压，SQ1受压为止，触点SQ1（4-14）断开，SQ2（17-15）断开，变速冲动过程结束。
如果变速前主轴电动机处于停止状态，变速后主轴电动机也处于停止状态，若变速前主轴电动机处于低速运转状态，由于中间继电器KA1仍保持通电状态，变速后主轴电动机仍然处于三角形连接的低速运转状态。如果电动机变速前处于高速正转状态，那么变速后，主轴电动机仍先接成三角形，经过延时后才进入YY形的高速正转状态。
进给变速的控制和主轴变速控制的过程相同，只是拉开进给变速手柄，与其联动的行程开关是SQ3、SQ4，当手柄拉出时SQ3不受压，SQ4受压，手柄推上复位时，SQ3受压，SQ4不受压
（5）快速进给电动机的控制
机床各部件的快速移动，由快速移动操作手柄控制，由快速移动电动机M2拖动。运动部件及其运动方向的选择由装设在工作台前方的手柄操纵。快速操作手柄有“正向”、“反向”、“停止”三个位置。
当快速移动手柄向里推时，压合行程开关SQ9，接触器KM6线圈通电吸合，快速进给电动机M2正转，通过齿轮、齿条等机械机构实现快速正向移动。松开操纵手柄，SQ9复位，KM6线圈断电释放，电动机M2停转。反之，将快速进给操纵手柄向外拉，压下行程开关SQ8，接触器KM7通电吸合，电动机反向启动，实现快速反向移动。
（6）联锁保护装置
将行程开关SQ5、SQ6并连接在M1和M2的控制电路中。SQ5是与工作台和镗头架自动进给手柄联动的行程开关，当手柄操纵工作台和镗头架进给时，SQ5受压，其常闭触点断开。SQ6是与主轴和平旋盘刀架自动进给手柄联动的行程开关，当手柄操纵主轴和平旋盘刀架自动进给时，SQ6受压，其常闭触点断开。而M1、M2必须在SQ1、SQ2中至少有一个处于闭合状态下才能工作，如果两个手柄都处在进给位置时，SQ1、SQ2都断开，将控制电路切断，M1和M2都不能工作，两种进给都不能进行，从而达到联锁保护的目的。
3.5.3 T68镗床的电气故障与检修
1）转轴的转速与转速指示牌不符。
这种故障一般有两种现象：一是主轴的实际转速比标牌指示数增加或减少一倍；另一种是电动机的转速没有高速挡或者没有低速挡。前者大多是由于安装调整不当引起的，因为T68镗床有18种转速，是采用双速电动机和机械滑移齿轮来实现的。变速后，1、2、4、6、8……挡是电动机以低速运转驱动，而3、5、7、9……挡是电动机以高速运转驱动的。由电气原理图可知，主轴电动机的高低速转换是靠微动开关SQ7的通断来实现，SQ7安装在主轴调速手柄的旁边，主轴调速机构转动时推动一个撞钉，撞钉推动簧片使微动开关SQ7通或断，如果安装调整不当，使SQ7动作恰恰相反，则会发生主轴的实际转速比标牌指示数增加或减少一倍。
后者主要的原因是行程开关SQ7的安装位置移动，造成SQ7始终处于接通或断开的状态或者是由于时间继电器KT不动作或触点接触不良。如果KT或SQ7的触点接触不良或接线脱落，则主轴电动机M1只有低速；若SQ7始终处于接通状态，则M1只有高速。
2）主轴变速手柄拉出后，主轴电动机不能产生冲动。若变速手柄拉出后，主轴电动机仍然以原来的转速和转向旋转，没有变速低速冲动，这由于主轴的变速冲动是由与变速手柄有联动关系的行程开关SQ1与SQ2控制，而SQ1、SQ2采用的是LX1型行程开关，行程开关SQ1的常开触点SQ1（5-10）由于质量等原因绝缘被击穿而无法断开造成的。若变速手柄拉出后，M1能反接制动，但到转速为零时，不能进行低速冲动，这往往由于SQ1、SQ2安装不牢固，位置偏移，触点接触不良，使触点SQ1（4-14）、SQ2（17-15）不能闭合，或速度继电器KS的常闭触点KS（14-17）不能闭合所致。
3）主轴电动机不能制动。主要的原因是速度继电器损坏，其正转常开触点KS（14-19）和反转常开触点开始KS（14-15）不能闭合，或者是由于KM2或KM3的常闭触点接触不良。
4）主轴（进给）变速时手柄拉开不能制动。主要原因是主轴变速行程开关SQ1（进给变速行程开关SQ3）的位置移动，以致于主轴变速手柄拉开时SQ1（进给变速行程开关SQ3）不能复位
5）在机床安装接线后进行调试时产生双速电动机的电源进线错误。常见的错误之一是将三相电源在高速运行和低速运行时，都接成同相序，造成电动机在高速运行时的转向和低速运行时的转向相反。常见的错误之二是电动机在三角形接法时，把三相电源从U3、V3、W3引入，而在YY形接线时，把三相电源从U1、V1、W1引入，这样将导致电动机不能启动，发出“嗡嗡”声并将熔体熔断
3.5.4检修技能训练
1．实训目的
1）学习用通电试验的方法发现故障。
2）学习故障分析的方法，并通过故障分析缩小故障范围。
3）掌握双速电动机的接线方法并了解调速原理。
4）排除T68镗床主电路或控制电路中人为设置的两个电气自然故障点。
2．实训内容
1）充分了解机床的各种工作状态，以及操作手柄的作用，并观察机床的操作。
2）熟悉机床的电气元件的安装位置、布线情况以及操作手柄在不同位置时，行程开关的工作状态。
3）人为设置故障点，指导学生从故障的现象着手进行分析，并采用正确的检查步骤和检查方法查出故障。
4）设置两个故障点，由学生检查，排除，并记录检查的过程。
要求学生应首先根据故障现象，在原理图上标出最小故障范围，然后采用正确的步骤和方法在规定的时间内排除故障。排除故障时，必须修复故障点，不得采用更换电气元件，改动线路的方法。检修时严禁扩大故障范围或产生新的故障点。
3．注意事项
1）操作前必须熟悉地掌握电气原理图的各个环节。
2）带电检修时，必须由指导教师在现场监护。
3）若没有机床实物，则可事先在模拟扳或试验台上按原理图安装控制线路，并按控制要求检查试车。试车时首先要校验机床三相电源的进线的相序是否正确，否则将产生主轴不能停车的故障。在模拟板上安装的行程开关只有SQ8、SQ9在手动操作后能自动复位，其他的行程开关都不能自动复位
谢谢观看

展开更多......

收起↑