简单机床电路

1. 上海机床厂M7232磨床电气控制图

磨床是利用砂轮的周边或端面进行加工的精密机床。砂轮的旋转是主运动，工件或砂轮的往复运动为进给运动，而砂轮架的快速移动及工作台的移动为辅助运动，磨床的种类很多，按其工作性质可分为外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床以及一些专用磨床等，其中尤以平面磨床应用最广。

如下图所示的是M7232平面磨床电气控制电路，下面的表格是与之对应的主要电气元件表。其机械结构由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座等部分组成，工作台上装有电磁吸盘，用以吸附工件。工作台在液压传动机构作用下，沿着床身的导轨作往返运行，砂轮箱在电动机M4的驱动下可在主导轨上作垂直运行。其电气设备主要安装在床身后部的壁龛盒中，控制按钮安装在床身前部的电气操纵盒上。电气控制电路可分为主电路、控制电路、电磁吸盘控制电路和机床照明电路等部分。

M7232平面磨床电气控制电路图

M7232平面磨床主要电气元件表：

主电路分析

装有三台电动机，其中M1为砂轮电动机，M2为冷却泵电动机，M3为液压泵电动机。电动机都采用直接起动，单方向旋转控制。其中M1、M2由接触器KM1控制，M2再经接插器X1供电，M3由接触器KM2控制。

三台电动机共用熔断器FU1作短路保护，M1、M2由热继电器FR1作长期过载保护，M3由热继电器FR2作长期过载保护。

电动机控制电路分析

由按钮SB1、SB2与接触器KM1组成砂轮M1单向旋转起动一停止控制电路；按钮SB3、SB4与接触器KM2构成液压泵M3单向旋转起动——停止控制电路。但电动机的起动必须在下列条件之一成立时方可进行：

电磁吸盘YH工作，并且欠电流继电器KA线圈得电吸合后；

若电磁吸盘YH不工作，但转换开关SA1置于“去磁”位置，其触点SA1 （3-4）闭合。

电磁吸盘控制电路

M7232平面磨床的电磁吸盘装在工作台上，用于固定加工工件。当电磁铁线圈通电时，电磁铁心就产生磁场，吸住铁磁材料工件，便于磨削加工。电磁吸盘控制电路包括整流、控制、保护三个部分。整流部分通过整流变压器T2把380V电压变换为135V电压，并通过桥式整流电路输出110V直流电压，供给吸盘电磁铁。

电磁吸盘由转换开关SA1控制。SA1有三个位置：“充磁”、“断电”、“去磁”。当SA1置于“充磁”位置时，触点SA1（14-16）与SA1
（15-17）接通；当开关置于“去磁”位置时，触点SA1
（14-18）与SA1（16-15）及SA1（4-3）接通；当开关置于“断电”位置时，SA1所有触点都断开。对应SA1各个位置，电路工作状态如下：

当SA1置于“充磁”位置时，电磁吸盘YH通110V直流电压，其极性19号端头为正极，16号端头为负极，同时欠电流继电器KA线圈与YH串联，当吸盘电流足够大时，KA吸合，触点KA（3-4）闭合，表明电磁吸盘吸力足以将工件吸牢，此时可分别操作按钮SB1与SB3，起动M1与M3电动机进行磨削加工。当加工完成，按下停止按钮SB2与SB4，M1与M3停止旋转为使工件易于从电磁吸盘上取下，需对工件起先去磁，其方法是将开关SA1扳到“退磁”位置。

当SA1扳到“退磁”位置时，电磁吸盘中通人反向电流，并在电路中串入可变电阻R2，用以限制并调节反向去磁电流大小，达到既能退磁又不致反向磁化的目的。退磁结束，将SA1扳到“断电”位置，便可取下工件。若工件对去磁要求严格，在取下工件后，还可用交流去磁器进行去磁。

电磁吸盘设有欠电流保护、过电压保护、短路保护和整流装置的过电压保护环节。

为了防止在磨削过程中，电磁吸盘出现断电或线圈电流减小，引起电磁吸力消失或吸力不足，工件飞出时造成人身与设备事故，在电磁吸盘线圈电路中，串入欠电流继电器KA。当励磁电流正常，吸盘具有足够的电磁吸力时，KA才吸合动作，触点KA
（3-4）闭合，为M1、M3电动机进行磨削加工做好准备，否则不能开动磨床进行加工，若在磨削过程中出现吸盘线圈电流减小或消失时，将使KA释放，触点KA（3-4）断开，KM1、KM2线圈断电，M1、M2、M3电动机立即停止旋转避免事故发生。

