機(jī)床電氣控制與PLC技術(shù)項(xiàng)目教程（S7-1200） 習(xí)題答案 項(xiàng)目2 典型普通機(jī)床電氣控制線路分析+20240311 課后習(xí)題

項(xiàng)目二典型普通機(jī)床電氣控制線路分析任務(wù)2.1C650型臥式車床控制線路分析【課后測(cè)試】1.主輔助2.邏輯與運(yùn)算、邏輯或運(yùn)算、邏輯非運(yùn)算。3.接觸器、繼電器、保護(hù)裝置4.圖形符號(hào)、文字符號(hào)5.電氣6.×7.√8.√9.√10.√【拓展思考與訓(xùn)練】一、拓展思考1.在C650型臥式車床電動(dòng)機(jī)的主電路中，熔斷器FU和熱繼電器FR的作用是什么？答：熔斷器FU1防止主電路短路，保護(hù)電動(dòng)機(jī)M1。熱繼電器FR1在切削加工功率過(guò)大造成主電路不同程度過(guò)載時(shí)，防止電動(dòng)機(jī)M1溫升過(guò)高二損毀。2.在電氣原理圖中接觸器KM1、KM2等元器件的畫(huà)法，同一電器的各個(gè)部件在主電路和控制電路中都有標(biāo)注，說(shuō)明接觸器是如何進(jìn)行控制工作的？答：在主軸點(diǎn)動(dòng)控制電路中，當(dāng)按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB2并保持不松開(kāi)，接觸器KM1線圈通電后KM1的主觸點(diǎn)閉合，在主電路中可看到主軸電動(dòng)機(jī)M1進(jìn)行降壓起動(dòng)和低速運(yùn)轉(zhuǎn)（限流電阻R串入電路中）；當(dāng)松開(kāi)點(diǎn)動(dòng)按鈕SB2時(shí)，KM1線圈立即斷電，起對(duì)應(yīng)的KM1觸點(diǎn)斷開(kāi)，與其串聯(lián)的的主軸電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)。3.根據(jù)課程內(nèi)容中圖2-5給出的C650型臥式車床電氣控制原理圖，參照主軸電動(dòng)機(jī)的正向起動(dòng)過(guò)程，分析按下反向起動(dòng)按鈕SB4后主軸電動(dòng)機(jī)如何反向起動(dòng)？答：按下反向起動(dòng)按鈕SB4→KM3線圈通電→KM3主觸點(diǎn)閉合→短接限流電阻R，同時(shí)常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM3(5-15，數(shù)字表示觸點(diǎn)兩端的號(hào))閉合→KA線圈通電→KA常開(kāi)觸點(diǎn)(5-8)閉合→KM3線圈自鎖保持通電（電阻R切除KA線圈也保持通電）。當(dāng)SB4尚未松開(kāi)時(shí)，由于KA的另一常開(kāi)觸點(diǎn)(12-13)已閉合→KM2線圈通電→KM2主觸點(diǎn)閉合→KM2的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)(5-12)也閉合(自鎖)→主電動(dòng)機(jī)M1全壓反向起動(dòng)運(yùn)行。二、拓展訓(xùn)練訓(xùn)練任務(wù)1：根據(jù)機(jī)電電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和步驟，了解正確設(shè)計(jì)電氣控制電路并合理選用電器元件，使電氣控制系統(tǒng)能夠滿足生產(chǎn)工藝的要求。試分析C650型臥式車床生產(chǎn)控制和工藝的控制要求、合理布線及電器元件的正確繪制。答：C650型臥式車床由床身、主軸變速箱、尾架、進(jìn)給箱、絲杠、光杠、刀架和溜板箱等組成，車削的主運(yùn)動(dòng)是主軸通過(guò)卡盤(pán)過(guò)頂尖帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，承受切削加工時(shí)的主要切削功率。控制和工藝要求主要有主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（主運(yùn)動(dòng)）、刀架的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、刀架的快速運(yùn)動(dòng)（提高工作效率，由一臺(tái)單獨(dú)的快速移動(dòng)電機(jī)拖動(dòng)）和冷卻系統(tǒng)。C650型臥式車床的電氣控制原理圖如圖所示，大致分為主電路、控制電路和輔助電路（照明電路和控制電源）。其中組合開(kāi)關(guān)QS為電源開(kāi)關(guān)，F(xiàn)U1位主電機(jī)短路保護(hù)用熔斷器，F(xiàn)R1為過(guò)載保護(hù)用熱繼電器，電流表PA、電機(jī)M1、正反轉(zhuǎn)接觸器KM1/KM2以及啟動(dòng)按鈕SB等電器元件繪制如圖所示。訓(xùn)練任務(wù)2：試設(shè)計(jì)某機(jī)床的電氣原理圖。