機床電氣控制電路分析課件

1、第3章機床電氣控制電路分析本章前言3.1普通車床電氣控制電路分析3.2 普通銑床電氣控制電路分析3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析3.4 數(shù)控銑床電氣控制線路分析下一頁返回本章前言 在進行機械設備的加工過程中，機床是實際加工的設備。從功能上，可以將機床分為車床、銑床、幢床、刨床、鉆床、磨床等;從外形上，可以將機床分為立式、臣式等;從控制方式上，可以將機床分為普通電控機床與數(shù)控機床等。除此之外，機床還有具體的加工尺寸、精度等方面的要求。 機床電氣控制電路相對來說比較復雜，而目，與各部件的執(zhí)行功能對應。所以，分析機床電氣控制電路必須結(jié)合實際控制過程與執(zhí)行情況。一般來說，機床電氣控制電路分析步驟如下。

2、下一頁返回本章前言 了解機床的卞要結(jié)構(gòu)、運動方式、各部分對電氣控制的要求。 分析卞電路。了解各電動機的用途、傳動方案、控制方法及其工作狀態(tài)。 分析控制電路和執(zhí)行電路。拆分成基本環(huán)節(jié)來分析各卞令電器(如操作乎柄、開關、按鈕)在電路中的功能。 分析電路中所能實現(xiàn)的保護、聯(lián)鎖及信號和照明電路的控制。上一頁返回3.1普通車床電氣控制電路分析 金屬切削機床的機械運動分為3類:對金屬工件進行切削的運動成為主運動(一般為機床卞軸的旋轉(zhuǎn)運動);持續(xù)把金屬工件的被切削層投入到切削的運動成為進給運動;其他運動統(tǒng)稱為輔助運動。 中國生產(chǎn)的金屬切削機床型號的組成形式及含義如圖3.1所示。以 CA6140 車床為例進行

3、解釋，如圖 3.2所示。車床是機械加工行業(yè)中應用最廣泛的一種機床，占機床總數(shù)的 1/3 以上，普通車床是車床中應用最多的。普通車床主要用來車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋、倒角、割槽、切斷等，還可以安裝鉆頭或者鉸刀進行鉆孔、鉸孔等加工。下一頁返回3.1普通車床電氣控制電路分析3.1.1CA6140 車床主要結(jié)構(gòu)及運動形式1. 主要結(jié)構(gòu)普通車床主要由床身、主軸箱、掛輪箱、進給箱、溜板箱、溜板與刀架、尾架、絲杠、光杠等部分組成，如圖 3.3 所示。2. CA6140 車床主要運動形式車床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面，在進行車削加工時，工件被夾在卡盤上由主軸帶動旋轉(zhuǎn)；加工工具車刀被裝在刀架上，由溜板、溜板箱帶

4、動作橫向和縱向運動，以改變車削的位置和深度。這樣看來，車床的主運動是主軸的旋轉(zhuǎn)運動，進給運動是溜板箱帶動刀架的直線運動，輔助運動是刀架的快速移動和工件的被加緊與放松。上一頁下一頁返回3.1普通車床電氣控制電路分析3.1.2CA6140 車床電氣控制線路分析CA6140 車床的電氣原理圖如圖 3.4 所示。1. 主電路分析該機床主電路有 3 臺控制電機。一是主電機 M1，完成主軸主運動和刀具的縱橫向進給運動的驅(qū)動。該電動機為不能調(diào)速的籠型感應電動機，主軸采用機械變速，正反向運動采用機械換向機二是冷卻泵電動機 M2，加工時提供冷卻液，以防止刀具和工件的溫升過高。三是電動機 M3，為刀架快速移動電動

5、機，可根據(jù)使用需要，隨時手動控制啟動或停止。上一頁下一頁返回3.1普通車床電氣控制電路分析電動機均采用全壓直接啟動，皆為接觸器控制的單向運行控制電路。三相交流電源通過低壓斷路器 QS 引入，接觸器 KM1 的主觸頭控制 M1 的啟動和停止；接觸器 KM2 的主觸頭控制 M2 的啟動和停止；接觸器 KM3 的主觸頭控制 M3 的啟動和停止。M1、M2 為連續(xù)運動的電動機，分別利用熱繼電器 FR1、FR2 作過載保護；M3為短時工作電動機，因此未設過載保護。熔斷器 FU1、FU2 分別對主電路、控制電路和輔助電路實行短路保護。上一頁下一頁返回3.1普通車床電氣控制電路分析2. 控制電路分析控制電路

6、的電源為制變壓器 TC 次級輸出 110 V 電壓。主軸電動機的控制：采用了具有過載保護全壓啟動控制的典型環(huán)節(jié)。按下啟動按鈕 SB2，接觸器 KM1 得電吸合，其輔助動斷觸頭 KM1 閉合自鎖，KM1 的主觸頭閉合，主軸電動機 M1 啟動；同時其輔助動合觸頭 KM1 閉合，作為 KM2 得電的先決條件，按下停止按鈕 SB1，接觸器 KM1 失電釋放，電動機 M1 停轉(zhuǎn)。冷卻泵電動機 M2 的控制：采用兩臺電動機 M1、M2 順序連續(xù)控制的典型環(huán)節(jié)，以滿足生產(chǎn)要求，使主軸電動機啟動后，冷卻泵電動機才能啟動；當主軸電動機停止運行時，冷卻泵電動機也自動停止運行。主軸電動機 M1 啟動后，即在接觸器

7、KM1 得電吸合的情況下，其輔助動合觸頭 KM1 閉合，因此合上開關 SQ1，使接觸器 KM2 線圈得電吸合，冷卻泵電動機 M2 才能啟動。上一頁下一頁返回3.1普通車床電氣控制電路分析刀架快速移動電動機 M3 的控制：采用點動控制。按下按鈕 SB3，KM3 得電吸合，其主觸頭閉合，對 M3 電動機實施點動控制。電動機 M3 經(jīng)傳動系統(tǒng)，驅(qū)動溜板帶動刀架快速移動。松開 SB3、KM3 失電釋放，電動機 M3 停轉(zhuǎn)。3. 照明與電源信號電路電源同樣由 TC 提供，照明電壓 24 V 為安全電壓，EL 由轉(zhuǎn)換開關 SQ2 控制；HL 為電源信號燈，信號電壓為 6.3 V，只要三相電源正常，HL 就