电磁吸盘线圈匝数多，电感量大，在通电工作时，线圈中储存磁场能量较大，当线圈断电时，由于电磁感应，在线圈两端产生很大的感应电动势，出现高电压，将使线圈绝缘及其他电器设备损坏，为此，在吸盘线圈两端并联了电阻R3,作为放电电阻，吸收吸盘线圈储存的能量，实现过电压保护。

在整流变压器T2的二次侧或整流装置输出端装有熔断器FU4作短路保护。

当交流电路出现过电压或直流侧电路通断时，都会在整流T2的二次侧产生浪涌电压，该浪涌电压对整流装置有害，为此将整流T2的二次侧接在RC阻容吸收装置上，吸收浪涌电压，实现整流装置的过电压保护。

照明电路

M7232平面磨床照明电路由照明变压器T1将电压降为24V，并由开关SA2控制照明灯EL。在照明变压器的一次侧接有熔断器FU3作短路保护。

2. 断电延时带自流能耗制动星三角形启动控制电路

断电延时带自流能耗制动星三角形启动控制电路，用的比较少，这种电路用在机床控制电路中比较常见，常用控制机床的主轴电机。

接线如图：

3. 锯床电气原理图

原理图如下：

锯床主要部件有底坐；床身、立柱；锯梁和传动机构；导向装置；工件夹紧；张紧装置；送料架；液压传动系统；电气控制系统；润滑及冷却系统。

液压传动系统由泵、阀、油缸、油箱、管路等元辅件组成的液压回路，在电气控制下完成锯梁的升降，工件的夹紧。通过调速阀可实行进给速度的无级调速，达到对不同材质工件的锯切需要。电气控制系统由电气箱、控制箱、接线盒、行程开关、电磁铁等组成的控制回路，用来控制锯条的回转、锯梁的升降、工件的夹紧等，使之按一定的工作程序来实现正常切削循环。

润滑系统开车前必须按机床润滑部位（钢丝刷轴、蜗轮箱、主动轴承座、蜗杆轴承、升降油缸上下轴、活动虎钳滑动面夹紧丝杆）要求加油。蜗轮箱内的蜗轮、蜗杆采用30号机油油浴润滑，由蜗轮箱上部的油塞孔注入，箱仙面备有油标，当锯梁位于最低位置时，油面应位于油标的上、下限之间。试用一个月后应换油，以后每隔3－6个月换油1次，蜗轮箱下部设有放油塞。

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锯床主要用途

1、机床通过机械、电气、液压的配合，具有自动夹紧、自动进刀、切割完毕锯架自动快速上升（即退刀）的功能。

2、进给速度，在给定的范围内，可进行无级调整。

3、由于其切削刀具，采用进口薄片的双金属带锯条，因此，切口窄，耗材少，所需动力小，是大、中型企、事业单位切割大型钢胚、大型模具钢胚的一种具有显节材又节能的高效切割刀具。

4、加强型可调式钨钢夹持片，确保锯切精度。

5、锯架上下升降定位，由紫外线接近开关控制，送料控制返回原点时定位，由紫外线接近开关控制。

6、送料长度尺寸由光栅尺检测定位，光栅尺检测有效范围500mm。

4. T618卧式镗床电路图与工作原理

T618卧式镗床电路图见下图：

控制电路工作原理
A．主电动机的控制
主轴电动机M1的控制有高速和低速运动，正反转，点动控制和变速冲动。
a.正反转
主轴电动机正反转由接触器KM1、KM2主触点完成电源相序的改变，达到改变电动机转向。按下正转起动按钮SB2，接触器KM1线圈（1-9-11-13-15-17-19-21-6-2）得电，其自锁触点KM1(17-23)闭合，实现自锁。互锁触点KM1(27-29)断开，实现对接触器KM2的互锁。另处，常天触点KM1(31-33)闭合，为主电动机高速或低速运转做好准备。主电路中的KM1主触点闭合，电源通过KM3或KM4、KM5接通定子绕组，主电动机M1
正转。
反转时，按正反转起动按钮SB5，对应接触器KM2线圈（1-9-11-13-15-25-27-29-6-2）得电，主轴电动机M1反转。为了防止接触器KM1 和KM2同时得电引起电源短路事故，采用这两个接触器互锁。

