机床电气控制与PLC技术项目教程（S7-1200）习题答案项目2典型普通机床电气控制线路分析+20240311课后习题.docx

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1、项目二典型普通机床电气控制线路分析任务2.1C650型卧式车床控制线路分析【课后测试】1 .主辅助2 .逻辑与运算、逻辑或运算、逻辑非运算。3 .接触器、继电器、保护装置4 .图形符号、文字符号5 .电气6 .7 .8 .9 .10 .【拓展思考与训练】一、拓展思考1.在C650型卧式车床电动机的主电路中，熔断器FU和热继电器FR的作用是什么？答：熔断器FUl防止主电路短路，保护电动机Ml。热继电器FRl在切削加工功率过大造成主电路不同程度过载时，防止电动机Ml温升过高二损毁。2,在电气原理图中接触器KMl、KM2等元器件的画法，同一电器的各个部件在主电路和控制电路中都有标注，说明接触器是如何

2、进行控制工作的?答：在主轴点动控制电路中，当按下点动按钮SB2并保持不松开，接触器KMl线圈通电后KMl的主触点闭合，在主电路中可看到主轴电动机Ml进行降压起动和低速运转（限流电阻R串入电路中）；当松开点动按钮SB2时，KMI线圈立即断电，起对应的KMl触点断开，与其串联的的主轴电动机MI停转。3.根据课程内容中图25给出的C650型卧式车床电气控制原理图，参照主轴电动机的正向起动过程，分析按下反向起动按钮SB4后主轴电动机如何反向起动？答：按下反向起动按钮SB4KM3线圈通电TKM3主触点闭合T短接限流电阻R,同时常开辅助触点KM3（5-15,数字表示触点两端的号）闭合一KA线圈通电一KA常

3、开触点（58）闭合TKM3线圈自锁保持通电（电阻R切除KA线圈也保持通电）。当SB4尚未松开时，由于KA的另一常开触点（12-13）已闭合KM2线圈通电一KM2主触点闭合一KM2的辅助常开触点（5-12）也闭合（自锁）一主电动机Ml全压反向起动运行。二、拓展训练训练任务1：根据机电电气控制系统的设计原则和步骤，了解正确设计电气控制电路并合理选用电器元件，使电气控制系统能够满足生产工艺的要求。试分析C650型卧式车床生产控制和工艺的控制要求、合理布线及电器元件的正确绘制。答：C650型卧式车床由床身、主轴变速箱、尾架、进给箱、丝杠、光杠、刀架和溜板箱等组成，车削的主运动是主轴通过卡盘过顶尖带动工

4、件的旋转运动，承受切削加工时的主要切削功率。控制和工艺要求主要有主轴的旋转运动（主运动）、刀架的进给运动、刀架的快速运动（提高工作效率，由一台单独的快速移动电机拖动）和冷却系统。C650型卧式车床的电气控制原理图如图所示，大致分为主电路、控制电路和辅助电路（照明电路和控制电源）。其中组合开关QS为电源开关，FUl位主电机短路保护用熔断器，FRl为过载保护用热继电器，电流表PA、电机Ml、正反转接触器KMI/KM2以及启动按钮SB等电器元件绘制如图所示。训练任务2：试设计某机床的电气原理图。机床主轴由一台三相异步电动机带动工作，型号为Y160M4,电动机参数为：llkW,38OV,22.6A,1

5、460rmin,冷却泵参数为0.125kW,0.43A,2790rmino要求实现：主轴能够实现正反转，并单独控制停车；冷却泵可以单向起停控制；有照明、短路及过载保护电路。答：机床设计时包括3大部分：主电路设计、控制电路及辅助电路设计。主电路设计中考虑主轴电动机Ml功率（Ilkw）超过了IOkw,采用单向直接起动控制方式，用接触器KM控制；冷却泵电动机M2和快速移动电动机M3功率较小，采用交流中间继电器KAl和KA2替代接触器进行控制（节约成本和缩小体积）。控制电路设计时，考虑到机床操方便，主电动机Ml可在机床床头操作板和刀架托板上设置起动和停止按钮，实现两地控制。局部照明与信号指示电路设计，

6、设置照明灯ELo灯开关SA和照明回路熔断器FU。可设三相电源接通指示灯（HL2绿色），在电源开关QS接通以后立即发光显示，表示电气线路处于供电状态。设置指示灯（HLl红色）用来显示主轴电动机是否运行。操纵板上设交流电流表PA,串联在主轴电动机回路中，用来指示机床的过载电流。设计的机床电气原理图如下供参考:任务2.2XA6132型万能铳床电气控制线路分析【课后测试】答案：1. 顺铳加工逆铳加工2. 进给电动机三3. 进给拖动冷却泵机床照明4. 一台进给电动机5. 工作台进给的6. 7. 8. 9. 10.【拓展思考与训练】一、拓展思考1.答：XA6132型万能铳床的电气控制电路比较复杂，为了保证