8、工作，分別由FU3、FU4 作短路保護。上一頁下一頁返回3.1普通車床電氣控制電路分析4. 電氣保護（1）失電壓、欠電壓保護電動機正常工作時，如果因為電源電壓消失或者欠壓而停轉(zhuǎn)，一旦電源電壓恢復時，有可能自行啟動，電動機的自行啟動將造成人身事故或機械設備損壞。為防止電壓恢復時電動機自行啟動或電器元件自行投入工作而設置的保護，電磁感應加熱，稱為失電壓、欠電壓保護。采用接觸器和按鈕控制的啟動、停止，就具有失電壓、欠電壓保護作用。這是因為當電源電壓消失或者欠壓時，接觸器就會自動釋放而切斷電動機電源，當電源電壓恢復時，由于接觸器自鎖觸頭已斷開，不會自行啟動。如果不是采用按鈕而是用不能自動復位的手動開關

9、、行程開關來控制接觸器，必須采用專門的零壓、欠壓繼電器。工作過程中一旦失電或者欠壓，零壓、欠壓繼電器釋放，其自鎖電路斷開，電源電壓恢復時，不會自行啟動。上一頁下一頁返回3.1普通車床電氣控制電路分析KM1、KM2 和 KM3 分別控制電動機 M1、M2 和 M3 的啟停就可以實現(xiàn)失電壓、欠電壓保護。（2）短路保護稱某電路的電流瞬間增大為原來 10 倍以上時的現(xiàn)象為短路。短路對電路、用電器、低壓電器、電動機等都具有強大的破壞作用，可以輕而易舉地燒毀任何電器?？梢赃_到保護功能的電器通常用熔斷器、斷路器等。熔斷器 FU 用作總電源的短路保護，F(xiàn)U1、FU2 分別對主電路、控制電路和輔助電路實行短路保

10、護。FU3、FU4 分別對照明與電源信號電路實行短路保護。另外，總電源開關通常用斷路器，也有短路保護功能。上一頁下一頁返回3.1普通車床電氣控制電路分析（3）過載、過熱保護如果電動機長時間處于過載工作，電動機的轉(zhuǎn)子電流因此而長時間地超過額定值工作，轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的熱量也同樣超出自身的散熱能力，從而引起轉(zhuǎn)子繞組過熱而被燒毀?？梢?，連續(xù)運動電動機的電路必須要有過熱、過載保護裝置。熱繼電器 FR1、FR2 分別對連續(xù)運動的電動機 M1、M2 作過載保護，M3 為短時工作電動機，因此未設過載保護。上一頁下一頁返回3.1普通車床電氣控制電路分析（4）接地保護機殼接地、變壓器副邊可靠接地，防止意外觸電，通過

11、 XB 接地實現(xiàn)。3.1.3CA6140 車床的電器元件明細表（表 3.1）3.1.4CA6140 車床常見的電氣故障診斷與維修（表 3.2）上一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析銑床可以用來加工各種形式的表面，如平面、成型面，各種形式的溝槽；也可以用來加工各種回轉(zhuǎn)體。銑床按結(jié)構(gòu)和形式可以分為升降臺式銑床、無升降臺式銑床、仿形銑床、龍門銑床等。升降臺式銑床又可以分為臥式銑床、臥式萬能銑床和立式銑床，X62W 就是臥式萬能銑床。X62W 型號的組成形式及含義如圖 3.5所示。3.2.1X62W 銑床主要結(jié)構(gòu)及運動形式1. 主要結(jié)構(gòu)銑床主要結(jié)構(gòu)由床身、主軸、刀桿、橫梁、工作臺、回轉(zhuǎn)盤、橫溜板和

12、升降臺等幾部分組成，如圖 3.6、圖 3.7 所示。下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析箱形的床體固定在底座上，在床身內(nèi)裝有主軸傳動機構(gòu)及主軸的變速機構(gòu)。頂部有水平導軌，導軌上帶有一個或兩個刀桿支架的懸梁。刀桿支架用來支承安裝銑刀心軸的一端，而心軸的另一端固定在主軸上。在床身的前方有垂直導軌，一端懸持的升降臺可沿軌道上下移動。在升降臺上面的水平導軌上，裝有可平行于主軸軸線方向移動的溜板（橫向移動），工作臺可以沿著溜板上部轉(zhuǎn)動部分的導軌在垂直于主軸軸線的方向移動（縱向移動）。這樣，安裝在工作臺上的工件，可以在 3 個方向調(diào)整位置完成進給運動。此外，由于轉(zhuǎn)動部分對溜板可繞垂直軸線轉(zhuǎn)動一個角度

13、（通常為45）。這樣，工作臺于水平面上除了那個平行于或者垂直于主軸軸線方向進給以外，還在傾斜方向上進給，從而完成銑螺旋槽的加工。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析2. X62W 銑床主要運動形式（1）運動形式主軸轉(zhuǎn)動是由主軸電動機通過彈性聯(lián)軸器來驅(qū)動傳動機構(gòu)，當機構(gòu)中的一個雙聯(lián)滑動齒輪塊嚙合時，主軸即可旋轉(zhuǎn)。工作臺面的移動是由進給電動機驅(qū)動，它通過機械機構(gòu)使工作臺能進行 3 種形式 6 個方向的移動，即：工作臺面能直接在溜板上部可轉(zhuǎn)動部分的導軌上作縱向（左、右）移動；工作臺面借助橫溜板做橫向（前、后）移動；工作臺面還能借助升降臺做垂直（上、下）移動。上一頁下一頁返回3.2 普通銑

14、床電氣控制電路分析（2）銑床對電氣線路的主要要求 機床要求有 3 臺電動機，分別稱為主軸電動機、進給電動機和冷卻泵電動機。 由于加工時有順銑和逆銑兩種，所以要求主軸電動機能正反轉(zhuǎn)及在變速時能瞬時沖動一下，以利于齒輪的嚙合，并要求還能制動停車和實現(xiàn)兩地控制。 工作臺的 3 種運動形式、6 個方向的移動是依靠機械的方法來達到的，對進給電動機要求能正反轉(zhuǎn)，且要求縱向、橫向、垂直 3 種運動形式相互間應有聯(lián)鎖，以確保操作安全。同時要求工作臺進給變速時，電動機也能瞬時沖動、快速進給及兩地控制等。 冷卻泵電動機只要求正轉(zhuǎn)。 進給電動機與主軸電動機需實現(xiàn)兩臺電動機的聯(lián)鎖控制，即主軸工作后才能進行進給。上一頁