b.点动控制
对刀时采用点动控制，这种控制不能自锁。正转点动按钮SB3按下时，由常开触点SB3（15-17）接通接触器KM1线圈电路；常闭触点SB3(15-23)断开接触器KM1的自锁电路，使其无法自锁，从面实现点动控制。
反转点动按钮SB4同样设有常开触点各一对，利用这种复合按钮是考虑到可以主便地实现点动控制。
c.高低速选择
主轴电动机M1为双速电动机，定子绕组三角形按法（KM3得电吸合）时，电动机低速旋转；双得形接法（KM4和KM5得电吸合）时，电动机高速旋转。高低速的选择与转换由变速手柄和行程开关SQ1控制。
选择好主轴转速，变速手柄置于相应低速位置，再将变速手柄压下，行程开关SQ1未被压合，SQ1的触点不动作，由于主电机M1已经选择了正转或反转，即KM1(31－33)或KM2（31-33）闭合，此时接触器KM3线圈（1-9-11-31-33-37-3935-41-6-2）得电，其互锁触点KM3（43-45）断开，实现对接触器KM4，KM5的互锁。主电路中的KM3主触点闭合，一方面接通电磁抱闸线圈YB，松开机械制动装置，另一方面将主轴电动机M1定子绕组接成三角形接入电源，电动面低速运转。
主轴电动机高速运转时，为了减小起动电流和机械冲击，在起动时，先将定子绕组接成低速连线（三角形连接），即先低速全压起动，经适当延时后换接成高速运转。其工作情况是先将变速手柄置于相应高速位置，再将手柄压下，行程开关SQ1被压合，其常闭触点SQ1(33-35)断开，常开触点SQ1(33-37)闭合，时间继点器KT线圈（1-9-11-31-33-37-6-2）得电，它的延时触点暂不动作，但KT的瞬时触点KT（39-35）立即闭合，接触器KM3线圈（1-9-11-31-33-37-39-35-41-6-2），电动机M1定子接成三角形，低速起动。经过一段延时（起动完毕），延时触点KT（37-39）断开，接触器KM3线圈断电，电动机M1解除三角开连接；延时触点KT（37-43）闭合，接触器KM4,KM5线圈（1-9-11-31-33-37-43-45-6-2）得电，主电路中的KM4,KM5主触点闭合，一方面接通电磁抱闸线圈YB，松开机械制动装置，另一方面将主电动机M1定子绕组接成双星形接入电源，电动机高速运转。
d.主电动机停车制动
高低速运转时，按动停止按钮SB1，KM1~KM5线圈均断电，解除自锁，电磁抱闸线圈YB断电抱闸，电动机轴无法自由旋转，主电机M1制动迅速停车。
e.变速冲动控制
考虑到本机床在运转的过程中进行变速时，能够使齿轮更好的啮合，现采用变速冲动控制。本机床的主轴变速和进给变速分别由各自的变速孔盘机构进行调速。其工作情况是如果运动中要变速，不必按下停车按钮，而是将变速手柄拉出，这时行程开关SQ被压，触点SQ2断开，接触器KM3,KM4,KM5线圈全部断电，无论电动机M1原来工作在低速（接触器KM3主触点闭合，三角形连接），还是工作在高速（接触器KM4,KM5主触点闭合，双星形连接）都断电停车，同时因KM3和KM5 线圈断电，电磁抱闸线圈YB断电，电磁抱闸对电动机M1进行机械制动。这时可以转动变速操作盘（孔盘），选择所需转速，然后将变速手柄推回原位。
若手柄可以推回原处（即复位），则行程开关SQ2复位，SQ2触点闭合，些时无论是否压下行程开关SQ1，主电动机M1都是以低速起动，便于齿轮啮合。然后过渡到新先定的转速下运行。若因顶齿而使手柄无法推回时，可来回推动手柄，能过手柄运动中压合，释放行程开关SQ2，使电动机M1瞬间得电、断电，产生冲动，使齿轮在冲动过程在很快啮合，手柄推上。这时变速冲动结束，主轴电动机M1是新选定的转速下转动。
B. 快速移动电动机M2的控制
加工过程中，主轴箱、工作台或主轴的快速移动，是将快速手柄扳动，接通机械传动链，同时压动限位开关SQ5或SQ6，使接触器KM4,KM7线圈得电，快速移动电动机M2正转或反转，拖动有关部件快速移动。
（1）将快速移动手柄扳到“正向”位置，压动SQ6,其常开触头SQ6（11-47）闭合，KM6线圈经过（1-9-11-47-49-6-2）得电动作，M2正向转动。
将手柄扳到中间位置，SQ6复位，KM6线圈失电释放，M2停转。
（2）将快速移动手柄扳到“反向”位置，压动SQ5，其常开触头SQ5(51-53)闭合，KM7线圈经过（1-9-11-51-53-6-2）得电动作，M2反向转动。
将手柄扳至中间位置，SQ5复位，KM7线圈失电释放，M2停转。
C.主轴箱、工作台与主轴机动进给互锁功能
为防止工作台，主轴箱和主轴同时机动进给，损坏机床或刀具，在电气线路上采取了相互联锁措施。联锁通过两个关联的限位开关SQ3和SQ4来实现。
主轴进给时手柄压下SQ3,SQ3常闭触点SQ3(9-11)断开；工作台进给时手柄压下SQ4,SQ4常闭触点（9-11）断开。两限位开关的常闭触点都断开，切断了整个控制电路的电源，从而M1和M2都不能运转。

