CW6132,c650車床控制圖和原理

機床電氣控制線路因機床的種類、功能及其加工工藝不同，除了各種切削運動及其輔助運動

需電氣控制外，還有照明、冷卻等許多電氣控制內容，電氣控制線路較為復雜。

一、電氣制圖規則

采用國家標準規定的電器圖形文字符號繪制而成的，用以表達電氣控制系統原理、功能、

用途以及電氣元件之間的布置、連接和安裝關系的圖形稱為電氣圖。主要有電氣原理圖、電

氣接線圖和電氣安裝圖。

電氣圖繪制必須遵守國家標準局頒布的最新電氣制圖標準。目前主要有

GB/GT4728—1996~2000《電氣簡圖用圖形符號》、GB7159—1987《電氣技術中的文字符號

制定通則》、GB4026—1992《電器設備接線端子和特定導線線端的識別及應用字母數字系

統通則》、GB/T6988.3-1997《電氣制圖、接線圖和接線表》、GB/T6988.1~4—2002《電氣

技術文件的編制》等。此外還須遵守機械制圖與建筑制圖的相關標準。

1. 電氣元件繪制規則

圖1是CW6132車床的電氣原理圖。圖中包括了該機床所有電氣元件導電部件和接線

端點之間的連接關系。

圖1 CW6132車床電氣原理圖

1）觸頭圖示狀態

電氣圖中電氣元件觸頭的圖示狀態應按該電器的不通電狀態和不受力狀態繪制。

對于接觸器、電磁繼電器觸頭按電磁線圈不通電時狀態繪制；對于按鈕、行程開關按不

受外力作用時的狀態繪制；對于低壓斷路器及組合開關按斷開狀態繪制；熱繼電器按未脫扣

狀態繪制；速度繼電器按電動機轉速為零時的狀態繪制；事故、備用與報警開關等按設備處

于正常工作時的狀態繪制；標有“OFF”等多個穩定操作位置的手動開關則按撥在“OFF”位置

時的狀態繪制。

2）文字標注規則

電氣圖中文字標注遵循就近標注規則與相同規則。所謂就近規則是指電氣元件各導電部

件的文字符號應標注在圖形符號的附近位置；相同規則是指同一電氣元件的不同導電部件必

須采用相同的文字標注符號（如圖1中，交流接觸器線圈、主觸頭及其輔助觸頭均采用同一

文字標注符號KM）。

文字本身應符合GB4457.3-84《機械制圖文件》的規定。漢字采用長仿宋體，字高有20，

14，10，7，5，3.5，2.5等七種，字體寬度約等于字高的2/3，而數字和字母筆畫寬度約為

字高的1/10等。

2. 連線繪制規則

1）連線布置形式

垂直布置形式

設備及電器元件圖形符號從左至右縱向排列，連接線垂直布置，類似項目橫向對齊，一

般機床電氣原理圖均采用此布置方法。

水平布置形式

設備及電器元件圖形符號從上至下橫向排列，連線水平布置，類似項目縱向對齊。

電氣原理圖繪制時采用的連線布置形式應與電氣控制柜內實際的連線布置形式相符。

2）交叉節點的通斷

十字交叉節點處繪制黑圓點表示兩交叉連線在該節點處接通，無黑圓點則無電聯系；T

字節點則為接通節點，見圖2。

3）線號與規格標注

圖2 交叉節點的通斷

a) 有黑圓點十字交叉節點 b)無黑圓點十字交叉節點 c)T字節點

線號用L1、L2、L3、U、V、W等標注，連線規格按就近原則采用引出線標注，例如

圖1中就采用了引出線標注，冷卻電動機主電路分區中的引出線端點處標注的2.5mm2表示

連線截面積為2.5mm2。連線規格標注過多，會導致圖面混亂，可在電氣元件明細表中集中

標注。

4）節點數字符號標注

為了注釋方便，電氣原理圖各電路節點處還可標注數字符號，見圖1之照明電路區的4、

