常用机床的介绍

2024-08-05

常用机床的介绍（精选6篇）

常用机床的介绍第1篇

数控线切割机床常用3B/3C程序格式介绍及实例

（本部分内容对于需要用线切割切直线，斜线，圆或是圆弧的朋友有很大的帮助,是本人参考其它资料，并自己进行了归纳总结的基础之上的一点心得体会，希望能给大家带来方便，本部分内容通用适于3C程序的编程之用）

目前，我国数控线切割机床常用3B程序格式编程，其格式如下所示：

程序格式：BXBYBJGZ（对于3C程序格式为CXCYCJGZ）分隔符号/X坐标值/分隔符号/Y坐标值/分隔符号/计数长度/计数方向/加工指令

1、分隔符号 B

因为X、Y、J均为数字，用分隔符号（B）将其隔开，以免混淆。

2、坐标值（X、Y）

一般规定只输入坐标的绝对值，其单位为μm，μm以下应四舍五入。

对于圆弧，坐标原点移至圆心，X、Y为圆弧起点的坐标值。

对于直线（斜线），坐标原点移至直线起点，X、Y为终点坐标值。允许将X和Y的值按相同的比例放大或缩小。

对于平行于X轴或Y轴的直线，即当X或Y为零时，X或Y值均可不写，但分隔符号必须保留。

3、计数方向G

选取X方向进给总长度进行计数，称为计X，用Gx表示；选取Y方向进给总长度进行计数，称为计Y，用Gy表示。

斜线的计数方向

（1）加工直线可按右图选取：

|Ye|>|Xe|时，取Gy；

|Xe|>|Ye|时，取Gx；

|Xe|=|Ye|时，取Gx或Gy均可。圆弧的计数方向

（2）对于圆弧，当圆弧终点坐标在右图所示的各个区域时，若：

|Xe|>|Ye|时，取Gy;

|Ye|>|Xe|时，取Gx；

|Xe|=|Ye|时，取Gx或Gy均可。

4、计数长度J

计数长度是指被加工图形在计数方向上的投影长度（即绝对值）的总和，以μm为单位。

图3 例1斜线的G和J

例1，加工图3所示斜线OA，其终点为A（Xe,Ye）,且Ye>Xe,试确定G和J。

因为|Ye|>|Xe|,OA斜线与X轴夹角大于45°时，计数方向取Gy,斜线OA在Y轴上的投影长度为Ye，故J=Ye。

图4 例2圆弧的G和J

例2，加工图4所示圆弧，加工起点A在第四象限，终点B(Xe,Ye)在第一象

限，试确定G和J。

因为加工终点靠近Y轴，|Ye|>|Xe|,计数方向取Gx;计数长度为各象限中的圆弧段在X轴上投影长度的总和，即J=JX1+JX2。

图5 例3圆弧的G和J

例3，加工图5所示圆弧，加工终点B(Xe,Ye),试确定G和J。

因加工终点B靠近X轴，|Xe|>|Ye|,故计数方向取Gy，J为各象限的圆弧段在Y轴上投影长度的总和,即J=Jy1+Jy2+Jy3。

5、加工指令Z

加工指令Z是用来表达被加工图形的形状、所在象限和加工方向等信息的。控制系统根据这些指令，正确选择偏差公式，进行偏差计算，控制工作台的进给方向，从而实现机床的自动化加工。加工指令共12种，如图6所示。

a）直线加工指令 b）坐标轴上直线加工指令

c）顺时针圆弧指令 d）逆时针圆弧指令图6 加工指令

位于四个象限中的直线段称为斜线。加工斜线的加工指令分别用L1、L2、L3、L4表示，如图6a所示。与坐标轴相重合的直线，根据进给方向，其加工指令可按图6b选取。

加工圆弧时，若被加工圆弧的加工起点分别在坐标系的四个象限中，并按顺时针插补，如图6c所示,加工指令分别用SR1、SR2、SR3、SR4表示；按逆时针方向插补时，分别用NR1、NR2、NR3、NR4表示，如图6d所示。如加工起点刚好在坐标轴上，其指令可选相邻两象限中的任何一个

常用机床的介绍第2篇

江淮

宁波大学机械学院

摘要: 数控铣床是在数控系统的控制下完成自动加工的, 建立正确的坐标系, 并且通过对刀确定工件原点的位置, 是准确控制刀具的运动轨迹、保证加工质量的前提。本文系统讲述了数控机床的对刀原理及常见的对刀方法。

关键词: 数控铣床;对刀原理;对刀方法

Abstract: CNC milling machine finishes milling processes automatically by the control of CNC system.Setting up right coord-inate system and determining the position ofwork origin are the prerequisite for controlling the path of tool and assuring the quality of milling.This paper systematically shows the principles and commonly used methods of tool setting．

Keywords: numerical control milling machine;principles of tool setting;method of tool setting

0 引言

对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。在一定条件下，对刀的精度可以决定零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。仅仅知道对刀方法是不够的，还要知道数控系统的各种对刀设置方式，以及这些方式在加工程序中的调用方法，同时要知道各种对刀方式的优缺点、使用条件等。数控铣床对刀的重要性