15、下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析3.2.2 X62W 銑床電氣控制線路分析X62W 銑床的電氣原理圖如圖 3.8 所示，銑床的電氣控制較車床要復雜得多。1. 主電路分析主電路有 3 臺電動機：M1 是主軸電動機；M2 是進給電動機；M3 是冷卻泵電動機。主軸電動機 M1 通過換相開關 SA5 與接觸器 KM1 配合，能進行正反轉(zhuǎn)控制，而與接觸器 KM2制動電阻器及速度繼電器的配合，能實現(xiàn)串電阻瞬時沖動和正、反轉(zhuǎn)反接制動控制，并能通過機械進行變速。進給電動機 M2 能進行正反轉(zhuǎn)控制，通過接觸器 KM3、KM4 與行程開關及KM5、牽引電磁鐵 YA 配合，能實現(xiàn)進給變速時的瞬時沖動、6

16、個方向的常速進給和快速進給控制。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析冷卻泵電動機 M3 只能正轉(zhuǎn)。熔斷器 FU1 做機床的總短路保護，也兼做 M1 的短路保護；FU2 作為 M2、M3及控制變壓器 TC、照明燈 EL 的短路保護；熱繼電器 FR1、FR2、FR3 分別作為M1、M2、M3 的過載保護。2. 控制電路分析（1）主軸電動機的控制（電路如圖 3.8 所示） SB1、SB3 與 SB2、SB4 是分別裝在機床兩邊的停止（制動）和啟動按鈕，實現(xiàn)兩地控制，方便操作。 KM1 是主軸電動機的啟動接觸器，KM2 是反接制動和主軸變速的沖動接觸器。 SQ7 是與主軸變速手柄聯(lián)動的瞬時

17、動作行程開關。 主軸電動機需啟動時，要先將 SA5 扳到主軸電動機所需要的旋轉(zhuǎn)方向，然后再按啟動按鈕 SB3 或 SB4 來啟動電動機 M1。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析 M1 啟動后，速度繼電器 KS 的一副常開觸點閉合，為主軸電動機的停轉(zhuǎn)制動做好準備。 停車時，按停止按鈕 SB1 或 SB2 切斷 KM1 電路，接通 KM2 電路，改變 M1的電源相序進行串電阻反接制動。當 M1 的轉(zhuǎn)速低于 120 r/min 時，速度繼電器 KS的一組常開觸點恢復斷開，切斷 KM2 電路，M1 停轉(zhuǎn)，制動結(jié)束。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析為了實現(xiàn)主軸電動機迅速、準

18、確停車，采用電磁離合器 YC1 制動，如圖 3.9 所示。 主軸電動機變速時的瞬動（沖動）控制，是利用變速手柄與沖動行程開關 SQ7 通過機械上聯(lián)動機構(gòu)進行控制的。變速時，先下壓變速手柄，然后拉到前面，當快要落到第二道槽時，轉(zhuǎn)動變速盤，選擇需要的轉(zhuǎn)速。此時凸輪壓下彈簧桿，使沖動行程 SQ7 的常閉觸點先斷開，切斷 KM1線圈的電路，電動機 M1 斷電；同時 SQ7 的常開觸點后接通，KM2 線圈得電動作，M1 被反接制動。當手柄拉到第二道槽時，SQ7 不受凸輪控制而復位，M1 停轉(zhuǎn)。接著把手柄從第二道槽推回原始位置時，凸輪又瞬時壓動行程開關 SQ7，使 M1 反向瞬時沖動一下，以利于變速后的齒

19、輪嚙合。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析注意，不論是開車還是停車時，都應以較快的速度把手柄推回原始位置，以免通電時間過長，引起 M1 轉(zhuǎn)速過高而打壞齒輪，如圖 3.10 所示。（2）工作臺進給電動機的控制工作臺的縱向、橫向和垂直運動都由進給電動機 M2 驅(qū)動，接觸器 KM3 和 KM4使 M2 實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，用以改變進給運動方向。它的控制電路采用了與縱向運動機械操作手柄聯(lián)動的行程開關 SQ1、SQ2 和橫向及垂直運動機械操作手柄聯(lián)動的行程開關 SQ3、SQ4 組成復合聯(lián)鎖控制。即在選擇 3 種運動形式的 6 個方向移動時，只能進行其中一個方向的移動，以確保操作安全，當這兩個機械操

20、作手柄都在中間位置時，各行程開關都處于未壓的原始狀態(tài)。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析由主電路可知：M2 電動機在主軸電動機 M1 啟動后才能進行工作。在機床接通電源后，將控制圓工作臺的組合開關 SA3-2 扳到斷開狀態(tài)，使觸點 SA3-1 和 SA3-3閉合，然后按下 SB3 或 SB4，這時接觸器 KM1 吸合，就可進行工作臺的進給控制。 工作臺縱向（左右）運動的控制。工作臺的縱向運動是由進給電動機 M2驅(qū)動，由縱向操縱手柄來控制。此手柄是復式的，一個安裝在工作臺底座的頂面中央部位，另一個安裝在工作臺底座的左下方。手柄有 3 個：向左、向右、零位。當手柄扳到向右或向左運動方

21、向時，手柄的聯(lián)動機構(gòu)壓下行程 SQ2 或 SQ1，使接觸器 KM4 或 KM3 動作，控制進給電動機 M2 的轉(zhuǎn)向。工作臺左右運動的行程，可通過調(diào)整安裝在工作臺兩端的撞鐵位置來實現(xiàn)。當工作臺縱向運動到極限位置時，撞鐵撞動縱向操縱手柄，使它回到零位，M2 停轉(zhuǎn)，工作臺停止運動，從而實現(xiàn)了縱向終端保護。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析工作臺向左運動：在 M1 啟動后，將縱向操作手柄扳至向右位置，一方面機械接通縱向離合器，同時在電氣上壓下 SQ2，使 SQ2-2 斷、SQ2-1 通，而其他控制進給運動的行程開關都處于原始位置，此時使 KM4 吸合、M2 反轉(zhuǎn)，工作臺向左進給運動。工作

22、臺向右運動：當縱向操縱手柄扳至向左位置時，機械上仍然接通縱向進給離合器，但卻壓動了行程開關 SQ1，使 SQ1-2 斷、SQ1-1 通，使 KM3 吸合、M2正轉(zhuǎn)，工作臺向右進給運動。各開關位置及其動作說明見表 3.3。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析 工作臺垂直（上下）和橫向（前后）運動的控制。工作臺的垂直和橫向運動，由垂直和橫向進給手柄操縱。此手柄也是復式的，有兩個完全相同的手柄分別裝在工作臺左側(cè)的前、后方。手柄的聯(lián)動機械一方面壓下行程開關 SQ3 或 SQ4，同時能接通垂直或橫向進給離合器。操縱手柄有 5 個位置（上、下、前、后、中間），5 個位置是聯(lián)鎖的，工作臺的上下和

