【文章內(nèi)容簡介】 位置和一個中間不工作位置。當(dāng)操作手柄向下或向前扳動時，通過聯(lián)動機構(gòu)將控制垂直或橫向運動方向的機械離合器合上，即可接通該運動方向的機械傳動鏈。同時壓動行程開關(guān)SQ3，使SQ3動合觸點SQ3－1閉合，動斷觸點SQ3－2斷開，于是接通進給電動機M3正轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈電路，其主觸點閉合，M3正轉(zhuǎn)，驅(qū)動工作臺向下或向前移動進給。KM2線圈通電的電流通路仍從KM1輔助動合觸點開始，電流經(jīng)SA1－3→SQ2－2→SQ1－2→SA1－1→SQ3－1→KM3輔助動斷觸點到KM2線圈。上述電流通路中的動斷觸點SQ2－2和SQ1－2用于工作臺前后及上下移動同左右移動之間的聯(lián)鎖控制。當(dāng)十字復(fù)合操作手柄向上或向后扳動時，將壓動行程開關(guān)SQ4，使得控制進給電動機M3反轉(zhuǎn)的接觸器KM3線圈得電，M3反轉(zhuǎn)，驅(qū)動工作臺向上或向后移動進給。其聯(lián)鎖控制原理與向下或向前移動控制類似。十字復(fù)合操作手柄扳在中間位置時，橫向或垂直方向的機械離合器脫開，行程開關(guān)SQ3與SQ4均不受壓，因此進給電動機停轉(zhuǎn)，工作臺停止移動。在床身上同樣也設(shè)置了上、下和前、后限位保護用的終端撞塊，當(dāng)工作臺移動到極限位置時，擋塊撞擊十字手柄，使其回到中間置，切斷電路，使工作臺在進給終點停車。在同一時間內(nèi)，工作臺只允許向一個方向移動，為防止機床運動干涉造成設(shè)備事故，各運動方向之間必須進行聯(lián)鎖。而操作手柄在工作時，只存在一種運動選擇，因此銑床進給運動之間的聯(lián)鎖由兩操作手柄之間的聯(lián)鎖來實現(xiàn)。聯(lián)鎖控制電路由兩條電路并聯(lián)組成，縱向操作手柄控制的行程開關(guān)SQSQ2的動斷觸點串聯(lián)在一條支路上，十字復(fù)合操作手柄控制的行程開關(guān)SQSQ4的動斷觸點串聯(lián)在另一條支路上。進行某一方向的進給運動時，需扳動一個操作手柄，這樣只能切斷其中一條支路，另一條支路仍能正常通電，使接觸器KM2或 KM3的線圈得電。若進給運動時由于誤操作扳動另一個操作手柄，則兩條支路均被切斷，接觸器KM2或KM3立即斷電，使工作臺停止移動，從而對設(shè)備進行了保護。4－8組合機床常用在什么場合？通常由哪些部件組成？其控制線路有什么特點？【參考答案】組合機床的應(yīng)用場合組合機床是根據(jù)給定工件的加工工藝而設(shè)計制造的一種高效率自動化專用加工設(shè)備。可實現(xiàn)多刀（多軸）、多面、多工位同時進行鉆、擴、鉸、鏜、銑等加工，并具有自動循環(huán)功能，在成批或大量生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。組合機床的組成部件組合機床由具有一定功能的通用部件（如動力部件、支撐部件、輸送部件、控制部件等）和加工專用部件（如夾具、多軸箱等）組成，其中動力部件是組合機床通用部件中最主要的一類部件。動力部件常采用電動機驅(qū)動或液壓系統(tǒng)驅(qū)動，由電氣控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動循環(huán)的控制，是典型的機電或機電液一體化的自動化加工設(shè)備。組合機床控制線路的特點各標(biāo)準(zhǔn)通用動力部件的控制電路是獨立完整的，當(dāng)一臺組合機床由多個動力部件組合構(gòu)成時，該機床的控制電路即由各動力部件各自的控制電路通過一定的聯(lián)接電路組合而成。對于此類由多動力部件構(gòu)成的組合機床，其控制通常有三方面的工作要求：（1）動力部件的點動及復(fù)位控制 。（2）動力部件的單機自動循環(huán)控制 (也稱半自動循環(huán)控制) 。