数控编程及加工一般分六步: 工艺分析、数学计算、编程及模拟、对刀、试切、正式加工[1]。其中,对刀是保证数控加工质量的一个重要环节。这是因为, 数控机床由数控系统按照零件加工程序进行控制, 完成自动加工。只有建立了正确合理的坐标系, 才能对刀具的运动轨迹做出准确描述, 保证加工质量。其中涉及到两个坐标系: 机床坐标系和工件坐标系。当毛坯装夹好之后, 务必要确定工件原点的机械坐标值, 才能将两个坐标系联系起来, 这一步工作在数控加工中是通过“对刀”来实现的。对刀原理

对刀的目的是为了建立工件坐标系，直观的说法是，对刀是确立工件在机床工作台中的位置，实际上就是求对刀点在机床坐标系中的坐标。对刀点既可以设在工件上(如工件上的设计基准或定位基准)，也可以设在夹具或机床上，若设在夹具或机床上的某一点，则该点必须与工件的定位基准保持一定精度的尺寸关系［2］。对刀时，应使指刀位点与对刀点重合，所谓刀位点是指刀具的定位基准点。在实际加工工件时，使用一把刀具一般不能满足工件的加工要求，通常要使用多把刀具进行加工，换刀后刀尖点的几何位置将出现差异，这就要求不同的刀具在不同的起始位置开始加工时。为了解决这个问题，机床数控系统配备了刀具几何位置补偿的功能，利用刀具几何位置补偿功能，在加工程序中利用T 指令，即可在刀具轨迹中自动补偿刀具位置偏差。

3对刀方法

在数控加工中，对刀的基本方法有试切法、对刀仪对刀和自动对刀等。本文以数控铣床为例，介绍几种常用的对刀方法［3-4］。

3．1 试切对刀法

这种方法简单方便，但会在工件表面留下切削痕迹，且对刀精度较低。

如图1 所示，以对刀点(此处与工件坐标系原点重合)在工件表面中心位置为例采用双边对刀方式。

a)x，y 向对刀。

1)将工件通过夹具装在工作台上，装夹时，工

件的四个侧面都应留出对刀的位置。

2)启动主轴中速旋转，快速移动工作台和主轴，让刀具快速移动到靠近工件左侧有一定安全距

离的位置，然后降低速度移动至接近工件左侧。

3)靠近工件时改用微调操作(一般用0． 01

mm)来靠近，让刀具慢慢接近工件左侧，使刀

具恰好接触到工件左侧表面(观察，听切削声

音、看切痕、看切屑，只要出现一种情况即表示刀具接触到工件)，再回退0． 01 mm。记下此时机床坐标系中显示的坐标值，如－ 240． 500。

4)沿z 正方向退刀，至工件表面以上，用同样方法接近工件右侧，记下此时机床坐标系中

显示的坐标值，如－ 340． 500。

5)据此可得工件坐标系原点在机床坐标系中坐标值为{ － 240． 500 +(－ 340． 500)} /2 = － 290． 500。

(6)同理可测得工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。

b)z 向对刀。

1)将刀具快速移至工件上方。

2)启动主轴中速旋转，快速移动工作台和主轴，让刀具快速移动到靠近工件上表面有一定安全距离的位置，然后降低速度移动让刀具端面接近工件上表面。

3)靠近工件时改用微调操作(一般用0． 01 mm)来靠近，让刀具端面慢慢接近工件表面(注意刀具特别是立铣刀时最好在工件边缘下刀，刀的端面接触工件表面的面积小于半圆，尽量不要使立铣刀的中心孔在工件表面下刀)，使刀具端面恰好碰到工件上表面，再将轴再抬高，记下此时机床坐标系中的z 值，－ 140． 400，则工件坐标系原点W 在机床坐标系中的坐标值为－ 140． 400。

c)将测得的x，y，z值输入到机床工件坐标系存储地址G5 *中(一般使用G54 ～ G59 代码存储对刀参数)。

d)进入面板输入模式(MDI)，输入“G5* ”，按启动键(在自动模式下)，运行G5* 使其生效。

e)检验对刀是否正确。

3．2 塞尺、标准芯棒、块规对刀法

此法与试切对刀法相似，只是对刀时主轴不转动，在刀具和工件之间加人塞尺(或标准芯棒、块规)，以塞尺恰好不能自由抽动为准，注意计算坐标时这样应将塞尺的厚度减去。因为主轴不需要转动切削，这种方法不会在工件表面留下痕迹，但对刀精度也不够高。

3．3 采用寻边器、偏心棒和轴设定器等工具对刀法

操作步骤与采用试切对刀法相似，只是将刀具换成寻边器或偏心棒。这是最常用的方法。效率高，能保证对刀精度。使用寻边器时必须小心，让其钢球部位与工件轻微接触，同时被加工工件必须是良导体，定位基准面有较好的表面粗糙度。z 轴设定器一般用于转移(间接)对刀法。