23、前后的終端保護是利用裝在床身導軌旁、在工作臺座上的撞鐵，將操縱十字手柄撞到中間位置，使 M2 斷電停轉(zhuǎn)。工作臺向后（或者向上）運動的控制：將十字操縱手柄扳至向后（或者向上）位置時，機械上接通橫向進給（或者垂直進給）離合器，同時壓下 SQ3，使 SQ3-2斷、SQ3-1 通，使 KM3 吸合、M2 正轉(zhuǎn)，工作臺向后（或者向上）運動。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析工作臺向前（或者向下）運動的控制：將十字操縱手柄扳至向前（或者向下）位置時，機械上接通橫向進給（或者垂直進給）離合器，同時壓下 SQ4，使 SQ4-2斷、SQ4-1 通，使 KM4 吸合、M2 反轉(zhuǎn)，工作臺向前（或者向下

24、）運動。 進給電動機變速時的瞬動（沖動）控制：變速時，為使齒輪易于嚙合，進給變速與主軸變速一樣，設有變速沖動環(huán)節(jié)。當需要進行進給變速時，應將轉(zhuǎn)速盤的蘑菇形手輪向外拉出并轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速盤，把所需進給量的標尺數(shù)字對準箭頭，然后再把蘑菇形手輪用力向外拉到極限位置并隨即推向原位，就在一次操縱手輪的同時，其連桿機構(gòu)二次瞬時壓下行程開關 SQ6，使 KM3 瞬時吸合、M2 做正向瞬時沖動。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析由于進給變速瞬時沖動的通電回路要經(jīng)過 SQ1SQ4 這 4 個行程開關的常閉觸點，因此只有當進給運動的操作手柄都在中間（停止）位置時，才能實現(xiàn)進給變速沖動控制，以保證操作時的安全

25、。同時，與主軸變速時沖動控制一樣，電動機的通電時間不能太長，以防止轉(zhuǎn)速過高，在變速時打壞齒輪。 工作臺的快速進給控制：為提高勞動生產(chǎn)率，要求銑床在不做銑切加工時，工作臺能快速移動。工作臺快速進給也是由進給電動機 M2 來驅(qū)動，在縱向、橫向和垂直 3 種運動形式 6 個方向上都可以實現(xiàn)快速進給控制。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析主軸電動機啟動后，將進給操縱手柄扳到所需位置，工作臺按照選定的速度和方向做常速進給移動時，再按下快速進給按鈕 SB5（或 SB6），使接觸器 KM5通電吸合，接通牽引電磁鐵 YA，電磁鐵通過杠桿使摩擦離合器合上，減少中間傳動裝置，使工作臺按運動方向做快速

26、進給運動。當松開快速進給按鈕時，電磁鐵YA 斷電，摩擦離合器斷開，快速進給運動停止，工作臺仍按原常速進給時的速度繼續(xù)運動。（3）圓工作臺運動的控制銑床如需銑切螺旋槽、弧形槽等曲線時，可在工作臺上安裝圓形工作臺及其傳動機械，圓形工作臺的回轉(zhuǎn)運動也是由進給電動機 M2 傳動機構(gòu)驅(qū)動的。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析圓工作臺工作時，應先將進給操作手柄都扳到中間（停止）位置，然后將圓工作臺組合開關 SA3 扳到圓工作臺接通位置。此時，SA3-1 斷、SA3-3 斷、SA3-2 通。準備就緒后，按下主軸啟動按鈕 SB3 或 SB4，則接觸器 KM1 與 KM3 相繼吸合。主軸電動機 M

27、1 與進給電動機 M2 相繼啟動并運轉(zhuǎn)，而進給電動機僅以正轉(zhuǎn)方向帶動圓工作臺作定向回轉(zhuǎn)運動。由上可知，圓工作臺與工作臺進給有互鎖，即當圓工作臺工作時，不允許工作臺在縱向、橫向、垂直方向上有任何運動。若誤操作而扳動進給運動操縱手柄（即壓下 SQ1SQ4、SQ6 中的任一個），M2 即停轉(zhuǎn)。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析軸電動機 M1 與進給電動機 M2 相繼啟動并運轉(zhuǎn)，而進給電動機僅以正轉(zhuǎn)方向帶動圓工作臺作定向回轉(zhuǎn)運動。由上可知，圓工作臺與工作臺進給有互鎖，即當圓工作臺工作時，不允許工作臺在縱向、橫向、垂直方向上有任何運動。若誤操作而扳動進給運動操縱手柄（即壓下 SQ1SQ4、

28、SQ6 中的任一個），M2 即停轉(zhuǎn)。（4）換刀制動在主軸上刀或換刀時，主軸的意外轉(zhuǎn)動將造成人身事故。因此在上刀和換刀時，應使主軸處于制動狀態(tài)?？刂凭€路中采用了在停止按鈕動合觸點兩端并聯(lián)一個轉(zhuǎn)換開關 SA2-2 觸點，在換刀時使它處于接通狀態(tài)，電磁離合器 YC1 線圈通電，主軸處于制動狀態(tài)。換刀結(jié)束后，將 SA2 撥到斷開位置，這時 SA2-2 觸點斷開，為主軸啟動做好準備。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析3. 照明電路照明電源同樣由 TL 提供，照明電壓 24 V 為安全電壓，EL 由轉(zhuǎn)換開關 SA4控制，由 FU4 做短路保護。4. 電氣保護 失電壓、欠電壓保護：所有的電動機

29、都采用接觸器和按鈕控制的啟動停止，具有失電壓、欠電壓保護作用。 短路保護：熔斷器 FU1FU6 分別對總電源、主電路、變壓器電路、控制電路、照明電路和直流電路等有短路保護作用。上一頁下一頁返回3.2 普通銑床電氣控制電路分析 過載、過熱保護：熱繼電器 FR1、FR2、FR3 分別對 M1、M2、M3 做過載保護。 接地保護：所有電動機機殼均可靠接地，防止漏電引起的觸電。3.2.3X62W 銑床的電器元件明細表（表 3.4）3.2.4X62W 銑床的故障診斷與維修（表 3.5）上一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析數(shù)控（Numerical Control，NC）技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號組成