（3）整機全自動工作循環(huán)控制。4－11 說明凸輪控制器控制的起重電動機轉(zhuǎn)向控制與調(diào)速控制過程。【參考答案】主鉤升降機構(gòu)由主令控制器與PQR10控制盤組成的磁力控制器控制，其控制路線如圖45所示。圖45 主鉤升降機構(gòu)電氣控制電路主鉤升降電動機的機械特性如圖46所示。主鉤升降主令控制器SA1觸點狀態(tài)表如表41所示。圖46 主鉤升降電動機的機械特性表41 主鉤升降主令控制器SA1觸點狀態(tài)表觸點下降零位上升強力制動54321C0123456SA11+SA12+++SA13+++++++++SA14+++++++++++SA15+++SA16+++++++++SA17+++++++++++SA18+++++++++SA19++++++SA110++++SA111+++SA112++電動機起動前的準(zhǔn)備當(dāng)電源隔離開關(guān)QSQS3合上后，將主令控制器SA1手柄置于“0”位，此時SA11接通，零電壓繼電器BV線圈得電并自鎖，控制電路便處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)。當(dāng)SA1控制手柄處于工作位置時，雖然SA11斷開，但不影響B(tài)V的吸合狀態(tài)。但當(dāng)電源斷電后，卻必須使控制手柄回到零位后才能再次起動。這就是零壓和零位保護作用。提升時電路工作情況當(dāng)主令控制器SA1手柄扳到“上升1”擋時，SA1SA1SA1SA17觸點閉合，使得接觸器KMKMKM4線圈得電。電動機接通正轉(zhuǎn)電源，制動電磁鐵通電，松開制動閘YBYB2，同時切除轉(zhuǎn)子串接的第一段電阻R1，電動機M1正向啟動，運行在圖46所示的特性曲線1上。此時對應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩較小，一般吊不起重物，只作張緊鋼絲繩和消除齒輪間隙的預(yù)備起動級。當(dāng)SA1手柄扳到“上升2”擋時，除上述“1”擋已閉合的部分外，SA18閉合，接觸器KM5線圈通電，觸點吸合，轉(zhuǎn)子電路短接電阻R2，此時電動機M1加速，運行在圖46特性曲線2上。當(dāng)SA1手柄扳到“上升3” 擋時，除上述兩擋已閉合的部分外，SA19閉合，接觸器KM6線圈通電，觸點吸合，轉(zhuǎn)子電路切除電阻R3，此時電動機運行在圖46特性曲線3上。當(dāng)SA1手柄依次扳到“上升4”、“上升5”、“上升6”擋時，除上述3擋已閉合的部分外，SA1SA11 SA112相繼閉合，依次使接觸器KMKMKM9線圈通電，觸點吸合，對應(yīng)的轉(zhuǎn)子電路逐漸短接電阻RRR6，使電動機的工作點從第3條特性向第第5條并最終向第6條特性過渡，提升速度逐漸增加。此過程可獲得五種提升速度。在“上升6”擋時，電動機轉(zhuǎn)子各相電路中僅保留一段為軟化特性而固定接入的電阻R7，這時電動機可獲得最大轉(zhuǎn)速。下降時電路工作情況由圖4 5可知，主鉤下降也分為6擋，根據(jù)重物重量和控制要求，可使電動機工作在不同狀態(tài)。（1）當(dāng)主令控制器SA1手柄置于“下降C”擋時，SA11斷開，BV通過自鎖電路保持吸合。同時SA13觸點接通電源，SA16觸點閉合使接觸器KM1線圈得電，于是電動機按正轉(zhuǎn)提升方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。由于SA14斷開，接觸器KM3線圈不得電，因此電磁抱閘抱住制動輪，電動機只能向提升方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩而不能運轉(zhuǎn)。此時吊鉤上重物力矩與電磁抱閘制動力矩及提升轉(zhuǎn)矩相平衡，使重物能安全停留在空中。這一擋是為下降做準(zhǔn)備，防止所吊重物突然快速運動，使機械受到損傷。該擋實際上是齒輪等傳動件嚙合的準(zhǔn)備擋，由于受制動器的限制，操作時停留時間不應(yīng)過長?！