普通車床的電氣控制系統(tǒng)設計

張雪松，邢邦旭

（沈陽機床股份有限公司電裝分公司 遼寧 沈陽 110142）

1 主電路

機床的應用非常廣泛，主要的工作是對金屬進行切削，機床的分類方法有很多種，可以分為普通機床和數控機床，也可以分為立式機床臥式機床，圖1就是臥式機床的示意圖。

圖1 機床結構示意圖

機床電氣控制是非常重要的構成部分，其主要的要點為：

（1）主電動機主要是控制主軸或者刀具的運動，普通機床一般選取異步電動機，同時主軸還應該有正反轉功能；

（2）機床加工過程中要有冷卻液進行工件或者刀具降溫，需要有專門的控制系統(tǒng)和動力裝置控制冷卻系統(tǒng)；

（3）機床的溜板箱可以實現(xiàn)快速移動，同時還可以點動控制；

（4）在整個機床的控制線路中，要有保護和安全裝置。

普通機床的電路系統(tǒng)中，如圖2，分為主電路和控制電路，控制電路包含照明，主電路中有三個電動機，分別是M1、M2、M3，這三個電動機分別控制主軸、冷卻泵、進給箱，機床的加工和運轉是通過它們三者之間的配合實現(xiàn)的。

圖2 機床電路圖

主電路中KM1是控制主軸電動機M1工作的接觸器，KM2是控制冷卻系統(tǒng)中冷卻泵的接觸器，KM3是控制進給系統(tǒng)電動機的接觸器，普通車床的主軸正反轉不是通過控制電動機實現(xiàn)的，是通過摩擦離合器改變主軸箱內傳動鏈實現(xiàn)的，在主電路中FR1和FR2是熱繼電器，他兩個的主要作用是保護主軸電動機和冷卻電動機過載的，對于進給系統(tǒng)的電動機，由于工作時間較短，不會長時間工作，所以不需要過載保護。

2 控制電路

控制電路（如圖3），它的電路電壓不需要像主電路那么大，只需要127V就可以，主線路到控制電路之前，添加一個變壓器進行變壓，得到電路所需的工作電壓。

控制電路中的開關是電路中的SA2，它是帶有開關鍵的，如果需要將控制電路的電源打開，需要將電源開關鑰匙將SA2右旋，在控制電路中，SB2是車床機構上的紅色停止按鈕，SB1是機床綠色啟動按鈕，如果需要將機床啟動，按下SB1，這時候KM1線圈得電，主軸電動機的接觸器閉合，主軸電動機工作，在這期間如果想機床停止，按下SB2，KM1會造成短路，這時電動機就會停止工作。

冷卻系統(tǒng)的工作，是在主軸工作的前提下，圖3中KM1線圈與SA1是串聯(lián)的，只有主軸工作并按下SA1的情況下，冷卻電動機才能工作，快速移動電動機也是一樣，控制按鈕為SB1。

圖3 控制電路圖

3 其他電路與故障排除

普通車床的電路系統(tǒng)中，除了主電路、控制電路，還有照明電路和信號電路，如圖4的虛線框內。

圖4 其他電路

照明電路的電壓是24V，信號電路的電壓是6V，在機床通電之后，信號燈就亮起，照明系統(tǒng)是在開啟設備前提下開啟的。

在普通車床的電氣控制系統(tǒng)中，必須有接地線，但是不能應用金屬軟管作為接地通道，控制電路的所有導線都不要外漏，都采用暗鋪或者在機床的底座內。

車床在組裝完成并電氣控制系統(tǒng)也接好之后，需要進行機床試車，一般容易出現(xiàn)的故障有：

（1）主軸電動機不運轉，這個問題主要排查KM1接觸器是否得電，檢測是否是FU2熔斷；

（2）主軸可以啟動，但是不能自鎖，這種情況一般是KM1自鎖觸點的連接導線松脫或者接觸不良；

（3）電源總開關合不上，這個原因主要是SA2鑰匙右旋沒有到位；

4 結語

機床的結構設計非常重要，結構設計當中也包含運動設計，機床運動形式不同，電氣控制也不同，首先是針對機床的設計要求，擬定正確的設計思路，電氣線路設計、電氣線路圖設計，將機床調試完成后，需要進行開機檢測，檢驗控制系統(tǒng)是否能滿足機床的使用和加工要求，電氣控制系統(tǒng)要保證機床的加工精度和控制精度，主軸的運作要平穩(wěn)，避免因為電氣控制系統(tǒng)控制不完善而照成加工的產品不合格。

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