30、的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機械設備動作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進制形式數(shù)據(jù)運算的出現(xiàn)。數(shù)控技術(shù)通常也叫計算機數(shù)控技術(shù)（ComputerizedNumerical Control，CNC），目前它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計算機按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設備的運動軌跡和外設的操作時序邏輯的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入操作指令的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn)，均可通過計算機軟件來完成，處理生成的微觀指令傳送給伺服驅(qū)動裝置驅(qū)動電機或液壓執(zhí)

31、行元件帶動設備運行。下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析傳統(tǒng)的機械加工都是用手工操作普通機床作業(yè)的，加工時用手搖動機械刀具切削金屬，靠眼睛用卡尺等工具測量產(chǎn)品的精度?，F(xiàn)代工業(yè)早已使用電腦數(shù)字化控制的機床進行作業(yè)了，數(shù)控機床可以按照技術(shù)人員事先編好的程序自動對任何產(chǎn)品和零部件直接進行加工。這就是人們說的“數(shù)控加工”。數(shù)控機床一般由加工程序、輸入裝置、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和輔助控制裝置、檢測反饋系統(tǒng)以及機床本體組成。數(shù)控車床由數(shù)控裝置、床身、主軸箱、刀架進給系統(tǒng)、尾座、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、排屑器等部分組成。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析3.3.1數(shù)控車床的組成數(shù)控車

32、床分為立式數(shù)控車床和臥式數(shù)控車床兩種類型。立式數(shù)控車床用于回轉(zhuǎn)直徑較大的盤類零件車削加工。臥式數(shù)控車床用于軸向尺寸較長或小型盤類零件的車削加工。臥式數(shù)控車床按功能可進一步分為經(jīng)濟型數(shù)控車床、普通數(shù)控車床和車削加工中心，如圖 3.11 所示。TK1640 數(shù)控車床采用主軸變頻調(diào)速，機床主軸的旋轉(zhuǎn)運動由 5.5 kW 變頻主軸電動機經(jīng)皮帶傳動至 I 軸，經(jīng)三聯(lián)齒輪變速將運動傳至主軸，并得到低速、中速和高速 3 段范圍內(nèi)的無級變速。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析機床進給為兩軸聯(lián)動，配有四工位電動刀架，可滿足不同需要的加工。Z 坐標為大拖板左右運動方向，其運動由 GK6063-6AC

33、31 交流永磁伺服電動機與滾珠絲杠直聯(lián)實現(xiàn)；X 坐標為中拖板前后運動方向，其運動由 GK6062-6AC31交流永磁伺服電動機通過同步齒形帶及帶輪帶動滾珠絲杠和螺母實現(xiàn)。為保證螺紋車削加工時主軸轉(zhuǎn)一圈，刀架移動一個導程（即被加工螺紋導程）。主軸箱的左側(cè)安裝了一個光電編碼器配合縱向進給交流伺服電動機，主軸至光電編碼器的齒輪傳動比為 1:1。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析數(shù)控機床的主軸性能是在很寬范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，恒功率范圍寬。當要求機床有螺紋加工功能、準停功能和恒線速加工等功能時，則需要對主軸進行進給控制和位置控制。此時，主軸驅(qū)動系統(tǒng)也可稱為主軸伺服系統(tǒng)，主軸電動機裝配有編碼

34、器或者在主軸上安裝外置式的編碼器，作為主軸位置檢測。主軸驅(qū)動變速目前主要有兩種形式：一是主軸電動機帶齒輪換擋，目的在于降低主軸轉(zhuǎn)速，增大傳動比，以適應切削的需要；二是主軸電動機通過同步齒形帶或 V 帶驅(qū)動主軸，該類主軸電動機又稱寬域電動機或強切削電動機，具有恒功率寬的特點。由于無需機械變速，主軸箱內(nèi)省了齒輪和離合器，主軸箱實際上成為主軸支架，簡化了主傳動系統(tǒng)，從而提高了傳動鏈的可靠性。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析由于交流驅(qū)動系統(tǒng)保持了直流驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)越性，而且交流電動機無須維護，便于制造，不受惡劣環(huán)境影響，所以目前直流驅(qū)動系統(tǒng)已被交流驅(qū)動系統(tǒng)所取代。初期是采用模擬式交流伺服

35、系統(tǒng)，而現(xiàn)在伺服系統(tǒng)的主流是數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)。交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)走向數(shù)字化，驅(qū)動系統(tǒng)中的電流環(huán)、速度環(huán)的反饋控制已全部數(shù)字化，系統(tǒng)的控制模型和動態(tài)補償均由高速微處理器實時處理，增強了系統(tǒng)自診斷能力，提高了系統(tǒng)的快速性和精度。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析3.3.2TK1640 數(shù)控車床的電氣控制電路 1. 機床的運動及控制要求如前所述，TK1640 數(shù)控車床主軸的旋轉(zhuǎn)運動由 5.5 kW 變頻主軸電動機實現(xiàn)，與機械變速配合得到低速、中速和高速 3 段范圍的無級變速。Z 軸、X 軸的運動由交流伺服電動機帶動滾珠絲杠實現(xiàn)，兩軸的聯(lián)動由數(shù)控系統(tǒng)控制。加工螺紋由光電編碼器與交流伺服電

36、動機配合實現(xiàn)。除上述運動外，還有電動刀架的轉(zhuǎn)位，冷卻電動機的啟、停等。2. 主回路分析圖 3.12 是 TK1640 數(shù)控車床電氣控制中的 380 V 強電主回路。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析圖中，QF1 為電源總開關。QF3、QF2、QF4、QF5 分別為主軸強電、伺服強電、冷卻電動機、刀架電動機的空氣開關，它們的作用是接通電源及短路、過流時起保護作用。其中，QF4、QF5 帶輔助觸頭，該觸點輸入到 PLC，作為 QF4、QF5 的狀態(tài)信號，并且這兩個空氣開關的保護電流為可調(diào)的，可根據(jù)電動機的額定電流來調(diào)節(jié)空氣開關的設定值，起到過流保護作用。KM3、KM1、KM6 分別為

37、主軸電動機、伺服電動機、冷卻電動機的交流接觸器，由它們的主觸點控制相應電動機；KM4、KM5 為刀架正反轉(zhuǎn)交流接觸器，用于控制刀架的正反轉(zhuǎn)。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析TC1 為三相伺服變壓器，將交流 380 V 變?yōu)榻涣?200 V，供給伺服電源模塊。RC1、RC3、RC4 為阻容吸收，當相應的電路斷開后，吸收伺服電源模塊、冷卻電動機、刀架電動機中的能量，避免產(chǎn)生過電壓而損壞器件。3. 電源電路分析圖 3.13 為 TK1640 數(shù)控車床電氣控制中的電源回路圖。圖 3.13 中，TC2 為控制變壓器，初級為 AC380 V，次級為 AC110 V、AC220 V、AC24