3．4 转移(间接)对刀法

加工一个工件常常需要用到不止一把刀，第二把刀的长度与第一把刀的装刀长度不一样，需

要重新对零，但有时零点被加工掉，无法直接找回零点，或不容许破坏已加工好的表面，还有某些刀具或场合不好直接对刀，这时候可采用间接找零的方法。

a)对第一把刀。

1)对第一把刀的时仍然先用试切法、塞尺法等。记下此时工件原点的机床坐标z1。第一把刀加工完后，停转主轴。

2)把对刀器放在机床工作台平整台面上(如虎钳大表面)。

3)在手轮模式下，利用手摇移动工作台至适合位置，向下移动主轴，用刀的底端压对刀器的顶部，表盘指针转动，最好在一圈以内，记下此时轴设定器的示数并将相对坐标轴清零。

4)确抬高主轴，取下第一把刀。

b)对第二把刀。

1)装上第二把刀。

2)在手轮模式下，向下移动主轴，用刀的底端压对刀器的顶部，表盘指针转动，指针指向与第一把刀相同的示数A 位置。

3)记录此时轴相对坐标对应的数值z0(带正负号)。

4)抬高主轴，移走对刀器。

5)将原来第一把刀的G5* 里的z1坐标数据加上z0(带正负号)，得到一个新的坐标。

6)这个新的坐标就是要找的第二把刀对应的工件原点的机床实际坐标，将它输人到第二把刀的G5* 工作坐标中，这样，就设定好第二把刀的零点。其余刀与第二把刀的对刀方法相同。注: 如果几把刀使用同一G5*，则步骤5)，6)改为把z0存进二号刀的长度参数里，使用第二把刀加工时调用刀长补正G43H02 即可。

3．5 顶尖对刀法

a)x，y 向对刀。

1)将工件通过夹具装在机床工作台上，换上顶尖。

2)快速移动工作台和主轴，让顶尖移动到近工件的上方，寻找工件画线的中心点，降低速度移动让顶尖接近它。

3)改用微调操作，让顶尖慢慢接近工件画线的中心点，直到顶尖尖点对准工件画线的中心点，记下此时机床坐标系中的x，y 坐标值。

b)z 向对刀。

卸下顶尖，装上铣刀，用其他对刀方法如试切法、塞尺法等得到z 轴坐标值。

3．6 百分表(或千分表)对刀法(一般用于圆形工件的对刀)

1)x，y 向对刀。将百分表的安装杆装在刀柄上，或将百分表的磁性座吸在主轴套筒上，移动工作台使主轴中心线(即刀具中心)大约移到工件中心，调节磁性座上伸缩杆的长度和角度，使百分表的触头接触工件的圆周面，(指针转动约0.1 mm)用手慢慢转动主轴，使百分表的触头沿着工件的圆周面转动，观察百分表指针的便移情况，慢慢移动工作台的轴和轴，多次反复后，待转动主轴时百分表的指针基本在同一位置(表头转动一周时，其指针的跳动量在允许的对刀误差内，如0.02 mm)，这时可认为主轴的中心就是轴和轴的原点。

2)卸下百分表装上铣刀，用其他对刀方法如试切法、塞尺法等得到z 轴坐标值。

3．7专用对刀器对刀法

传统对刀方法有安全性差(如塞尺对刀，硬碰硬刀尖易撞坏)占用机时多(如试切需反复切量几次)，人为带来的随机性误差大等缺点，已经适应不了数控加工的节奏，更不利于发挥数控机床的功能。用专用对刀器对刀有对刀精度高、效率高、安全性好等优点，把繁琐的靠经验保证的对刀工作简单化了，保证了数控机床的高效高精度特点的发挥，已成为数控加工机上解决刀具对刀不可或缺的一种专用工具。

参考文献

[1]孙德茂.数控机床铣削加工直接编程技术[M ].北京:机械工业出版社, 2005.[2]陈志雄．数控机床与数控编程技术［M］．北京: 电子工业出版社，2007．

[3]任国兴主编．数控铣床华中系统编程与操作实训［M］．北京:中国劳动社会保障出版社，2007．

对常用机床电气控制的探讨第3篇

关键词：常用机床,电气控制,方法与技术

在进行典型机床的电气控制工作中, 一方面要掌握电气控制电路的组成以及各种基本控制电路在具体的电气控制系统中的应用, 同时也要掌握分析电气控制电路的方法和步骤, 提高阅读电路图的能力;另一方面还要了解典型机床电气控制系统及其工作原理, 了解电气控制系统中机;械、液压与电气控制的配合, 为电气控制系统的安装、调试、使用、维护奠定知识与技术的基础。

一、C650型普通车床的工作原理及控制技术

C650型普通车床是应用极为广泛的金属切削机床。型号规定如下:C—车床, 6—普通, 50—工件最大回转半径500 mm。机床加工工件最大长度为3000 rnm。主要用于车削外圆、内圆、端面、螺纹和成形表面, 也可用钻头、铰刀、镗刀等进行加工。

车床的切削加工包括主运动、进给运动和辅助运动。主运动为工件的旋转运动, 由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。刀具安装在刀架上, 与滑板一起随溜板箱沿主轴轴线方向实现进给运动, 由进给箱调节加工时的纵向或横向进给量。辅助运动为刀架的快速移动及工件的夹紧、放松等。

根据切削加工工艺对电气控制提出下列要求:主拖动电动机采用三相笼型电动机, 主轴的正、反转由主轴电动机正、反转来实现。调速采用机械齿轮变速的方法。C650—2型普通车床采用直接起动 (容量较大时, 采用Y一△形降压起动) 。为实现快速停车, 采用机械制动或电气反接制动。控制电路具有必要的保护环节和照明装置。