7、机床安全可靠的工作，电路要具备完善合理的联锁与保护。主运动与进给运动的顺序联锁。工作台6个运动方向的联锁。工作台与圆工作台的联锁熔断器FUl、FU2、FU3、FU4实现相应电路的短路保护；热继电器FRl、FR2、FR3实现相应电路电动机的长期过载保护；工作台6个方向的限位保护采用机械与电气相配合的方法实现。2 .答：划分组件遵循的原则是：功能类似的元件组合在一起；尽量减少组件之间的连接数量，接线关系密切的控制电器置于同一组件中；强弱电控制要分开，以免干扰；力求整齐美观，外形尺寸、重量相近的电器元件组合在一起；需要经常调节维护的元件和易损的元件组合在一起，便于检查和调试。3 .答：电器元件的布置

8、原则是：一般监视器件布置在控制柜仪表上，测试仪表布置在仪表板上部，指示灯布置在仪表板下部；体积大或者较重的电器元件安装在控制柜下方，发热元件便于散热要安装在控制柜上方后后方，但热继电器建议放在其下部。因为热继电器的出线端直接与电动机相连便于出线，而其进线端与接触器直接相连接，便于接线并使走线最短，且宜于散热；强弱电要分开并注意屏蔽，防止外界干扰；布置电器元件要考虑留布线、接线、调整操作的空间；电器元件的布置应考虑安全间隙，同时要兼顾整齐、美观、堆成，尽量使外形与结构尺寸相同的电器元件安装在一起，便于分类加工、安装和配线。若采用走线槽配线方式，应适当加大各排电器间距，以利布线和维护；需要经常维护

9、、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低，人力操作开关及需经常监视的仪表的安装位置应符合人体工程学原理。4 .答：设计需要考虑： 根据操作需要及控制面板、箱、柜内各种电气部件的尺寸及结构形式，确定电气控制总体尺寸及结构方式。根据控制面板总体尺寸及结构形式、柜内电气部件的安装尺寸，设计柜内安装支架，并标出安装孔、安装螺栓及接地螺栓尺寸,同时注明采用配座方式； 根据现场安装位置、操作、维修方便等要求，设计适当的电气控制柜的开门方式及型式；电气控制柜整体结构紧凑，外形美观，要与生产设备相匹配，提出一定的装饰要求； 为利于控制柜箱内电器的通风散热，在箱（柜）体的适当部位设计通风孔或通风槽，必要时应

10、在柜体上部设计强迫通风装置与通风孔； 为便于电气控制柜的运输，应设计出合理的起吊钩、起吊孔、扶手架或在箱体底部设计活动轮。二、拓展训练训练任务L答：正确操作X62W型万能铳床根据课程内容中对铳床主电路和控制电路的介绍与分析，对照铳床进行实际操作。(1)机床上电合上电源开关QFl,机床上电；合上机床照明开关SA5,照明灯凫ELl凫O(2)主轴电动机控制SA4置正转位置，按下SB3按钮(或SB4按钮)，观察电动机正转情况；按下SBl按钮(或SB2按钮)，观察电动机制动情况。SA4置反转位置，按下SB3按钮(或SB4按钮)，观察电动机反转情况；按下SBl按钮(或SB2按钮)，观察电动机制动情况。瞬时

11、压动SQ5行程开关，观察主轴电动机瞬动情况。(3)工作台移动控制将SA3置于使用普通工作台位置，主轴电动机处于运行状态。(4)回转工作台回转运动控制将纵向手柄、十字手柄置于中间零位，主轴电动机处于运行状态,将转换开关SA3扳到回转工作台位置，观察回转工作台工作情况。(5)冷却泵控制合上转换开关SAl,观察冷却泵工作情况。(6)机床断电断开机床照明开关SA5,断开电源开关QFl。训练任务2：答：X62W型万能铳床工作时的联锁保护装置主要有：1）主运动与进给运动的顺序联锁分析电气控制原理图可知，在起动主轴电动机后才可起动进给电动机，当主轴电动机停止时，进给电动机也立即停止2）工作台6个运动方向的联锁行程开关SQl、SQ2压下时，若再扳动垂直与横向操作手柄，则行程开关SQ3或SQ4行程开关压下，使KM3或KM4电路断开，进给电动机无法起动，从而实现工作台6个方向之间的联锁。3）工作台与圆工作台的联锁圆工作台的运动必须与工作台个方向的运动联锁，否则将造成刀具与及机床的损坏同时电路具有完善的保护：熔断器实现相应电路的短路保护；热继电器实现相应电动机的长期过载保护；断路器实现整个电路的过电流保护、欠电压保护；工作台6个运动方向的限位保护以及横向移动的限位保护。