38、 V。其中，AC110 V 給交流接觸器線圈和強電柜風扇提供電源；AC24 V 給電柜門指示燈、工作燈提供電源；AC220 V 通過低通濾波器濾波給伺服模塊、電源模塊、DC24 V 電源提供電源；VC1 為 24 V 電源，將 AC220 V 轉(zhuǎn)換為 DC24 V 電源，給世紀星數(shù)控系統(tǒng)、PLC 輸入/輸出、24 V 繼電器線圈、伺服模塊、電源模塊、吊掛風扇提供電源；QF6、QF7、QF8、QF9、QF10 為空氣開關為電路的短路保護。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析4. 控制電路分析（1）主軸電動機的控制圖 3.14、圖 3.15 分別為交流控制回路圖和直流控制回路圖。在圖

39、3.12 中，先將 QF2、QF3 空氣開關合上，在圖 3.15 中，當機床未壓限位開關、伺服未報警、急停未壓下、主軸未報警時，KA2、KA3 繼電器線圈通電，繼電器觸點吸合，并且 PLC 輸出點 Y00 發(fā)出伺服允許信號，KA1 繼電器線圈通電，繼電器觸點吸合。在圖 3.14 中，KM1 交流接觸器線圈通電，交流接觸器觸點吸合，KM3 主軸交流接觸器線圈通電，在圖 3.12 中交流接觸器主觸點吸合，主軸變頻器加上 AC380 V 電壓。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析若有主軸正轉(zhuǎn)或主軸反轉(zhuǎn)及主軸轉(zhuǎn)速指令時（手動或自動），在圖 3.15 中，PLC 輸出主軸正轉(zhuǎn) Yl0 或主軸

40、反轉(zhuǎn) Y11 有效、主軸轉(zhuǎn)速指令輸出對應于主軸轉(zhuǎn)速的直流電壓值（010 V）至主軸變頻器上，主軸按指令值的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；當主軸速度到達指令值時，主軸變頻器輸出主軸速度到達信號給 PLC，主軸轉(zhuǎn)動指令完成。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析主軸的啟動時間、制動時間由主軸變頻器內(nèi)部參數(shù)設定。（2）刀架電動機的控制當有手動換刀或自動換刀指令時，經(jīng)過系統(tǒng)處理轉(zhuǎn)變?yōu)榈段恍盘?，這時，在圖 3.15 中，PLC 輸出 Y06 有效，KA6 繼電器線圈通電，繼電器觸點閉合，在圖3.14 中，KM4 交流接觸器線圈通電，交流接觸器主觸點吸合，刀架電動機正轉(zhuǎn)；當 PLC 輸入點檢測到指令刀具所對應

41、的刀位信號時，PLC 輸出 Y06 有效撤銷，刀架電動機正轉(zhuǎn)停止；接著 PLC 輸出 Y07 有效，KA7 繼電器線圈通電，繼電器觸點閉合，在圖 3.14 中 KM5 交流接觸器線圈通電，交流接觸器主觸點吸合，刀架電動機反轉(zhuǎn)，延時一定時間后（該時間由參數(shù)設定，并根據(jù)現(xiàn)場情況做調(diào)整），PLC輸出 Y07 有效，KM5 交流接觸器主觸點斷開，刀架電動機反轉(zhuǎn)停止，換刀過程完成。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析為了防止電源短路和電氣互鎖，在刀架電動機正轉(zhuǎn)繼電器線圈、接觸器線圈回路中串入了反轉(zhuǎn)繼電器、接觸器常閉觸點，反轉(zhuǎn)繼電器、接觸器線圈回路中串入了正轉(zhuǎn)繼電器、接觸器常閉觸點，如圖 3.

42、14 和圖 3.15 所示。注意，刀架轉(zhuǎn)位選刀只能一個方向轉(zhuǎn)動，取刀架電動機正轉(zhuǎn)。刀架電動機反轉(zhuǎn)時，刀架鎖緊定位。（3）冷卻電動機控制當有手動或自動冷卻指令時，這時在圖 3.15 中 PLC 輸出 Y05 有效，KA8 繼電器線圈通電，繼電器觸點閉合，在圖 3.14 中 KM6 交流接觸器線圈通電，交流接觸器主觸點吸合，冷卻電動機旋轉(zhuǎn)，帶動冷卻泵工作。5. 主軸電動機與變頻器控控制對應接線圖（圖 3.16）上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析3.3.3數(shù)控車加工程序的結(jié)構(gòu)和常用代碼1. F 功能F 功能指令用于控制切削進給量。在程序中，有兩種使用方法。（1）每轉(zhuǎn)進給量編程格式：G9

43、5 FF 后面的數(shù)字表示的是主軸每轉(zhuǎn)進給量，單位為 mm/r。例：G95 F0.2 表示進給量為 0.2 mm/r。（2）每分鐘進給量編程格式：G94 FF 后面的數(shù)字表示的是每分鐘進給量，單位為 mm/min。例：G94 F100 表示進給量為 100 mm/min。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析2. S 功能S 功能指令用于控制主軸轉(zhuǎn)速。編程格式：SS 后面的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為 r/min。在具有恒線速功能的機床上，S功能指令還有如下作用。（1）最高轉(zhuǎn)速限制編程格式：G50 SS 后面的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速，單位為 r/min。例：G50 S3000 表示最高轉(zhuǎn)速限

44、制為 3 000 r/min。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析（2）恒線速控制編程格式：G96 SS 后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度，單位為 m/min。例：G96 S150 表示切削點線速度控制在 150 m/min。（3）恒線速取消編程格式：G97 SS 后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉(zhuǎn)速，如果 S 未指定，將保留G96 的最終值。例：G97 S3000 表示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速 3 000 r/min。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析3. T 功能T 功能指令用于選擇加工所用刀具。編程格式：TT 后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號碼。但也有 T

45、 后面用 4 位數(shù)字，前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補償號，又是刀尖圓弧半徑補償號。例：T0303 表示選用 3 號刀及 3 號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑補償值。T0300 表示取消刀具補償。4. M 功能M00：程序暫停，可用 NC 啟動命令（CYCLE START）使程序繼續(xù)運行。M01：計劃暫停，與 M00 作用相似，但 M01 可以用于機床“任選停止按鈕”選擇是否有效。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析M03：主軸順時針旋轉(zhuǎn)。M04：主軸逆時針旋轉(zhuǎn)。M05：主軸旋轉(zhuǎn)停止。M08：冷卻液開。M09：冷卻液關。M30：程序停止，程序復位到起始位置。5. 加工坐標系設置 G