(一) 主电路分析

1. 主轴电动机M1

主电路为三台电动机的驱动电路。隔离开关QS将三相电源引入, 主轴电动机M1接线分为三个部分。

一是由正转控制交流接触器KM1和反转控制交流接触器KM2的两组主触点构成主轴电动机M1的正、反转接线。

二是由电流表A经电流互感器TA接在主轴电动机M1的动力回路上, 监视电动机绕组工作时的电流变化, 防止电流表被起动电流冲击损坏, 利用时间继电器KT的常闭触点, 在起动的短时间内将电流表暂时短接掉。

三是串联电阻限流控制, 交流接触器KM3的主触点控制限流电阻R的接入和切除, 在点动控制时, 防止连续的起动电流造成电动机过载, 串入限流电阻R, 保证电路设备正常工作。

2. 冷却泵电动机M2

由交流接触器KM4的主触点控制其动力电路的接通和断开。

3. 快速移动电动机M3

由交流接触器KM5控制。

(二) 控制电路分析

1. 主轴电动机M1的点动控制

调整车床时, 要求M1点动控制, 工作过程如下:合上刀开关Qs一按起动按钮SB2→接触器KMl通电→主轴电动机串接限流电阻R低速转动, 实现点动。松开SB2→接触器KMl断电→主轴电动机MI停转。

2. 主轴电动机M1的正、反转控制

3. 主轴电动机MI的反接制动控制

C650型车床采用速度继电器实现电气反接制动。速度继电器KS与电动机M1同轴连接, 当电动机正转时, 速度继电器正向常开触点KS—2动作, 当电动机反转时, 速度继电器反向常开触点KS—1动作。

M1的正向反接制动。电机正转时, 速度继电器正向常开触点KS—2闭合。制动时, 按下停止按钮SBl→接触器KM、时间继电器KT、中间继电器KA、接触器KM1均断电, 主回路串入电阻R (限制反接制动电流) →松开SBl→接触器KM2通电 (由于M1的转动惯性, 速度继电器正向常开触点KS—2仍闭合) →M1电源反接, 实现反接制动, 当速度≈0时, 速度继电器正向常开触点断开→KM2断电→M1停转、制动结束。

M1的反向反接制动。工作过程和正向相同, 只是电动机M1反转时, 速度继电器的反向常开触点KS—1动作, 反向制动时, KMl通电, 实现反接制动。

4. 刀架快速移动控制

转动刀架手柄压下行程开关SQ→接触器KM5通电→电动机M3起动, 经传动系统, 驱动溜板箱带动刀架快速移动。

5. 冷却泵电动机控制

按下起动按钮SB6→接触器KM3通电→电动机M2转动, 提供切削液。按下停止按钮SB5→KM3断电→M2停止转动。

二、M7120型平面磨床的工作原理及控制技术

磨床是用砂轮的周边或端面对工件进行磨削加工的精加工机床。磨床种类很多, 有平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、无心磨床及一些专用磨床, 如螺纹磨床, 球面磨床, 齿轮磨床等。平面磨床是用砂轮进行磨削加工各种零件表面的精密机床。M7120型磨床是应用较普遍的一种机床, 型号规定如下:M一磨床, 7一平面磨床, 1一卧轴矩台 (砂轮主轴与地面平行的矩形工作台) , 20一工作台工作面宽200 mm。其构造如图3所示:

M7120型平面磨床的工作台上固定着电磁吸盘用来吸持工件, 工作台可在床身导轨上做往返运动。砂轮可在床身上的横向导轨上做横向进给;砂轮箱可在立柱导轨上做垂直运动。其主运动是砂轮的旋转运动;进给运动分为三种:纵向进给即工作台左右往返运动, 横向进给即砂轮在床身导轨上的前后运动, 垂直进给即砂轮在立柱导轨上的上下运动。工作台每完成一次纵向进给, 砂轮自动做一次横向进给。当加工完整个平面后, 砂轮由手动做垂直进给。

M7120型平面磨床采用四台电动机分散拖动。液压泵电动机M1带动液压泵产生的液压使工作台往返运动和砂轮横向进给;砂轮电动机M2带着砂轮旋转, 对工件进行磨削;冷却泵电动机M3带动冷却泵供给砂轮和工件冷却液, 同时带走磨削下来的磨屑;砂轮箱升降电动机M4带动砂轮箱升降, 用以调整砂轮与工件的相对位置。M7120型平面磨床的电气控制原理分为电磁工作台整流电源和各电动机控制电路两部分分析。

(一) 控制特点

1. 只有当电磁吸盘的吸力足够大时, 才能启动电动机M1和M2, 防止吸力过小吸持不住工件, 砂轮使工件高速飞出的事故。对电磁吸盘需有欠电压保护。

2. 电动机M1、M2、M3只需单向旋转, 因容量不大, 采用全压启动。

3. 砂轮箱电动机M4要求能正、反转, 也采用全压启动。

4. 电动机M2和M3应同时启动, 保证砂轮磨削时能及时供给冷却液。

5. 电磁吸盘有去磁的控制环节。

6. 砂轮旋转、砂轮箱升降和冷却泵都不需要调速。

7. 工作台纵向进给时, 砂轮对工件进行磨削, 工作台反向返回时, 砂轮箱由液压装置自动实现周期性的横向进给一次, 使工件整个加工面连续地得到加工。横向进给也可用横向进给手轮操纵。