跋陆礐”擋的另一個作用是在下放重物時，手柄由下降擋的任何一位置扳回零位時，都要經(jīng)過此擋，這時既有電動機的倒拉反接制動，又有電磁抱閘的機械制動，在兩者共同作用下，可以防止重物的溜鉤，以實現(xiàn)準(zhǔn)確停車。在“下降C”擋，SA1SA18觸點也閉合，使接觸器KMKM5通電吸合，此時電動機轉(zhuǎn)子電路電阻短接情況與“上升2”擋時相同，因此機械特性應(yīng)為“上升2”機械特性向第四象限的延伸，如圖46中的7段。（2）當(dāng)SA1手柄扳至“下降1”擋時，SA13觸點仍接通電源。SA14觸點閉合，接觸器KM3線圈通電，觸點吸合，此時電磁抱閘松開，電動機可以自由運轉(zhuǎn)。SA16觸點閉合使接觸器KM1通電，電動機的電源接法和上升時相同。SA17觸點閉合使接觸器KM4線圈通電，電動機轉(zhuǎn)子電路中電阻R1被短接，轉(zhuǎn)子電阻串入情況與“上升1”擋時相同。由于轉(zhuǎn)子串入電阻比“下降C”擋時增加了，因此電動機電磁轉(zhuǎn)矩減小。如果重物的重力轉(zhuǎn)矩大于電動機的電磁轉(zhuǎn)矩，將使電動機處于倒拉反接制動狀態(tài)，此時電動機運行在圖46 “上升1”機械特性向第四象限延伸的曲線8上，從而獲得較為低速的下放。若重力轉(zhuǎn)矩小于電動機的電磁轉(zhuǎn)矩，則重物不但不下降反而被提起，電動機則運行到圖46 “上升1”特性上。這時必須迅速將控制器手柄推到下一擋。（3）當(dāng)SA1手柄扳至“下降2”擋時，SA1SA1SA16觸點繼續(xù)閉合，SA17觸點斷開，使得轉(zhuǎn)子外接電阻全部接入，電動機電磁轉(zhuǎn)矩進一步減小。若此時重力轉(zhuǎn)矩大于電磁轉(zhuǎn)矩，則獲得低速下降，電動機在圖46特性曲線9上運行。若重物過輕或空鉤，重力轉(zhuǎn)矩小于電磁轉(zhuǎn)矩，電動機將運行在圖46特性曲線9向第一象限的延伸段上，這樣重物不但不下降反而被提起。這時應(yīng)立即將手柄推到“下降3”擋。（4）當(dāng)SA1手柄置于“下降3”擋時，SA16觸點斷開，接觸器KM1線圈斷電，觸點釋放。同時SA15觸點閉合，使接觸器KM2線圈通電，觸點吸合。SA13觸點斷開，SA12觸點閉合，電動機則由下降“C”、“1”、“2”擋時上升方向的運轉(zhuǎn)變?yōu)橄陆捣较虻倪\轉(zhuǎn)。觸點SA1SA18的閉合，使接觸器KMKM5線圈通電，觸點吸合，轉(zhuǎn)子電阻RR2被短接，轉(zhuǎn)子電路電阻接入情況與“上升2”擋時相同。由于電動機工作在反轉(zhuǎn)下降電動狀態(tài)?？刂破魇直诖宋恢檬菑娖认路?，所以下放速度與重力負載有關(guān)。若重物較輕，電動機處于反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)；若重物較重，則下降速度將超過電動機同步轉(zhuǎn)速，而進入再生發(fā)電制動狀態(tài)，電動機運行在圖46特性曲線10向第四象限延伸的曲線上，成為高速下放，且重物越重下放速度越快。此時應(yīng)立即將手柄推向“下降4”擋。（5）當(dāng)SA1手柄依次置于“下降4”、“下降5”擋時，除上述已閉合的觸點外，SA1SA1SA11SA112觸點也相繼閉合，使得接觸器KMKMKMKM9線圈通電，觸點吸合，轉(zhuǎn)子電路電阻RRRR6分別被短接切除。此時電動機轉(zhuǎn)子電路中只剩一段電阻R7，電動機則分別運行在圖46特性曲線112上。若重物較輕或空鉤，電動機處于反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)，可分別獲得兩種低速下降；若為重載，電動機運行在再生發(fā)電制動狀態(tài)，以高于電動機同步轉(zhuǎn)速下降，但下降速度比手柄置于前擋時小多了。