46、50編程格式：G50 X Z式中，X、Z 的值是起刀點相對于加工原點的位置。G50 使用方法與 G92 類似。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析6. 快速定位指令 G00G00 指令命令機床以最快速度運動到下一個目標位置，運動過程中有加速和減速，該指令對運動軌跡沒有要求。指令格式：G00 X（U）_ Z（W）_當用絕對值編程時，X、Z 后面的數(shù)值是目標位置在工件坐標系的坐標。當用相對值編程時，U、W 后面的數(shù)值則是現(xiàn)在點與目標點之間的距離與方向。因為 X 軸和 Z 軸的進給速率不同，因此機床執(zhí)行快速運動指令時兩軸的合成運動軌跡不一定是直線，因此在使用 G00 指令時，一定要注意避

47、免刀具和工件及夾具發(fā)生碰撞。如果忽略這一點，就容易發(fā)生碰撞，而快速運動狀態(tài)下的碰撞就更加危險。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析7. 直線插補指令 G01G01 指令命令機床刀具以一定的進給速度從當前所在位置沿直線移動到指令給出的目標位置。指令格式：G01 X（U）_Z（W）_F其中，F(xiàn) 是切削進給率或進給速度，單位為 mm/r 或 mm/min，取決于該指令前面程序段的設置。使用 G01 指令時可以采用絕對坐標編程，也可采用相對坐標上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析編程。當采用絕對坐標編程時，數(shù)控系統(tǒng)在接受 G01 指令后，刀具將移至坐標值為 X、Z 的點上；當采

48、用相對坐標編程時，刀具移至距當前點的距離為 U、W值的點上。8. 圓弧插補指令 G02、G03圓弧插補指令命令刀具在指定平面內(nèi)按給定的 F 進給速度做圓弧插補運動，用于加工圓弧輪廓。圓弧插補命令分為順時針圓弧插補指令 G02 和逆時針圓弧插補指令 G03 兩種。其指令格式如下。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析順時針圓弧插補的指令格式： G02 X（U）_Z（W）_I_K_F_G02 X（U）_Z（W）_R_ F_逆時針圓弧插補的指令格式： G03 X（U）_Z（W）_ I_K_F_G03 X（U）_Z（W）_R_ F_上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析使用圓弧插補

49、指令，可以用絕對坐標編程，也可以用相對坐標編程。絕對坐標編程時，X、Z 是圓弧終點坐標值；增量編程時，U、W 是終點相對起始點的距離。圓心位置的指定可以用 R，也可以用 I、K，R 為圓弧半徑值；I、K 為圓心在 X軸和 Z 軸上相對于圓弧起點的坐標增量；F 為沿圓弧切線方向的進給率或進給速度。當用半徑 R 來指定圓心位置時，由于在同一半徑 R 的情況下，從圓弧的起點到終點有兩種圓弧的可能性，大于 180和小于 180兩個圓弧。為區(qū)分起見，特規(guī)定圓心角180時，用“+R”表示；180時，用“R”。注意：R 編程只適于非整圓的圓弧插補的情況，不適于整圓加工。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控

50、制線路分析9. 暫停指令 G04G04 指令用于暫停進給，其指令格式：G04 P_ 或 G04 X（U）_暫停時間的長短可以通過地址 X（U）或 P 來指定。其中，P 后面的數(shù)字為整數(shù)，單位是 ms；X（U）后面的數(shù)字為帶小數(shù)點的數(shù)，單位為 s。有些機床，X（U）后面的數(shù)字表示刀具或工件空轉(zhuǎn)的圈數(shù)。該指令可以使刀具作短時間的無進給光整加工，在車槽、鉆鏜孔時使用，也可用于拐角軌跡控制。例如，在車削環(huán)槽時，若進給結(jié)束立即退刀，其環(huán)槽外形為螺旋面，用暫停指令 G04 可以使工件空轉(zhuǎn)幾秒鐘，即能將環(huán)形槽外形光整圓，例如欲空轉(zhuǎn) 2.5 s 時其程序段為：G04 X2.5 或 G04 U2.5 或 G04

51、 P2500上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析10. 英制和米制輸入指令 G20、G21G20 表示英制輸入，G21 表示米制輸入。G20 和 G21 是兩個可以互相取代的代碼。機床出廠前一般設定為 G21 狀態(tài)，機床的各項參數(shù)均以米制單位設定，所以數(shù)控車床一般適用于米制尺寸工件加工，如果一個程序開始用 G20 指令，則表示程序中相關的一些數(shù)據(jù)均為英制（單位為英寸）；如果程序用 G21 指令，則表示程序中相關的一些數(shù)據(jù)均為米制（單位為 mm）。在一個程序內(nèi)，不能同時使用G20 或 G21 指令，且必須在坐標系確定前指定。G20 或 G21 指令斷電前后一致，上一頁下一頁返回3.3

52、 數(shù)控車床電氣控制線路分析即停電前使用 G20 或 G21 指令，在下次后仍有效，除非重新設定。11. 進給速度量綱控制指令 G98、G99在數(shù)控車削中有兩種切削進給模式設置方法，即進給率（每轉(zhuǎn)進給模式）和進給速度（每分鐘進給模式）。 進 給 率 ， 單 位 為 mm/r ， 其 指 令 為 ： G99 ， 進 給 率 轉(zhuǎn) 換 指 令 ：G01X_Z_F_，F(xiàn) 的單位為 mm/r。 進給速度，單位為 mm/min，其指令為：G98，進給速度轉(zhuǎn)換指令：G01X_Z_F_， F 的單位為 mm/min。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析G98 和 G99 都是模態(tài)指令，一旦指定就一直

53、有效，直到指定另一方式為止。車削 CNC 系統(tǒng)缺省的進給模式是進給率，即每轉(zhuǎn)進給模式，只有在用動力刀具銑削時才采用每分鐘進給模式。12. 參考點返回指令 G27、G28、G30參考點是 CNC 機床上的固定點，可以利用參考點返回指令將刀架移動到該點?？梢栽O置最多 4 個參考點，各參考點的位置利用參數(shù)事先設置。接通電源后必須先進行第一參考點返回，否則不能進行其他操作。參考點返回有兩種方法。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析（1）返回參考點檢查 G27G27 用于檢驗 X 軸與 Z 軸是否正確返回參考點。指令格式：G27 X（U）_ Z（W）_X（U）、Z（W）為參考點的坐標。執(zhí)行

