C650车床原理分析.doc

在金属切削机床中，车床所占的比例最大，而且应用也最广泛它能够车削外圆、内圆、端面、螺纹和螺杆，能够车削定型表面，并可用钻头、铰刀等刀具进行钻孔、镗孔、倒角、割槽及切断等加工工作一.主要结构、运动形式、电力拖动形式及控制要求图2.1为C650卧式车床外形图，它主要由床身、主轴变速箱、尾座、进给箱、丝杠、光杠、刀架和溜板箱等组成图2-1C650卧式车床外形图车削加工的主运动是主轴通过卡盘或中心夹头带动工件的旋转运动，它承受车削加工时的主要切削功率进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向运动为保证螺纹加工的质量，要求工件的旋转速度与刀具的移动速度之间具有严格的比例关系为此，C650卧式车床溜板箱与主轴变速箱之间通过齿轮传动来连接，用同一台电动机拖动车削加工时一般不要求反转，但在加工螺纹时，为避免乱扣，加工完毕后要求反转退刀，所以C650车床通过主电动机的正反转来实现主轴的正反转，当主轴反转时，刀架也跟着后退有些车床，也可通过机械方式使主轴反转车削加工时，刀具的温度往往很高，为此，要配备冷却泵及电动机C650车床的床身较长，为减少辅助工作时间，专门设置了一台2.2kW的电动机来拖动溜板箱快速移动，并采用点动控制。

一般车床的调速范围较大，常用齿轮变速机构来调速，调速范围可达40倍以上C650车床的主电动机采用普通笼型异步电动机，功率为30kW为提高工作效率，该机床采用了反接制动二．主电路分析图2-2是C650车床的电气原理图QFTC1222SSSSW2：3SQ[][][]KAKAFU11311114211：W11SSKAU22U1222221015£2PAU1313W13KAKM3KM26R1R2R301U电机FU212€14旳2016R2U21FU4U11KM4KM5KM4KM1KM2W22ER2KM11AIKM4KM5KM3FR2FR1主轴电机冷却泵电机FR僅图2-2C650卧式车床电气原理图IKA]1SR2|4tKM2KM1C650型普通车床由气原理图0图2-2中组合开关QS为电源引入开关，空气开关QF为电源总短路保护FU1为主电动机M1的短路保护用熔断器，FR1为其过载保护用热继电器R为限流电阻，在主轴点动时，限制起动电流，在停车反接制动时，又起限制过大的反向制动电流的作用电流表PA用来监视主电动机M1的绕组电流，由于M1功率很大，故PA接入电流互感器TA回路机床工作时，可调整切削用量，使电流表PA的电流接近主电动机M1额定电流的对应值（经TA后减小了的电流值），以便提高生产效率和充分利用电动机的潜力。

KM1、KM2为正反转接触器，KM3用于短接电阻R接触器，由它们的主触点控制主电动机M1图2-2中KM4为接通冷却泵电动机M2的接触器，FR2为M2过载保护用热继电器KM5为接通快速电动机M3的接触器，由于M3点动短时运转，故不设置热继电器三．控制电路分析1．主电动机的点动调整控制当按下点动按钮SB2不松手时，接触器KMl线圈通电，KMl主触点闭合，电网电压必须经限流电阻R通入主电动机Ml，从而减少了起动电流由于中间继电器KA未通电，故虽然KMl的辅助常开触点（7—8）已闭合，但不自锁因而，当松开SB2后，KMl线圈随即断电，主电动机M1停转2．主电动机的正反转控制虽然主电动机M1的额定功率为30kW，但只是车削时消耗功率较大，而起动时负载很小，因而起动电流并不很大，所以，在非频繁点动的一般工作时，仍然采用了全压直接起动当按下正向起动按钮SB3时，SB3（3—8）闭合，KM3通电，其主触点闭合，短接限流电阻R，另有一个常开辅助触点（3—13））闭合，使得KA通电，其常开触点（3—8）闭合,使得KM3在SB3松手后也保持通电，进而KA也保持通电另一方面，当SB3尚未松开时，SB3（3—7）闭合，由于KA的另一常开触点（7—4）已闭合，故使得KMl通电，其主触点闭合，主电动机M1全压起动运行。