機(jī)床主軸由一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)工作，型號(hào)為Y160M-4，電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：11kW，380V，22.6A，1460r/min，冷卻泵參數(shù)為0.125kW，0.43A，2790r/min。要求實(shí)現(xiàn)：主軸能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)，并單獨(dú)控制停車；冷卻泵可以單向起?？刂?；有照明、短路及過(guò)載保護(hù)電路。答：機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)包括3大部分：主電路設(shè)計(jì)、控制電路及輔助電路設(shè)計(jì)。主電路設(shè)計(jì)中考慮主軸電動(dòng)機(jī)M1功率（11kw）超過(guò)了10kw，采用單向直接起動(dòng)控制方式，用接觸器KM控制；冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2和快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3功率較小，采用交流中間繼電器KA1和KA2替代接觸器進(jìn)行控制（節(jié)約成本和縮小體積）?？刂齐娐吩O(shè)計(jì)時(shí)，考慮到機(jī)床操方便，主電動(dòng)機(jī)M1可在機(jī)床床頭操作板和刀架托板上設(shè)置起動(dòng)和停止按鈕，實(shí)現(xiàn)兩地控制。局部照明與信號(hào)指示電路設(shè)計(jì)，設(shè)置照明燈EL。燈開(kāi)關(guān)SA和照明回路熔斷器FU?？稍O(shè)三相電源接通指示燈（HL2綠色），在電源開(kāi)關(guān)QS接通以后立即發(fā)光顯示，表示電氣線路處于供電狀態(tài)。設(shè)置指示燈（HL1紅色）用來(lái)顯示主軸電動(dòng)機(jī)是否運(yùn)行。操縱板上設(shè)交流電流表PA，串聯(lián)在主軸電動(dòng)機(jī)回路中，用來(lái)指示機(jī)床的過(guò)載電流。設(shè)計(jì)的機(jī)床電氣原理圖如下供參考：任務(wù)2.2XA6132型萬(wàn)能銑床電氣控制線路分析【課后測(cè)試】答案：1.順銑加工逆銑加工2.進(jìn)給電動(dòng)機(jī)三3.進(jìn)給拖動(dòng)冷卻泵機(jī)床照明4.一臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)5.工作臺(tái)進(jìn)給的6.√7.√8.√9.√10.√【拓展思考與訓(xùn)練】一、拓展思考1.答：XA6132型萬(wàn)能銑床的電氣控制電路比較復(fù)雜，為了保證機(jī)床安全可靠的工作，電路要具備完善合理的聯(lián)鎖與保護(hù)。①主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的順序聯(lián)鎖。②工作臺(tái)6個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖。③工作臺(tái)與圓工作臺(tái)的聯(lián)鎖④熔斷器FU1、FU2、FU3、FU4實(shí)現(xiàn)相應(yīng)電路的短路保護(hù)；熱繼電器FR1、FR2、FR3實(shí)現(xiàn)相應(yīng)電路電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)；工作臺(tái)6個(gè)方向的限位保護(hù)采用機(jī)械與電氣相配合的方法實(shí)現(xiàn)。2.答：劃分組件遵循的原則是：①功能類似的元件組合在一起；②盡量減少組件之間的連接數(shù)量，接線關(guān)系密切的控制電器置于同一組件中；③強(qiáng)弱電控制要分開(kāi)，以免干擾；④力求整齊美觀，外形尺寸、重量相近的電器元件組合在一起；⑤需要經(jīng)常調(diào)節(jié)維護(hù)的元件和易損的元件組合在一起，便于檢查和調(diào)試。3.答：電器元件的布置原則是：①一般監(jiān)視器件布置在控制柜儀表上，測(cè)試儀表布置在儀表板上部，指示燈布置在儀表板下部；②體積大或者較重的電器元件安裝在控制柜下方，發(fā)熱元件便于散熱要安裝在控制柜上方后后方，但熱繼電器建議放在其下部。因?yàn)闊崂^電器的出線端直接與電動(dòng)機(jī)相連便于出線，而其進(jìn)線端與接觸器直接相連接，便于接線并使走線最短，且宜于散熱；③強(qiáng)弱電要分開(kāi)并注意屏蔽，防止外界干擾；④布置電器元件要考慮留布線、接線、調(diào)整操作的空間；⑤電器元件的布置應(yīng)考慮安全間隙，同時(shí)要兼顧整齊、美觀、堆成，盡量使外形與結(jié)構(gòu)尺寸相同的電器元件安裝在一起，便于分類加工、安裝和配線。