機床電氣控制線路設(shè)計與制作畢業(yè)論文.doc

學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 湖南婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 課 題： 機床電氣控制線路設(shè)計與制作 姓 名： 彭 博 系 部： 機電工程系 專 業(yè)： 電氣自動化 班 級： 09電氣一班 學(xué) 號： 200904010128 指導(dǎo)老師： 肖 雪 耀 老師 開題日期： 2011年 11月 10日 完成日期： 2011年 12月 15日 湖南省婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處印制摘 要車床是機械加工中使用最廣泛的金屬切削機床，它可以用于切削各種工件的外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋、螺桿以及車削定型表面等?，F(xiàn)代生產(chǎn)機械多采用機械、電氣、液壓、氣動相結(jié)合的控制技術(shù)。其中電氣控制技術(shù)起聯(lián)接中樞作用，應(yīng)用最為廣泛。電氣控制系統(tǒng)是生產(chǎn)機械設(shè)備的重要組成部分，是保證機械設(shè)備按生產(chǎn)工藝要求，完成各種運動狀態(tài)與協(xié)調(diào)工作，并保證機械設(shè)備安全可靠工作以及實現(xiàn)操作自動化。本設(shè)計的主要任務(wù)是依據(jù)車床的工作情況確定其傳動形式和控制方案，從而選擇所用的電動機和電氣元件，進一步設(shè)計其電氣控制線路，并能對控制線路進行分析維護。關(guān)鍵詞：車床，電氣控制，電氣元件，電路圖。Summary Machining lathe is the most widely used metal cutting machine tools, it can be used to cut various parts of the cylindrical bore, face, screw, screw, and turning stereotypes surfaces. Modern production machinery and more mechanical, electrical, hydraulic, pneumatic combination control technology. Which the electrical connection from the central role of control technology, the most widely used. Electrical machinery and equipment production control system is an important part, is to ensure that machinery and equipment according to process requirements, complete a variety of state of motion and coordination, and to ensure safe and reliable operation as well as machinery and equipment to achieve automation. The main task of this design is based on the work of turning the form to determine the transmission and control program, used to select the motor and electrical components, further design of the electrical control circuit and control circuit can be analyse for maintenance. Keyword: lathe, electrical control, electrical components, circuit diagram.目 錄一、概 述- 4 -二、機床電氣線路設(shè)計與分析- 5 -2.1設(shè)計工作任務(wù)- 5 -（1） 主回路- 5 -（2）控制回路- 5 -（3）照明顯示輔助回路- 6 -三、主要元件的選擇及其明細(xì)表- 8 -四、故障分析及安全注意事項- 9 -4.1常見故障分析- 9 -2）電動機M斷相運行- 9 - 3）電動機啟動后不能自鎖- 9 -4）電動機不能停止- 9 -5）電動機M運行中突然停車- 10 -4.2安全注意事項- 10 -五、畢業(yè)設(shè)計總結(jié)- 11 -六、致謝- 11 -七、參考文獻- 12 -1、 概 述隨著制造業(yè)對機床的大量需求以及計算機技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的飛速進步,我國的機床業(yè)的科學(xué)技術(shù)含量也得到了較大的發(fā)展,尤其是在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機床業(yè)以后,我國的數(shù)控機床得到了較大的發(fā)展,比如,在常規(guī)數(shù)控機床領(lǐng)域,如數(shù)控車床、立式加工中心、數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控齒輪機床、數(shù)控磨床、電加工機床、數(shù)控重型機床和數(shù)控成形機床等一大批產(chǎn)品,我國都已經(jīng)擁有自主知識產(chǎn)權(quán),具有較強的市場競爭力,基本滿足國內(nèi)需求。