5、6、7、8。數字符號一般按支路中電流的流向順序編排。節點數字符號作用除了注釋作用

外，還起到將電氣原理圖與電氣接線圖相對應的作用。

3. 圖幅分區規則

為了確定圖上內容的位置及其用途，應對一些幅面較大、內容復雜的電氣圖進行分區。

1）分區方法及其標注

垂直布置電氣原理圖中，上方一般按主電路及各功能控制環節自左至右進行文字說明分

區，并在各分區方框內加注文字說明，幫助機床電氣原理的閱讀理解；下方一般按“支路居

中”原則從左至右進行數字標注分區，并在各分區方框內加注數字，以方便繼電器、接觸器

等電器觸頭位置的查閱。“支路居中”原則是指各支路垂線應對準數字分區方框的中線位置。

對于水平布置的電氣原理圖，則實現左右分區。左方自上而下進行文字說明分區，右方自上

而下進行數字標注分區。

2）觸頭索引代號

電氣原理圖中的交流接觸器與繼電器，因線圈、主觸頭、輔助觸頭所起作用各不相同，

為清晰地表明機床電氣原理圖工作原理，這些部件通常繪制在各自發揮作用的支路中。在幅

面較大的復雜電氣原理圖中，為檢索方便，就需在電磁線圈圖形符號下方標注電磁線圈的觸

頭索引代號，見圖3。

圖3 電磁線圈的觸頭索引代號

a)接觸器觸頭索引代號 b)繼電器觸頭索引代號

對于接觸器觸頭索引代號分為左中右三欄，左欄數字表示主觸頭所在的數字分區號，中

欄數字表示常開輔助觸頭所在的數字分區號，右欄則表示常閉輔助觸頭所在的數字分區號。

對于繼電器觸頭索引代號分為左右兩欄，左欄表示常開觸頭所在數字分區號，右欄表示常閉

觸頭所在數字分區號。

4. 電氣接線圖繪制規則

表示電氣控制系統中各項目（包括電氣元件、組件、設備等）之間連接關系、連線種類

和敷設路線等詳細信息的電氣圖稱為電氣接線圖，電氣接線圖是檢查電路和維修電路不可缺

少的技術文件，根據表達對象和用途不同，可細分為單元接線圖、互連接線圖和端子接線圖

等。

圖4 CW6132車床電氣互連接線圖

圖4是CW6132車床電氣互連接線圖。接線圖中各電氣元件圖形與文字符號均與圖

CW6132車床電氣原理圖保持一致，但各電氣元件位置則按電氣元件在控制柜、控制板、操

作臺或操縱箱中的實際位置繪制。圖中左方的點劃線方框表示CW6132車床的電氣控制柜、

中間小方框表示照明燈控制板、右方小方框則表示機床運動操縱板。

電氣控制柜內各電氣元件可直接連接，而外部元器件與電氣柜之間連接須經接線端子板

進行，連接導線應注明導線根數、導線截面積等，一般不表示導線實際走線途徑，施工時由

操作者根據實際情況選擇最佳走線方式。

二、C650車床電氣控制

圖5是C650型臥式車床電氣控制原理圖。該車床共有三臺電動機：M1為主軸電動機，

拖動主軸旋轉并通過進給機構實現進給運動，主要有正轉與反轉控制、停車制動時快速停轉、

加工調整時點動操作等電氣控制要求。M2是冷卻泵電動機，驅動冷卻泵電動機對零件加工

部位進行供液，電氣控制要求是加工時起動供液，并能長期運轉。M3是快速移動電動機，

拖動刀架快速移動，要求能夠隨時手動控制起動與停止。

圖5 C650型臥式車床電氣控制線路

1. 動力電路

1）主電動機電路

電源引入與故障保護

三相交流電源L1、L2、L3經熔斷器FU后，由QS隔離開關引入C650車床主電路，

主電動機電路中，FU1熔斷器為短路保護環節，FR1是熱繼電器加熱元件，對電動機M1起

過載保護作用。

主電動機正反轉