(二) 电磁工作台整流电源控制电路

电磁工作台用来吸紧工件, 它的线圈通人直流电后产生磁场吸紧铁磁性材料的工件。当工件放在两个磁极之间时, 使磁路构成回路, 工件被吸住。整流控制电路如图4所示:

1. 整流电路

由整流变压器T和桥式整流电路VC组成, 提供110V直流电压。

2. 控制电路分为三部分。

(1) 充磁过程:

充磁电流回路:VC正极→FU4→KM5主触点→XS 1插座→YH线圈→XS1→KM5主触点→FU4→VC负极

(2) 去磁过程:工件加工完后, 按SB7按钮, KM5线圈失电释放切断YH的直流电源, 但工作台与工件留有剩磁, 需进行去磁。再按SB9按钮, 使YH线圈通入反向电流, 产生反磁场。去磁过程的电流回路:VC正极→FU4→KM6主触点→XSl插座→YH线圈→XSl→KM6主触点→FU4→VC负极。去磁时间不能太长, 否则工作台和工件会反向磁化, 因此SB9按钮为点动控制。

3. 保护:

主要有放电电阻R、放电电容C和欠电压继电器KV。由于电磁工作台线圈是个大电感, 断电瞬间产生较大自感应电动势, 用RC放电回路, 以便于吸收线圈在断电瞬间释放的磁场能量。在加工中由于电源电压不足或电路发生故障使电磁工作台吸力不足, 导致工件被高速旋转的砂轮碰撞高速飞出, 造成事故。因此设置欠电压继电器KV, 使其线圈并联在电磁工作台电路中, 若电源电压不足, 欠电压继电器释放, 使串联在接触器KM1和KM2控制电路中的欠电压继电器常开触点分断, KMl和KM2线圈失电, 使砂轮电动机M2、冷却泵电动机M3和液压泵电动机M1都停止, 保证安全。若在起动时, 电压过低或电路有故障, 欠电压继电器不动作, 常闭触点不闭合。既使按SB2、SB4, 电动机也不转动, 工作台不移动, 砂轮也不转动。

3.各电动机控制电路

在起动电动机之前, 应按下SB8, 在电压正常情况下, 使欠电压继电器KUV工作, 其常闭触点闭合, 电动机起动。

(1) 液压泵电动机M1的控制。控制电路在6、7区, 起停过程:

按下SB2→KM1线圈得电→KMl主触点闭合→M1起动;若按下SBl, KM!线圈失电, M1停转。

(2) 砂轮电动机M2和冷却泵电动机M3的控制。两者是联动控制, 同时起停。控制电路在8、9区, 起停过程:按下SB4→KM2线圈得电→KM2主触点闭合→M2和M3同时起动。若按下SB3, KM2线圈失电, M2和M3同时停转。M2和M3均有过载保护, 只要有一个电动机过载, 则FR2或FR3的常闭触点断开, 使KM2线圈失电, M2和M3都停转。

(3) 砂轮升降电动机M4的控制。M4需正、反转, 采用点动控制, 控制电路在10、11区。

砂轮箱上升:按下SB5→KM3线圈得电→KM3主触点闭合→M4正转, 当上升到预定位置, 松开SB5, KM3线圈失电, M4停转

砂轮箱下降:按下SB6→KM4线圈得电→KM4主触点闭合→M4反转, 砂轮箱下降。松开SB6, M4停转。

三、Z3040型摇臂钻床的工作情况

摇臂钻床属于立式钻床, 能进行多种形式的机械加工, 如可进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔和攻螺纹等。Z3040型是中型摇臂钻床, 型号规定如下:z:钻床, 3:摇臂钻床, 0:圆柱形立柱, 40:最大钻孔直径40mm。摇臂钻床的结构形式如图5所示:

1:底座;2:工作台;3:主轴纵向进给;4:主轴旋转主运动;5:主轴;6:摇臂;7:主轴箱沿摇臂径向运动;8:主轴箱;9:内外立柱;10:摇臂回转运动;11:摇臂垂直移动

主轴箱安装在摇臂的水平导轨上, 可通过手轮操作使其在水平导轨上沿摇臂移动。加工时, 根据工件高度的不同, 摇臂借助于丝杆可带着主轴箱沿外立柱上、下升降。在升降之前, 应自动将摇臂松开, 再进行升降, 当达到所需的位置时, 摇臂自动夹紧在立柱上。钻削加工时, 钻头一面旋转一面做纵向进给。钻床的主运动是主轴带着钻头做旋转运动。进给运动是钻头的上下移动。辅助运动是主轴箱沿摇臂水平移动, 摇臂沿外立柱上、下移动和摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动。

摇臂钻床共有四台电动机拖动。钻床的主运动与进给运动皆为主轴的运动, 共由电动机M1拖动, 分别经主轴与进给传动机构实现主轴旋转和进给;摇臂升降由摇臂升降电动机M2经丝杆带动, M2能正、反转;机床采用液压夹紧装置, 用液压泵电动机M3正、反转拖动液压泵供给双向液压, 为立柱松紧电动机;冷却泵电动机M4单向拖动冷却泵供给冷却液。