由上述分析可知：主令控制器SA1置于下降前三擋（C、2）時，電動機相序接法與上升時相同，其中C擋實現(xiàn)重物安全停留空中或作平移運動；當(dāng)重載下降時，主令控制器SA1手柄應(yīng)置于下降 “1”、“2”擋， 其中下“2”擋下降速度比下“1”擋速度高；當(dāng)負載較重，若SA1手柄置于下降“3”、“4”、“5”擋時，可獲得超過電動機同步轉(zhuǎn)速的高速下降，且下“3”擋速度最快，下“4”擋次之，下“5”擋最小。下“3”、下“4”兩擋下降速度太快，很不安全，因而只能選在下“5”擋工作；若是輕載或空鉤下降，SA1手柄應(yīng)置于后三擋，即下降“3”、“4”、“5”擋，其中下“5”擋下降速度最高，下“3”擋下降速度最低。4－13 CNC裝置有哪些部分組成？各部分有何作用？其工作過程是什么？【參考答案】CNC裝置的組成部分及作用計算機數(shù)控(CNC)系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心部分，其主要任務(wù)是控制機床的運動，完成各種零件的自動加工。計算機數(shù)控（CNC)系統(tǒng)由硬件和軟件組成，是一種采用存儲程序的專用計算機，計算機通過運行存儲器內(nèi)的程序，使數(shù)控機床按照操作者的要求，有條不紊地進行加工，實現(xiàn)對機床的數(shù)字控制功能。（1）CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)圖47為CNC裝置硬件的基本組成框圖，主要包括一般微型計算機的基本硬件結(jié)構(gòu)，如微處理器(CPU)、總線、存儲器、I／O接口等；以及完成數(shù)控機床特有功能所需的功能模塊和接口單元，如手動數(shù)據(jù)輸入(MDI)接口、PLC接口等。 圖47 CNC裝置硬件的組成框圖（2）CNC裝置的軟件CNC裝置在上述硬件的基礎(chǔ)上，還必須配合相應(yīng)的系統(tǒng)軟件來指揮和協(xié)調(diào)硬件的工作，二者缺一不可。數(shù)控裝置的軟件是實現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能的專用系統(tǒng)軟件，圖48是數(shù)控系統(tǒng)軟件組成框圖，主要由管理軟件和控制軟件兩部分組成。其中管理軟件主要為某個系統(tǒng)建立一個軟件環(huán)境，協(xié)調(diào)各軟件模塊之間的關(guān)系，并處理一些實時性不太強的軟件功能，如數(shù)控加工程序的輸入／輸出及其管理、人機對話顯示及診斷等；控制軟件的作用是根據(jù)用戶編制的加工程序，控制機床運行，主要完成系統(tǒng)中一些實時性要求較高的關(guān)鍵控制功能，如譯碼、刀具補償、插補運算、位置控制等。圖48 數(shù)控系統(tǒng)軟件組成CNC裝置的工作過程在進行零件加工時，CNC裝置首先接收數(shù)字化的零件圖樣和工藝要求等信息，再進行譯碼和預(yù)處理，然后按照一定的數(shù)學(xué)模型進行插補運算，用運算結(jié)果實時地對機床的各運動坐標(biāo)進行速度和位置控制。CNC裝置的工作是在硬件環(huán)境的支持下執(zhí)行軟件控制功能的全過程，對于一個通用數(shù)控系統(tǒng)來講，一般要完成以下工作：（1）零件程序的輸入。數(shù)控機床自動加工零件時，首先將反映零件加工軌跡、尺寸、工藝參數(shù)及輔助功能等各種信息的零件程序、控制參數(shù)和補償量等指令和數(shù)據(jù)輸入數(shù)控系統(tǒng)。在輸入過程中CNC裝置還需完成代碼校檢、代碼轉(zhuǎn)換和無效碼刪除等工作。（2）譯碼處理。輸入到CNC裝置內(nèi)部的信息接下來由譯碼程序進行譯碼處理。它是將零件程序以一個程序段為單位進行處理，把其中的零件輪廓信息(如起點、終點、直線、圓弧等)、加工速度信息（F代碼）以及輔助功能信息（M、S、T代碼等），按照一定的語法規(guī)則翻譯成計算機能夠識別的數(shù)據(jù)，存放在指定的內(nèi)存專用區(qū)間。CNC裝置在譯碼過程中，還要對