KM1與 KM2分別為交流接觸器KM1與KM2的主觸頭。根據電氣控制基本知識分析

可知， KM1主觸頭閉合、KM2主觸頭斷開時，三相交流電源將分別接入電動機的U1、V1、

W1三相繞組中，M1主電動機將正轉。反之，當KM1主觸頭斷開、KM2主觸頭閉合時，

三相交流電源將分別接入M1主電動機的W1、V1、U1三相繞組中，與正轉時相比，U1與

W1進行了換接，導致主電動機反轉。

主電動機全壓與減壓狀態

當KM3主觸頭斷開時，三相交流電源電流將流經限流電阻R而進入電動機繞組，電動

機繞組電壓將減小。如果KM3主觸頭閉合，則電源電流不經限流電阻而直接接入電動機繞

組中，主電動機處于全壓運轉狀態。

繞組電流監控

電流表A在電動機M1主電路中起繞組電流監視作用，通過TA線圈空套在繞組一相的

接線上，當該接線有電流流過時，將產生感應電流，通過這一感應電流間顯示電動機繞組中

當前電流值。其控制原理是當KT常閉延時斷開觸頭閉合時，TA產生的感應電流不經過A

電流表，而一旦KT觸頭斷開，A電流表就可檢測到電動機繞組中的電流。

電動機轉速監控

KS是和M1主電動機主軸同轉安裝的速度繼電器檢測元件，根據主電動機主軸轉速對

速度繼電器觸頭的閉合與斷開進行控制。

2）冷卻泵電動機電路

冷卻泵電動機電路中FU4熔斷器起短路保護作用，FR2熱繼電器則起過載保護作用。

當KM4主觸頭斷開時，冷卻泵電動機M2停轉不供液；而KM4主觸頭一旦閉合，M2將起

動供液。

3）快移電動機電路

快移電動機電路中FU5熔斷器起短路保護作用。KM5主觸頭閉合時，快移電動機M3

起動，而KM5主觸頭斷開，快移電動機M3停止。

主電路通過TC變壓器與控制線路和照明燈線路建立電聯系。TC變壓器一次側接入電壓為

380V，二次側有36V、110V兩種供電電源，其中36V給照明燈線路供電，而110V給車床

控制線路供電。

2. 控制線路

控制線路讀圖分析的一般方法是從各類觸頭的斷與合與相應電磁線圈得斷電之間的關

系入手，并通過線圈得斷電狀態，分析主電路中受該線圈控制的主觸頭的斷合狀態，得出電

動機受控運行狀態的結論。

控制線路從6區至17區，各支路垂直布置，相互之間為并聯關系。各線圈、觸頭均為

原態（即不受力態或不通電態），而原態中各支路均為斷路狀態，所以KM1、KM3、KT、

KM2、KA、KM4、KM5等各線圈均處于斷電狀態，這一現象可稱為“原態支路常斷”，是機

床控制線路讀圖分析的重要技巧。

1）主電動機點動控制

按下SB2，KM1線圈通電，根據原態支路常斷現象，其余所有線圈均處于斷電狀態。

因此主電路中為KM1主觸頭閉合，由QS隔離開關引入的三相交流電源將經KM1主觸頭、

限流電阻接入主電動機M1的三相繞組中，主電動機M1串電阻減壓起動。一旦松開SB2，

KM1線圈斷電，電動機M1斷電停轉。 SB2是主電動機M2的點動控制按鈕。

2）主電動機正轉控制

按下SB3，KM3線圈通電與KT線圈同時通電，并通過20區的常開輔助觸頭KM3閉

合而使KA線圈通電，KA線圈通電又導致11區中的KA常開輔助觸頭閉合，使KM1線圈

通電。而11~12區的KM1常開輔助觸頭與14區的KA常開輔助觸頭對SB3形成自鎖。主

電路中KM3主觸頭與KM1主觸頭閉合，電動機不經限流電阻R則全壓正轉起動。

繞組電流監視電路中，因KT線圈通電后延時開始，但由于延時時間還未到達，所以KT常