(一) 主电路分析

电源由总开关QK引入, 主轴电动机M1单向旋转, 由接触器KM1控制。主轴的正、反转由机床液压系统操作机构配合摩擦离合器实现。摇臂升降电动机M2由正、反转接触器KM2、KM3控制。液压泵电动机M3拖动液压泵送出液以实现摇臂的松开、夹紧和主轴箱的松开、夹紧, 并由接触器KM4、KM5控制正、反转, 冷却泵电动机M4用开关SA2控制。

(二) 控制电路分析

1. 主轴电动机M1控制

按起动按钮SB2→接触器KMl得电→M1转动。按停止按钮SBl→接触器KMl断开→M1停止;

2. 摇臂升降电动机M2控制

摇臂上升过程结束, 摇臂下降与上升情况相同, 不同的是由下降起动按钮SB4和下降接触器KM3实现控制;

3. 主轴箱与立柱的夹紧与松开控制

主轴箱和立柱的夹紧和松开是同时进行的, 都是采用液压机构控制的。

松开:按下SB5按钮→KM4通电→M3正转, 推动松紧机构使主轴箱和立柱分别松开→SQ4复位→HL1亮。

夹紧:按下SB6按钮→KM5通电→M3反转, 推动松紧机构使主轴箱和立柱分别夹紧→压下SQ4→HL2亮。

4. 其他电路:

主要包括照明电路、摇臂升降的限位保护、短路和过载保护等内容。本机床有四台电动机工作, 而且要机一电.液协调配合, 因此要按一定的相序将电源接入各电动机, 方法是先确定总电源相序, 再定各电动机的电源相序。

四、结束语

总而言之, 要对常用机床电气进行有效的控制与操作, 就必须熟练的掌握其电路图结构及技术规范, 这样才能降低操作者劳动强度, 提高了产品质量, 为下一道工序生产创造了良好条件。

参考文献

[1]彭德奇, 张彦宇.立式车床电气系统改造[J].民营科技, 2008.

常用实训机床设备缺相故障的探讨第4篇

【关键词】实训机床设备;三相异步电动机;缺相起动;缺相运行;缺相保护

随着职业教育的快速发展,我院实训设备不断增加,机床达400余台;学生实训时的机床故障不断增多,特别是电器故障占大多数,其中电源开关的一极接触不良或断开、熔断器一相熔断、接线头接触不良或脱落、定子绕组一相断线等,都会造成三相异步电动机一相断电,称为缺相。本文结合作者的实际工作经验,对常用实训机床电动机的缺项故障进行了探讨。

一、缺相时的物理现象分析

三相异步电动机三相绕组通以三相对称的交流电时产生旋转磁场。当三相异步电动机在缺相时两相绕组串联通以两相交流电时,相当于单相绕组通单相交流电流,产生的磁场是一脉振磁动势,即该磁场轴线位置是固定的,而空间各点的磁势大小随时间变化而变化。脉振磁动势可以分解为两个等幅值、等转速、转向相反旋转的旋转磁动势F和F。这可以用图解法加以说明(如图1所示)脉振磁势的分解可用图示1的空间向量说明,空间向量F表示单相绕组的脉

振磁势,其幅值位置在空间固定不变,大小随时间脉振,在脉振过程中的每一瞬间都可以理解为两个旋转向量的相量相加,而且这两个向量大小相等、转速相同、转向相反,当脉振磁势的幅伯达最大时.两个旋转磁势的向量位置恰好与脉振磁势的向量重合或同相。这两个反向的旋转磁势F+和F-在空气隙中建立正转和反转磁场φ和φ。这两个旋转磁场切割转子导体,并分别在转子导体中感应电动势和感应电流。该电流与磁场相互作用产生正向和反向的电磁转矩T+和T--。T+企图使转子正转;T-企图使转子反转。这两个转矩叠加即为推动电动机转动的合成转矩T。

不论是T+还是T-它们的大小与转差率的关系和三相异步电动机的情况一样的。若电动机沿正转磁场方向的转速为n,则对正转磁场而言,转差率S+=(n1一n}/ n1=S,而对反转磁场而言,转差率S-=(一n1一n}/ 一n1=2一S,即当S+= 0时,相当于S-= 2;当S=0时,相当于S+= 2 。T+和T-与S的关系曲线(如图2中两条虚线所示)三相异步电动机缺相状态下的T= f(S)曲线为T+= f( S)和T-=f (S)两条特性曲线叠加而成的。从图2可知,当转子静止时,正反向旋转

磁场以等速n 和反向切割转了绕组,在转了绕组中感应出大小相等而相序相反的电动势和电流,它们分别产生大小相等而方向相反的两个电磁转矩,使合成的电磁转矩为零。即n=O, S= 1,T=T++T-=0,说明没有起动转,因此三相异步电动机缺相时不能起动。这是因铁芯中有磁通,所以发出“嗡嗡”声响。

如果人为的使电动机转子向正常方向转动,正向磁场与转子的转差率S 处在1→0的范围,产生的转矩是正的,它拉着转子继续转动,此时是动力转矩;而反向磁场与转子转差率S 处在1→2的范围,产生的转矩是负的,它阻碍转子的转动,此时是制动转矩,只不过此时制动转矩较小,电动机有可能继续转动。