5. 式画出某机床主电机控制电路图要求：1可正反转；2可正向点动；3两处启停

如图：

6. 下图所示为C620-1型普通车床控制电路。请分析控制过程。

开机前，先合上机床外的配电箱上的空气开关Q1，然后合上Q3及工作灯开关 —工作灯亮，接着按下SB2按钮—右边KM(图中方框，实际是一个电磁铁)吸合，带动两组KM触点接合—主电动机M1启动，当需要使用冷却水时，将Q2装换开关转到接合位置—水泵电机M2启动。工作完毕时，按下SB1，右边的KM失电，其余两个KM触点释放—主电动机M1及水泵M2停。

图中，四组FU是熔断器（俗称“保险”）；两组FR是热继电器，起过载保护作用；Tr是变压器，将380V变至24V，供照明和指示灯用；SB1是常闭开关（按钮），SB2是常开按钮。

7. C620车床电器控制电路图

普通车床的主要作用及结构

作用：普通车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，它主要用来车削外圆、内圆、端面、螺纹和定型表面，并可用钻头、铰刀、镗刀进行加工。

结构：普通车床主要由床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、溜板与刀架、尾架、光杠、丝杠等部分组成。

C620－1型普通车床的电气控制原理图如下：

1、电气控制原理图的构成及作用

电气控制原理图可分为主电路、控制电路及照明电路。主电路中的M1为主轴电动机，拖动主轴旋转；M2为冷却电动机，输出冷却液。因它们的容量均小于10kW，可采用全压启动。控制电路是由按钮、热继电器和接触器线圈组成，通过按钮SB1和SB2来控制主电路的两台电机。照明电路由变压器和照明灯组成，主要是照明用。
2、电气控制线路分析

1）、主电路分析主电路中有两台电动机，电动机M1、M2采用SQ1作电路开关，接触器KM的主触点来控制M1的启动和停止。转换开关SQ2控制M2的启动和停止。

2）、控制电路分析 控制电路采用380V交流电源供电，只要按动按钮SB2，KM线圈便得失，其自锁触点闭合自锁，它的主触点闭合，此时M1启动。M1启动后，合上SQ2，冷却电动机立即启动。按下按钮SB2两台电动机停止。

3）、辅助电路分析 照明电路采用36V安全电压，由变压器TC供给，QS3控制照明电路。

4）、保护环节分析 熔断器FU1和FU2分别对M和控制电路进行短路保护，因向车床供电的电源开关要装熔断器，所以M1未用熔断器进行短路保护。热继电器FR1和FR2分别对电动机M1和M2进行过载保护，其触点串联在KM线圈回路中，M1、M2的任一台电动机过载，热继电器的常闭触点打开，KM都将失电而使两台电动机停止。