普通车床的电气控制系统设计

张雪松，邢邦旭

（沈阳机床股份有限公司电装分公司 辽宁 沈阳 110142）

1 主电路

机床的应用非常广泛，主要的工作是对金属进行切削，机床的分类方法有很多种，可以分为普通机床和数控机床，也可以分为立式机床卧式机床，图1就是卧式机床的示意图。

图1 机床结构示意图

机床电气控制是非常重要的构成部分，其主要的要点为：

（1）主电动机主要是控制主轴或者刀具的运动，普通机床一般选取异步电动机，同时主轴还应该有正反转功能；

（2）机床加工过程中要有冷却液进行工件或者刀具降温，需要有专门的控制系统和动力装置控制冷却系统；

（3）机床的溜板箱可以实现快速移动，同时还可以点动控制；

（4）在整个机床的控制线路中，要有保护和安全装置。

普通机床的电路系统中，如图2，分为主电路和控制电路，控制电路包含照明，主电路中有三个电动机，分别是M1、M2、M3，这三个电动机分别控制主轴、冷却泵、进给箱，机床的加工和运转是通过它们三者之间的配合实现的。

图2 机床电路图

主电路中KM1是控制主轴电动机M1工作的接触器，KM2是控制冷却系统中冷却泵的接触器，KM3是控制进给系统电动机的接触器，普通车床的主轴正反转不是通过控制电动机实现的，是通过摩擦离合器改变主轴箱内传动链实现的，在主电路中FR1和FR2是热继电器，他两个的主要作用是保护主轴电动机和冷却电动机过载的，对于进给系统的电动机，由于工作时间较短，不会长时间工作，所以不需要过载保护。

2 控制电路

控制电路（如图3），它的电路电压不需要像主电路那么大，只需要127V就可以，主线路到控制电路之前，添加一个变压器进行变压，得到电路所需的工作电压。

控制电路中的开关是电路中的SA2，它是带有开关键的，如果需要将控制电路的电源打开，需要将电源开关钥匙将SA2右旋，在控制电路中，SB2是车床机构上的红色停止按钮，SB1是机床绿色启动按钮，如果需要将机床启动，按下SB1，这时候KM1线圈得电，主轴电动机的接触器闭合，主轴电动机工作，在这期间如果想机床停止，按下SB2，KM1会造成短路，这时电动机就会停止工作。

冷却系统的工作，是在主轴工作的前提下，图3中KM1线圈与SA1是串联的，只有主轴工作并按下SA1的情况下，冷却电动机才能工作，快速移动电动机也是一样，控制按钮为SB1。

图3 控制电路图

3 其他电路与故障排除

普通车床的电路系统中，除了主电路、控制电路，还有照明电路和信号电路，如图4的虚线框内。

图4 其他电路

照明电路的电压是24V，信号电路的电压是6V，在机床通电之后，信号灯就亮起，照明系统是在开启设备前提下开启的。

在普通车床的电气控制系统中，必须有接地线，但是不能应用金属软管作为接地通道，控制电路的所有导线都不要外漏，都采用暗铺或者在机床的底座内。

车床在组装完成并电气控制系统也接好之后，需要进行机床试车，一般容易出现的故障有：

（1）主轴电动机不运转，这个问题主要排查KM1接触器是否得电，检测是否是FU2熔断；

（2）主轴可以启动，但是不能自锁，这种情况一般是KM1自锁触点的连接导线松脱或者接触不良；

（3）电源总开关合不上，这个原因主要是SA2钥匙右旋没有到位；

4 结语

机床的结构设计非常重要，结构设计当中也包含运动设计，机床运动形式不同，电气控制也不同，首先是针对机床的设计要求，拟定正确的设计思路，电气线路设计、电气线路图设计，将机床调试完成后，需要进行开机检测，检验控制系统是否能满足机床的使用和加工要求，电气控制系统要保证机床的加工精度和控制精度，主轴的运作要平稳，避免因为电气控制系统控制不完善而照成加工的产品不合格。

[1]李余庆.机械制造装备设计.第二版.[M].北京：机械工业出版社，2008.

[2]易泓可.电气控制系统设计基础与范例.[M].北京：机械工业出版社，2005.

[3]赵仁良.王建.电力拖动控制线路与技能训练.[M].北京，中国劳动社会出版社，2004.

[4]焦振华.机床电气控制技术.[M].北京：北京理工大学出版社，1992.