閉延時斷開觸頭保持閉合，感應電流經KT觸頭短路，造成A電流表中沒有電流通過，避

免了全壓起動初期繞組電流過大而損壞A電流表。KT線圈延時時間到達時，電動機已接近

額定轉速，繞組電流監視電路中的KT將斷開，感應電流流入A電流表將繞組中電流值顯

示在A表上。

3）主電動機反轉控制

按下SB4，通過9、10、5、6線路導致KM3線圈與KT線圈通電，與正轉控制相類似，

20區的KA線圈通電，再通過11、12、13、14使KM2線圈通電。主電路中KM2、KM3

主觸頭閉合，電動機全壓反轉起動。KM1線圈所在支路與KM2線圈所在支路通過KM2與

KM1常閉觸頭實現電氣控制互鎖。

4）主電動機反接制動控制

正轉制動控制

KS2是速度繼電器的正轉控制觸頭，當電動機正轉起動至接近額定轉速時，KS2閉合

并保持。制動時按下SB1，控制線路中所有電磁線圈都將斷電，主電路中KM1、KM2、KM3

主觸頭全部斷開，電動機斷電降速，但由于正轉轉動慣性，需較長時間才能降為零速。

一旦松開SB1，則經1、7、8、KS2、13、14，使KM2線圈通電。主電路中KM2主觸

頭閉合，三相電源電流經KM2使U1、W1兩相換接，再經限流電阻R接入三相繞組中，在

電動機轉子上形成反轉轉矩，并與正轉的慣性轉矩相抵消，電動機迅速停車。

在電動機正轉起動至額定轉速，再從額定轉速制動至停車的過程中，KS1反轉控制觸頭

始終不產生閉合動作，保持常開狀態。

反轉制動控制

KS1在電動機反轉起動至接近額定轉速時閉合并保持。與正轉制動相類似，按下SB1，

電動機斷電降速。一旦松開SB1，則經1、7、8、KS1、2、3，使線圈KM1通電，電動機

轉子上形成正轉轉矩，并與反轉的慣性轉矩相抵消使電動機迅速停車。

5）冷卻泵電動機起停控制

按下SB6，線圈KM4通電，并通過KM4常開輔助觸頭對SB6自鎖，主電路中KM4

主觸頭閉合，冷卻泵電動機M2轉動并保持。按下SB5，KM4線圈斷電，冷卻泵電動機M2

停轉。

6）快移電動機點動控制

行程開關由車床上的刀架手柄控制。轉動刀架手柄，行程開關SQ將被壓下而閉合，KM5

線圈通電。主電路中KM5主觸頭閉合，驅動刀架快移的電動機M3起動。反向轉動刀架手

柄復位，SQ行程開關斷開，則電動機M3斷電停轉。

7）照明電路

燈開關SA置于閉合位置時，EL燈亮。SA置于斷開位置時，EL燈滅。C650臥式車床

電氣原理圖中電氣元件符號及名稱見下表。

符號名稱 符號 名稱

M1主電動機 SB1總停按鈕

M2冷卻泵電動機 SB2主電動機正向點動按鈕

M3快速移動電動機 SB3主電動機正轉按鈕

KM1主電動機正轉接觸器 SB4主電動機反轉按鈕

KM2主電動機反轉接觸器 SB5冷卻泵電動機停轉按鈕

KM3短接限流電阻接觸器 SB6冷卻泵電動機起動按鈕

KM4冷卻泵電動機起動接觸器 TC控制變壓器

KM5快移電動機起動接觸器 FU(1~6)熔斷器

KA中間繼電器 FR1主電動機過載保護熱繼電器

KT通電延時時間繼電器 FR2冷卻泵電動機保護熱繼電器

SQ快移電動機點動行程開關 R限流電阻

SA開關 EL照明燈

KS速度繼電器 TA電流互感器

A電流表 QS隔離開關

表 C650車床電氣元件符號及名稱

三、工作任務

敘述普通車床電氣控制線路的控制原理；通過測繪排查普通車床電氣控制線路。

C650機床電氣控制圖動畫網址：/xnsxs/