当有人使电动机转子反方向转动时,则正向磁场与转子的转差率S+处在1→2的范围,产生的转矩阻碍转子的转动,它成为制动转矩;反向磁场与转子转差率S-在1→0的范围,产生的转矩有助于转子的转动,它成为动力转矩,使电动机继续反转。由此可见,在这种情况下,电动机向两个方向转动的可能性从图2的曲线也可看出,只要电动机向某方向转动,S≠0时,动力转矩总是大于制动转矩,电动机能继续转动。至于能否在起动后升至额定转速,这取决与机械负载转矩与合成转矩T的大小之间关系,如果合成转矩大于负载转矩,则能。反之,则不能。

三相异步电动机在运行中,由于某种原因引起一相断电,此时电动机处于缺相运行,电动机转子上作用着两个电磁转矩,一个正向转矩拉着转子要使其继续转动,另外出现一个反向转矩起制动作用,使总的合成转矩减小,但只要电动机的电磁合成转矩还大于机轴上的阻力转矩时,电动机还是可以继续转动的,但是转速变慢。一般说来,假如三相异步电动机在缺相前以额定负载运行,并且电动机在正'常状况时的最大转矩倍数(最大转矩/额定转矩)大于2。那么在缺相后电动机将能继续运行。

如果三相正常运行的电动机带额定负载,一相断电后仍带同样的负载运行,转子电流和定子电流都将增大,此情况下约增大根号3倍。由于电流增大,转子损耗和定子损耗都会增加,电动机易过热,威胁定子绕组的绝缘,严重时甚至烧毁电动机。

由于反向旋转磁场的存在,三相异步电动机在缺相运行时定子电流中的无功分量增加,因而功率因数较低,效率也比三相运行时低。

二、三相异步电动机电源缺相保护

三相异步电动机电源缺相错相保护电路如图3所示。该保护电路采用一块厚膜集成电路TH221A组成三相电动机缺相和错相保护电路,不需要使用互感器,可直接通过降压电阻降压后,直接接上380V电压。通电后该装置处于工作状态,三相异步电动机起动时,三个降压电阻分别将三相异步电动机的信号通过TH221A厚膜集成电路1,3,5输入端送给取样电路,经过取样电路进一步降压和变换,再送给缺相判断电路和相序逻辑鉴别电路进行判断。

当相序正确且无缺相时,功率放大电路不工作,接在TH221A厚膜集成电路14和16脚绿色发光二极管发光,表示相序正确且无缺相,电动机运行正常。当相序不正确或有缺相时,相序逻辑鉴别电路或缺相判断电路将有信号输出,此时功率放大电路开始工作,它将相序逻辑鉴别电路或缺相判断电路送来的信号进行放大,并控制外接的直流继电器KA,使三相异步电动机的供电电源断电,同时接在TH221A集成电路15脚的红色发光二极管发光,表示相序有错误或有缺相情况发生。排除故障后,电动机方可正'常运行。外接的直流继电器KA和TH221A集成电路所要的直流电源,是相电压经电容降压、全波桥式整流、滤波、经电阻分压后,供给直流继电器和TH221A集成电路的,因此,整个保护装置线路简单,外接元器件少,可靠性高。由于TH221A厚膜集成电路将取样电路、相序逻辑鉴别电路、缺相判断电路、功率放大电路集于一体,因此性能可靠.而且外部接线比转简单。

三、结束语

三相异步电动机在缺相条件下无法自行起动,是因单相脉动磁场不能产生起动转矩,即起动转矩为零。运动状态下缺相的三相异步电动机,由于转矩不为零和较正'常时减小,因此有时能继续运行,但转速变慢,这不仅影响正'常生产,而且定、转子的温升会剧增,威胁绝缘甚至烧毁电动机,因此在使用或维修机床时应密切注意三相电流以防缺相,必要时应装设电源缺相保护装置,确保实训设备正常运行及快速维修。

参考文献

[1]欧阳三泰.三相异步电动机电源缺相错相保护电路电气应用

[2]胡之光.电机磁场的分析与计算

简单介绍一下数控机床第5篇

随着科学技术的不断发展，对机械产品的质量和生产效率提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程的自动化是实现上述要求的举措之一。它不仅能够提高产品的质量，提高生产效率，降低生产成本，还能够大大改善工人的劳动条件。因此，一种新型的数字程序控制机床应运而生。数控技术在数控机床加工中的应用。成功的解决了形状的复杂、一致性的要求较高的中小批量的零件的加工自动化问题，不仅大大提高了生产效率和加工精度，而且减轻了工人的而劳动强度，缩短了生产准备周期，并推动了航空、航天、船舶、国防、机电等工业的发展。目前数控技术已逐步普及，数控机床在工业生产中得到了广泛的应用成为机床自动化的一个重要的发展方向。目前据笔者了解到的常用数控系统为日本法那可，德国西门子，最为普遍的为日本的法那可0i系统，我国生产的广州数控就是借鉴了法那可的操作界面与伺服系统。相信我国不仅是机床消费大国，也会在不久的将来生产出更为人性化的更为精确地数控机床。

2003年开始，中国就成了全球最大的机床消费国，也是世界上最大的数控机床进口国。目前正在提高机械加工设备的数控化率，1999年，我们国家机械加工设备数控华率是5－8％，目前预计是15－20％之间。