同時在高檔數(shù)控機床研發(fā)方面取得了新的突破,代表產(chǎn)品有五軸聯(lián)動橫梁移動式高速龍門銑床、五軸聯(lián)動龍門加工中心、五軸聯(lián)動車銑中心、五軸聯(lián)動立式葉片加工中心、五軸聯(lián)動臥式加工中心、六軸五聯(lián)動弧齒錐齒輪磨床等。 雖然目前我國是機床生產(chǎn)大國,但我國離機床制造強國還差很遠,國產(chǎn)機床的發(fā)展仍然還難以支撐國民經(jīng)濟和國防軍工的需要,與世界先進水平相比差距仍然十分明顯。一我國的產(chǎn)品與中國市場需求反差較大,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)亟待快速調(diào)整。國產(chǎn)高檔數(shù)控機床在品種、水平和數(shù)量上遠遠滿足不了國內(nèi)發(fā)展需求。盡管近幾年國產(chǎn)機床市場銷售量不斷提高,但是進口的機床在國內(nèi)還是占有較大的市場,其中汽車、航空、航天、兵器、造船、通用機械等行業(yè)是主要進口大戶。可以說我國已經(jīng)成為世界最大的機床進口國。二是國產(chǎn)功能部件和數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展滯后,成為數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸,尤其是為高檔數(shù)控機床配套的關(guān)鍵功能部件和數(shù)控系統(tǒng)。三是機床制造企業(yè)技術(shù)裝備水平不高,企業(yè)的自主創(chuàng)新能力不強,中國機床企業(yè)的地位、工業(yè)化水平和品牌影響力要想變強,就必須走自主創(chuàng)新的道路,從而改變行業(yè)制造能力、綜合管理和服務(wù)能力等方面不能滿足市場快節(jié)奏的要求。 進入21世紀(jì),我國經(jīng)濟與國際全面接軌,市場競爭力也隨之加劇,尤其是隨著制造業(yè)對機床的大量需求以及計算機技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的飛速進步,機床的應(yīng)用范圍在不斷擴大,機床的種類不斷地變化,科技含量也相應(yīng)地得到提高。尤其是數(shù)控機床的產(chǎn)生對于我國的經(jīng)濟產(chǎn)生了較大的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的進步,我國的機床業(yè)也會朝著更加科學(xué)的方向發(fā)展。我國是一個制造大國,機床業(yè)的發(fā)展關(guān)系到我國的經(jīng)濟發(fā)展,我們應(yīng)該在加大我國傳統(tǒng)機床發(fā)展速度的同時積極利用先進的技術(shù)手段大力發(fā)展數(shù)控機床。力爭早日實現(xiàn)數(shù)控機床產(chǎn)品從低端到高端、從初級產(chǎn)品加工到高精尖產(chǎn)品制造的轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)從中國制造到中國創(chuàng)造、從制造大國到制造強國的轉(zhuǎn)變。二、機床電氣線路設(shè)計與分析 2.1設(shè)計工作任務(wù) 設(shè)計出某機床的控制線路，然后安裝制作。電氣控制要求是：1.電動機M1啟動后經(jīng)10S電動機M2自動啟動；2.M2拖動運動部件至指定位置后電動機M3自動Y接啟動；3.M3啟動后經(jīng)8S自動接運行，并經(jīng)1min后自動停止；4.M2拖動運動部件返回至原位置后M1和M2都自動停止；5.要求有各種基本保護功能 2.2線路設(shè)計與分析 （1） 主回路如電氣原理圖所示的主電路中有三臺電動機的驅(qū)動電路，合上電源隔離開關(guān)QS將三相電源引入，若交流接觸器KM1的主觸點閉合，則電機M1直接啟動運行；在交流接觸器KM2主觸點閉合時，則電機M2正向直接啟動運行，在交流接觸器KM3主觸點閉合時，則電機M2反向直接啟動運行；電機M3由KM4、KM5、KM6組合Y-降壓控制啟動。（2）控制回路如電氣原理圖所示，控制電路電源由電源變壓器TC供給控制電路交流電壓110V,指示電路電壓6.3V，即采用變壓器380V/110V,36V。 1）電動機M1,M2順序直接控制： 合上電源隔離開關(guān)QS按下SB1啟動按鈕交流接觸器KM1線圈得電自 時間繼電器KT1線圈得電計 鎖電機M1直接啟動 時KT1常開觸點閉合電機M1正向直接啟動 2）電機M3 Y-降壓啟動：當(dāng)電機M2正向運動到指定位置時， SQ1常開觸點閉合交流接觸器KM4線圈得電自鎖交流接觸器KM5線圈得電自鎖 時間繼電器KT2線圈得電計時 電機M3 Y型啟動 交流接觸器KM6線圈得電自鎖電機M3 型啟動（同時KT3得電計） 3）M2的反向啟動：當(dāng)KT3計時到指定時間時， KT3常開觸點閉合 交流接觸器KM3線圈得電自鎖電機M2反向直接啟動 電機M3停止 4）電機M1,M2停止控制：當(dāng)M2反向運行到指定位置時 SQ2常開觸點閉合中間繼電器KA線圈得電中間繼電器KA的常閉觸點斷開電機M1，M2停止（3）照明顯示輔助回路 電源變壓器TC將380V的交流電壓降到36V安全電壓，供照明顯示所用，F(xiàn)U5用作電路的短路保護，HL1,HL2,HL3,HL4,HL5分作電機M1,M2,M3啟動顯示的指示。 