若采用走線槽配線方式，應(yīng)適當(dāng)加大各排電器間距，以利布線和維護(hù)；⑥需要經(jīng)常維護(hù)、檢修、調(diào)整的電器元件安裝位置不宜過(guò)高或過(guò)低，人力操作開(kāi)關(guān)及需經(jīng)常監(jiān)視的儀表的安裝位置應(yīng)符合人體工程學(xué)原理。4.答：設(shè)計(jì)需要考慮：①根據(jù)操作需要及控制面板、箱、柜內(nèi)各種電氣部件的尺寸及結(jié)構(gòu)形式，確定電氣控制總體尺寸及結(jié)構(gòu)方式。②根據(jù)控制面板總體尺寸及結(jié)構(gòu)形式、柜內(nèi)電氣部件的安裝尺寸，設(shè)計(jì)柜內(nèi)安裝支架，并標(biāo)出安裝孔、安裝螺栓及接地螺栓尺寸，同時(shí)注明采用配座方式；③根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝位置、操作、維修方便等要求，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)碾姎饪刂乒竦拈_(kāi)門(mén)方式及型式；④電氣控制柜整體結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，要與生產(chǎn)設(shè)備相匹配，提出一定的裝飾要求；⑤為利于控制柜箱內(nèi)電器的通風(fēng)散熱，在箱（柜）體的適當(dāng)部位設(shè)計(jì)通風(fēng)孔或通風(fēng)槽，必要時(shí)應(yīng)在柜體上部設(shè)計(jì)強(qiáng)迫通風(fēng)裝置與通風(fēng)孔；⑥為便于電氣控制柜的運(yùn)輸，應(yīng)設(shè)計(jì)出合理的起吊鉤、起吊孔、扶手架或在箱體底部設(shè)計(jì)活動(dòng)輪。二、拓展訓(xùn)練訓(xùn)練任務(wù)1：答：正確操作X62W型萬(wàn)能銑床根據(jù)課程內(nèi)容中對(duì)銑床主電路和控制電路的介紹與分析，對(duì)照銑床進(jìn)行實(shí)際操作。（1）機(jī)床上電合上電源開(kāi)關(guān)QF1，機(jī)床上電；合上機(jī)床照明開(kāi)關(guān)SA5，照明燈亮EL1亮。（2）主軸電動(dòng)機(jī)控制①SA4置正轉(zhuǎn)位置，按下SB3按鈕（或SB4按鈕），觀察電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)情況；按下SB1按鈕（或SB2按鈕），觀察電動(dòng)機(jī)制動(dòng)情況。②SA4置反轉(zhuǎn)位置，按下SB3按鈕（或SB4按鈕），觀察電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)情況；按下SB1按鈕（或SB2按鈕），觀察電動(dòng)機(jī)制動(dòng)情況。③瞬時(shí)壓動(dòng)SQ5行程開(kāi)關(guān)，觀察主軸電動(dòng)機(jī)瞬動(dòng)情況。(3）工作臺(tái)移動(dòng)控制將SA3置于使用普通工作臺(tái)位置，主軸電動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)。(4）回轉(zhuǎn)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制將縱向手柄、十字手柄置于中間零位，主軸電動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA3扳到回轉(zhuǎn)工作臺(tái)位置，觀察回轉(zhuǎn)工作臺(tái)工作情況。(5）冷卻泵控制合上轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1，觀察冷卻泵工作情況。（6）機(jī)床斷電斷開(kāi)機(jī)床照明開(kāi)關(guān)SA5，斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)QF1。訓(xùn)練任務(wù)2：答：X62W型萬(wàn)能銑床工作時(shí)的聯(lián)鎖保護(hù)裝置主要有：1）主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的順序聯(lián)鎖分析電氣控制原理圖可知，在起動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)后才可起動(dòng)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)也立即停止2）工作臺(tái)6個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖行程開(kāi)關(guān)SQ1、SQ2壓下時(shí)，若再扳動(dòng)垂直與橫向操作手柄，則行程開(kāi)關(guān)SQ3或SQ4行程開(kāi)關(guān)壓下，使KM