一、什么是数控机床车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等等都是机械加工方法，所谓机械加工，就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状，包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床，数控机床就是在普通机床上发展过来的，数控的意思就是数字控制。给机床装上数控系统后，机床就成了数控机床。当然，普通机床发展到数控机床不只是加装系统这么简单，例如：从铣床发展到加工中心，机床结构发生变化，最主要的是加了刀库，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备，主要是指数控车床和加工中心。我国目前各种门类的数控机床都能生产，水平参差不齐，有的是世界水平，有的比国外落后10－15年，但如果国家支持，追赶起来也不是什么问题，例如：去年，沈阳机床集团收购了德国西思机床公司，意义很大，如果大力消化技术，可以缩短不少差距。大连机床公司也从德国引进了不少先进技术。上海一家企业购买日本著名的机床制造商池贝。，近几年随着中国制造的崛起，欧洲不少企业倒闭或者被兼并，如马毫、斯滨纳等。日本经济不景气，有不少在80年代很出名的机床制造商倒闭，例如：新泻铁工所。

二、数控设备的发展方向六个方面：智能化、网络化、高速、高精度、符合、环保。目前德国和瑞士的机床精度最高，综合起来，德国的水平最高，日本的产值最大。美国的机床业一般。中国大陆、韩国。台湾属于同一水平。但就门类、种类多少而言，我们应该能进世界前4名。

三、数控系统由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。目前世界最大的三家厂商是：日本发那客、德国西门子、日本三菱；其余还有法国扭姆、西班牙凡高等。国内由华中数控、航天数控等。国内的数控系统刚刚开始产业化、水平质量一般。高档次的系统全都是进口。华中数控这几年发展迅速，软件水平相当不错，但差就差在电器硬件上，故障率比较高。华中数控也有意向数控机床业进军，但机床的硬件方面不行，质量精度一般。目前国内一些大厂还没有采用华中数控的。广州机床厂的简易数控系统也不错。我们国家机床业最薄弱的环节在数控系统。

四、机床精度

1、机械加工机床精度分静精度、加工精度（包括尺寸精度和几何精度）、定位精度、重复定位精度等5种。

2、机床精度体系：目前我们国家内承认的大致是四种体系：德国VDI标准、日本JIS标准、国际标准ISO标准、国标GB，国标和国际标准差不多。

3、看一台机床水平的高低，要看它的重复定位精度，一台机床的重复定位精

度如果能达到0.005mm(ISO标准.、统计法),就是一台高精度机床，在0.005mm(ISO标准.、统计法)以下，就是超高精度机床，高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。

4、加工出高精度零件，不只要求机床精度高，还要有好的工艺方法、好的夹具、好的刀具。

五、数控机床的分类1按工艺分类：普通数控机床，加工中心，特种数控机床；2安运动方式分类：点位控制系统，点位直线控制系统，轮廓控制系统；3按控制方式分类：开环控制系统，半闭环控制系统，闭环控制系统。

六，数控机床的加工特点1采用数控机床可以提高零件的加工精度，得到质量较为稳定的产品。因为数控机床是按照预定的加工程序自动进行加工，加工过程中消除了操作者人为地操作误差，所以零件加工的一致性好，而且加工精度还可以利用软件来进行校正及补偿。2数控机床可以完成普通机床难以完成活根本不能加工的复杂曲面。因此，数控机床在宇航、造船、模具等加工业中得到广泛应用。3采用数控机床可以比普通机床提高生产效率2~3倍，尤其对某些复杂零件的加工，生产效率可提高十几倍甚至几十倍。4可以实现一机多用。一些数控机床集几种普通机床功能（如钻、镗、铣）于一体，加上道具自动交换系统构成加工中心，如果能配置数控转台，则可以实现一次安装，多面加工，这是一台数控机床可以代替5~7台普通机床，病节省厂房面积。5采用数控机床有利于生产管理的现代化，为实现生产过程自动化创造了条件。

七、目前世界著名机床厂商在我国的投资情况 1、2000年，世界最大的专业机床制造商马扎克（MAZAK）在宁夏银川投资建了名为“宁夏小巨人机床公司”的机床公司，生产数控车床、立式加工中心和车铣复合中心。机床质量不错，目前效益良好，年产600台，目前正在建2期工程，建成后可以年产1200台。2、2003年，德国著名的机床制造商德马吉在上海投资建厂，目前年组装生产数控车床和立式加工中心120台左右。3、2002年，日本著名的机床生产商大隈公司和北京第一机床厂合资建厂，年生产能力为1000台，生产数控车床、立式加工中心、卧式加工中心。

4、韩国大宇在山东青岛投资建厂，目前生产能力不知。

5、台湾省的著名机床制造商友嘉在浙江萧山投资建厂，年生产能力800台。

5、民营企业进入机床行业情况

1、浙江日发公司，2000年投产，生产数控车床、加工中心。年生产能力300台。2．2004年，浙江宁波著名的铸塑机厂商海天公司投资生产机床，主要是从日本引进技术，目前刚开始，起点比较高。3．2002年，西安北村投产，名字象日本的，其实老板是中国人，采用日本技术。生产小型仪表数控车床，水平相当不错。