54、G27 指令的前提是機床通電后必須手動返回一次參考點。執(zhí)行該指令時，各軸按指令中給定的坐標值快速定位，且系統(tǒng)內(nèi)部檢查檢驗參考點的行程開關信號。如果定位結(jié)束后檢測到開關信號指令正確，則參考點的指示燈亮，說明滑板正確回到了參考點位置；如果檢測到的信號不正確，系統(tǒng)報警，說明程序中指令的參考點坐標值不對或機床定位誤差過大。上一頁下一頁返回3.3 數(shù)控車床電氣控制線路分析（2）參考點返回指令 G28、G30G28 X（U）_ Z（W）_，第一參考點返回，其中，X（U）、Z（W）為參考點返回時的中間點，X、Z 為絕對坐標，U、W 為相對坐標。G30 P2 X（U）_ Z（W）_，第二參考點返回，P2 可省

55、略。G30 P3 X（U）_ Z（W）_，第三參考點返回。G30 P4 X（U）_ Z（W）_，第四參考點返回。上一頁返回3.4 數(shù)控銑床電氣控制線路分析數(shù)控銑床是在一般銑床的基礎上發(fā)展起來的，兩者的加工工藝基本相同，結(jié)構(gòu)也有些相似，但數(shù)控銑床是靠程序控制的自動加工機床，所以其結(jié)構(gòu)也與普通銑床有很大區(qū)別。數(shù)控銑床在普通銑床上集成了數(shù)字控制系統(tǒng)，可以在程序代碼的控制下較精確地進行銑削加工。數(shù)控銑床一般由數(shù)控系統(tǒng)、主傳動系統(tǒng)、進給伺服系統(tǒng)、冷卻潤滑系統(tǒng)等幾大部分組成。下一頁返回3.4 數(shù)控銑床電氣控制線路分析3.4.1XK714A 型銑床的組成（圖 3.17）1. 主軸箱主軸箱包括主軸箱體和主軸傳

56、動系統(tǒng)，用于裝夾刀具并帶動刀具旋轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速范圍和輸出扭矩對加工有直接的影響。2. 進給伺服系統(tǒng)由進給電動機和進給執(zhí)行機構(gòu)組成，按照程序設定的進給速度實現(xiàn)刀具和工件之間的相對運動，包括直線進給運動和旋轉(zhuǎn)運動。3. 控制系統(tǒng)數(shù)控銑床運動控制的中心，執(zhí)行數(shù)控加工程序控制機床進行加工。4. 輔助裝置如液壓、氣動、潤滑、冷卻系統(tǒng)和排屑、防護等裝置。上一頁下一頁返回3.4 數(shù)控銑床電氣控制線路分析5. 機床基礎件通常是指底座、立柱、橫梁等，它是整個機床的基礎和框架。數(shù)控銑床的工藝裝備主要是指夾具和刀具。3.4.2XK714A 型銑床的電氣控制線路1. 強電主回路分析圖 3.18 為 380 V 強電主回

57、路。圖中，QF1 為電源總開關，QF3、QF2、QF4 分別為主軸強電、伺服強電、冷卻電動機的空氣開關，空氣開關的作用是接通電源及電源在短路、過流時起保護作用。上一頁下一頁返回3.4 數(shù)控銑床電氣控制線路分析其中，QF4 帶輔助觸頭，該觸點輸入到 PLC 作為冷卻電動機報警信號，并且該空氣開關為電流可調(diào)，可根據(jù)電動機的額定電流來調(diào)節(jié)空氣開關的設定值，起到過流保護作用；KM2、KM1、KM3 分別為控制主軸電動機、伺服電動機、冷卻電動機交流接觸器，由它們的主觸點控制相應電動機；TC1 為主變壓器，將交流 380 V 電壓變?yōu)榻涣?200 V 電壓，為伺服電源模塊；RC1、RC2、RC5 為阻容吸

58、收，當相應的電路斷開后，吸收伺服電源模塊、主軸變頻器、冷卻電動機的能量，避免上述器件產(chǎn)生過電壓。上一頁下一頁返回3.4 數(shù)控銑床電氣控制線路分析2. 電源電路分析圖 3.19 為電源回路。圖中，TC2 為控制變壓器，初級為 AC380 V，次級為 AC110 V、AC220 V、AC24 V。其中，AC110 V 提供給交流控制回路、電柜熱交換器電源；AC24 V 給工作燈提供電源；AC220 V 給主軸風扇電動機、潤滑電動機和 24 V 電源供電，并通過低通濾波器濾波后給伺服模塊、電源模塊、24 V 電源提供電源控制；VC1、VC2 為 24 V 電源，將 AC220 V 轉(zhuǎn)換為 DC24

59、V。其中，VC1 給數(shù)控裝置、PLC 輸入/輸出、24 V 繼電器線圈、伺服模塊、電源模塊、吊掛風扇提供電源；VC2 給 Z軸電動機提供直流 24 V，用于 Z 軸抱閘。QF7、QF10、QF11 空氣開關為電路的短路提供保護。上一頁下一頁返回3.4 數(shù)控銑床電氣控制線路分析3. 控制電路分析（1）主軸電動機的控制圖 3.20、圖 3.21 分別為交流控制回路圖和直流控制回路圖。在圖 3.18 中，先將 QF2、QF3 空氣開關合上后，在圖 3.20 中可以看到，當機床未壓限位開關、伺服未報警、急停未壓下、主軸未報警時，外部運行允許 KA2伺服工作，KA3 的直流 24 V 繼電器線圈通電，繼

60、電器觸點吸合，當 PLC 輸出 Y00發(fā)出伺服允許信號時，伺服強電允許 KA1 24 V 繼電器線圈通電，繼電器觸點吸合。在圖 3.20 中，KM1、KM2 交流接觸器線圈通電，KM1、KM2 交流接觸器觸點吸合。上一頁下一頁返回3.4 數(shù)控銑床電氣控制線路分析在圖 3.18 中，主軸變頻器加上 AC380 V 電壓，若有主軸正轉(zhuǎn)或主軸反轉(zhuǎn)及主軸轉(zhuǎn)速指令時（手動或自動），在圖 3.20 中 PLC 輸出主軸正轉(zhuǎn) Y10 或主軸反轉(zhuǎn)Y11 有效、主軸轉(zhuǎn)速指令輸出對應于主軸轉(zhuǎn)速值，主軸按指令值的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，當主軸速度到達指令值時，主軸變頻器輸出主軸速度到達信號給PLC，主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)指令完成。