電氣原理圖（一）三、主要元件的選擇及其明細(xì)表代號名稱型號及規(guī)格數(shù)量用途M1冷卻泵電動機AOB-2590W,3000r/min1工件冷卻M2進給電動機AOS5634250W,1360r/min1工件進給M3主軸電動機Y132M-4-B311kW,1450r/min1零件加工FR1熱繼電器JR16-20/2D,0.32A1M1主電路過載保護FR2熱繼電器JR16-20/2D,0.32A1M2主電路過載保護FR3熱繼電器JR16-20/2D,15.4A1M3主電路過載保護KM1交流接觸器CJ20-20,線圈電壓110V1控制M1電機KM2交流接觸器CJ20-20,線圈電壓110V1控制M2電機的正轉(zhuǎn)KM3交流接觸器CJ20-20,線圈電壓110V1控制M2電機的反轉(zhuǎn)KM4交流接觸器CJ20-20,線圈電壓110V1控制M3電機KM5交流接觸器CJ20-20,線圈電壓110V1控制M3電機星型連接KM6交流接觸器CJ20-20,線圈電壓110V1控制M3電機三角型連接KA中間繼電器JZ7-44,線圈電壓110V1控制M1,M2SQ1行程開關(guān)JWM6-111斷電保護SQ2行程開關(guān)JWM6-111斷電保護SB1按鈕LAY3-01ZS/11啟動M1電機QS斷路器AM2-40,20A1電源引入TC控制電壓器JBK2-100380V/110V/36V1變配電壓FU1熔斷器RL1-10, 5578、25A3M1主電路短路保護FU2熔斷器RL1-10, 5578、25A3M2總電路短路保護FU3熔斷器RL1-10, 5578、25A3M3總電路短路保護FU4熔斷器RL1-15，5A1控制電路保護FU5熔斷器RL1-15，5A1指示燈電路保護FU6熔斷器RL1-10, 5578、25A1變壓器短路保護四、故障分析及安全注意事項 4.1常見故障分析 1）電動機M不能啟動（1）檢查電動機M主電路熔斷器或控制電路熔斷器熔體，若熔斷應(yīng)更換。（2）檢查熱繼電器FR動作后動斷觸點是否復(fù)位，查明引起熱繼電器動作的原因，按原因排除故障后，將熱繼電器復(fù)位即可。（3）檢查控制電路接觸器KM線圈是否松動或燒壞，接觸器的主觸點及輔助觸點接觸是否良好，若有問題應(yīng)修復(fù)或更換接觸器。（4）檢查啟動按鈕或停止按鈕內(nèi)的觸點接觸是否良好，若接觸不良應(yīng)修復(fù)或更換按鈕。（5）檢查各連接線導(dǎo)線是否虛接或斷線。（6）檢查電動機的機械部分是否良好，如果電動機內(nèi)部軸承等損壞，應(yīng)更換軸承；如果外部機械有問題，可配合機修鉗工進行維修。2）電動機M斷相運行 按下啟動按鈕，電動機發(fā)出嗡嗡聲不能正常啟動，這是電動機斷相造成的，此時應(yīng)立即切斷電源，否則易燒壞電動機。產(chǎn)生斷相可能的原因是：電源斷相；熔斷器有一相熔體熔斷，應(yīng)更換；接觸器有一對主觸頭沒接觸好，應(yīng)修復(fù)。3）電動機啟動后不能自鎖 故障原因是控制電路中自鎖觸點接觸不良或自鎖接線松開，修復(fù)即可。4）電動機不能停止 按下停止按鈕電動機不能停車，故障原因多是接觸器主觸點熔焊，應(yīng)修復(fù)或更換；熱繼電器FR已動作過，未復(fù)位；接觸器KM線圈或觸點已損壞，應(yīng)修復(fù)或更換。5）電動機M運行中突然停車 這種故障的主要原因是由于熱繼電器FR動作。發(fā)生這種故障后，一定要找出熱繼電器FR動作的原因，排除后才能將其復(fù)位。引起熱繼電器FR動作的原因可能是：三相電源電壓不平衡，電源電壓較長時間過低，負(fù)載過重以及電動機M的連線導(dǎo)線接觸不良等。4.2安全注意事項1、嚴(yán)格遵守車工安全操作規(guī)程。2、通電前檢查機床各部分位置正確。3、操作時注意力要集中，以防滑板等碰撞。4、變換轉(zhuǎn)速時應(yīng)先停車，后變速。五、畢業(yè)設(shè)計總結(jié)通過這次畢業(yè)設(shè)計，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時在查找資料的過程中也了解了許多的課外知識，開拓了視野，認(rèn)清了將來機床的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識方面和動手能力方面有了質(zhì)的飛越。畢業(yè)設(shè)計是我作為一名學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次的作業(yè)，它既是對學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會的實際操作應(yīng)用鑄就了一個良好開端。畢業(yè)設(shè)計是我對所學(xué)知識理論的檢驗與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計者獨立分析和解決問題的能力，是我在校期間向?qū)W校所交的一份綜合性作業(yè)。從老師的角度的來說，指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計是老師對學(xué)生所做的最后一次執(zhí)手訓(xùn)練。其次，畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)是老師檢驗其教學(xué)效果，改進教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量的絕好機會。畢業(yè)的時間一天天地臨近，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲，在不斷努力下我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的大概總結(jié)，但是真的面對畢業(yè)設(shè)計時才發(fā)覺自己原來的想法基本上是錯誤的。畢業(yè)設(shè)計不僅