KMl的辅助常开触点（7—8）也闭合这样，当松开SB3后，由于KA的二个常开触点（3—8、7—4）保持闭合，故可形成自锁通路，从而KMl保持通电在KM3得电同时，通电延时继电器KT通电，其作用是使电流表避免起动电流的冲击图2-2中SB4（3—8、3—11）为反向起动按钮，反向起动过程同正向时类似，不再赘述3．主电动机的反接制动控制C650车床采用反接制动方式，用速度继电器SR进行检测和控制假设原来主电动机M1正转运行着，则SR的正向常开触点SR-1（9—10）闭合，而反向常开触点SR-2（9—4）依然断开着当按下反向总停按钮SBl（2—3）后，原来通电的KMl、KM3、KT和KA就随即断电，它们的所有触点均被释放而复位然而，当SBl松开后，反转接触器KM2立即通电，电流通路是：2#线一SBl常闭触点（2—3）-KA常闭触点（3—9）-SR正向常开触点SR-1（9—10）-KMl常闭触点（10—12）-KM2线圈（12—6）-FRl常闭触点（6—0）-0#线这样，主电动机Ml就被串电阻反接制动，正向转速很快降下来，当降到n<100r/min),SR的正向常开触点SR-1(9—10)断开复位，从而切断了上述电流通路。

至此，正向反接制动就结束了反问反接制动过程在此不再赘述了4．刀架的快速移动和冷却泵控制转动刀架手柄，限位开关SQ(16)被压动而闭合，使得快速移动接触器KM5通电，快速移动电动机M3就起动运转，而当刀架手柄复位时，M3随即停转冷却泵电动机M2的起停按钮分别为SB6(14)和SB5(14)四．辅助电路分析1. 照明电路和控制电源图2-2中TC为控制变压器，二次侧有二路，一路为220V，提供给控制电路；另一路为24V(安全电压)，提供给照明电路置灯开关SA(21—22)于1位时，SA就闭合,照明灯EL点亮；置SA于0位时，EL就熄灭2. 电流表PA保护电路(此模拟机床中未安装)虽然电流表PA接在电流互感器TA回路里，但主电动机Ml起动时对它的冲击仍然很大为此，路中设置了时间继电器KT进行保护当主电动机正向或反向起动以后，KT通电，延时时间尚未到时，FA就被KT延时常闭触点短路，延时到后，才有电流五．0650卧式车床电气控制线路的特点从上述分析中可知，这种车床的电气线路有以下几个特点：1．主轴的正反转不是通过机械方式来实现，而是通过电气方式，即主电动机的正反转来实现的，从而简化了机械结构2．主电动机的制动采用了电气反接制动形式，并用速度继电器进行控制。

3. 控制回路由于电器元件很多，故通过控制变压器TC同三相电网进行电隔离，提高了操作和维修时的安全性4. 中间继电器KA起着扩展接触器KM3触点的作用从电路中可见到KM3的常开触点(3—13)直接控制KA，故KM3和KA的触点的闭合和断开情况相同从图2-2中可见KA的常开触点用了三个(7—4、7—8、3—8)，常闭触点用了一个(3—9),而KM3的辅助常开触点只有二个，故不得不增设中间继电器KA进行扩展可见，电气线路要考虑电器元件触点的实际情况，路设计时更应引起重视六．故障检修故障1：现象：主轴电机能够点动，但不能正反转分析：主轴电机的正反转是由KM1、KM2和KM2来进行控制的，由于点动是好的，所以SB2点动回路是正常的，故障就出在KM1、KM2和KM3的公共回路中，如3#线、6#线及KA故障2：现象：主轴电机能够正转和反接制动，但不能反转分析：能够正转和反接制动，说明KM1、KM3和KM2制动回路是正常的，故障出在KM2制动之前的回路中，如KA(11—10)、SB4(3—11)故障3：现象：主轴电机正反转正常，但均不能反接制动分析：正反转均不能反接制动，故障出在反接制动的公共回路中，如KA(3—9)。

故障4：现象：主轴电机正反转正常，但始终转速很低，电阻R发烫分析：说明电机始终处于制动状态，即限流电阻R始终串联在主轴电机回路中，KM3主触头未闭合或只闭合其中一到两个故障出现接触器KM3，如KM3主触头烧灼故障5：现象：主轴电机工作正常，冷却泵电机和进给电机不能工作分析：说明故障出在KM4和KM5的公共回路中，如3#线、0#线。