《電氣控制與儀表》課程設(shè)計(jì)說明書

1、設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書電氣控制與儀表課程設(shè)計(jì)學(xué) 院： 學(xué) 號(hào)： 專業(yè)（方向）年級(jí)： 09電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 一、摘要鏜床主要用于加工精確的孔和各孔間的距離要求較為精確的零件。目前國(guó)內(nèi)使用鏜床90%都是使用繼電器-接觸器傳統(tǒng)的控制方式，這種方式使機(jī)械震動(dòng)噪聲大，接線復(fù)雜，維修工作量大。 孔加工一般可在鉆床、車床、鏜床、拉床、內(nèi)圓磨床上進(jìn)行，有些工件也在鏜床上加工。鏜床加工的特點(diǎn)是：主運(yùn)動(dòng)由刀具作旋轉(zhuǎn)來(lái)完成，而進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由主軸或工作臺(tái)的移動(dòng)來(lái)達(dá)到，并且可以通過鏜床工作臺(tái)的三個(gè)方向移動(dòng)，很方便、準(zhǔn)確地調(diào)整切削刀具與工件的相對(duì)位置。因此在鏜床上進(jìn)行鉆孔、鉸孔和鏜孔也是一種重要的加工方法。

2、二、設(shè)計(jì)的任務(wù)（一）、基本情況介紹機(jī)床概況 改設(shè)備用于大批量生產(chǎn)某零件的鏜孔與鉸孔加工工序。其加工效率的要求均較高，宜采用專用設(shè)備。機(jī)床主運(yùn)動(dòng)采用動(dòng)力頭，由Y100L-6型（1.5KW.4A）三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)。該設(shè)備能進(jìn)行鏜孔加工，當(dāng)更換刀具和改變進(jìn)給速度時(shí)，又能進(jìn)行鉸孔加工（有鏜孔與鉸孔加工選擇），加工動(dòng)作流程如圖8-11所示。圖8-11加工動(dòng)作流程圖(二)、拖動(dòng)情況介紹進(jìn)給系統(tǒng)采用液壓控制，為提高功效進(jìn)給速度分快進(jìn)與工進(jìn)兩種且自動(dòng)變換。液壓統(tǒng)中的液壓泵拖動(dòng)電機(jī)為Y801-2型（750W、1.9A）,由電磁閥（YV1YV4）控制進(jìn) 給速度，其動(dòng)作要求如表8-2所示。表8-2液壓控

3、制動(dòng)作要求為提高加工精度，主軸采用靜壓軸承，由Y801-2型電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)高壓液壓泵產(chǎn)生靜壓油膜。（三）、設(shè)計(jì)要求主軸為單向運(yùn)轉(zhuǎn)，停車要求制動(dòng)（采用能耗制動(dòng)）。主軸電動(dòng)機(jī)與靜壓電動(dòng)機(jī)的連鎖要求是：先開靜壓電動(dòng)機(jī)，靜壓建立后（由油壓繼電器控制）才能起動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)，而停機(jī)時(shí)，要求先停主軸電動(dòng)機(jī)，后停靜壓電動(dòng)機(jī)。1） 主軸加工操作，采用兩地控制。加工結(jié)束制動(dòng)停止，手動(dòng)快退至原位。2） 根據(jù)加工動(dòng)作流程要求，設(shè)置鏜孔加工及鉸孔加工選擇。3） 應(yīng)有照明及工作狀態(tài)顯示。4） 有必要的電氣保護(hù)和連鎖。三、設(shè)計(jì)過程（一）、總體方案選擇說明鏜床的電氣控制線路分析1.主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式 鏜床的床身是一個(gè)整體鑄件，在它

4、的一端固定有前立柱，在前立柱的垂直導(dǎo)軌上又安裝有鏜頭架，鏜頭架可沿垂直導(dǎo)軌上下移動(dòng)。在鏜頭架里集中里裝有主軸、變速箱、進(jìn)給箱和操縱機(jī)構(gòu)等部件。切削刀具一般安裝在鏜軸前端的錐形孔里，或安裝在花盤的刀具溜板上。在切削過程中，鏜軸一面旋轉(zhuǎn)，一面沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而花盤只能旋轉(zhuǎn)，裝在他上面的刀具溜板可作垂直主軸軸線方向的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，鏜軸和花盤軸分別通過各自的傳動(dòng)鏈傳動(dòng)，可以獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。后立柱位于鏜床床身的另一端，后立柱上的尾座用來(lái)支撐裝夾在鏜軸上的鏜桿末端，它與鏜頭架同時(shí)升降，兩者的軸線始終在同一水平直線上。根據(jù)鏜桿的長(zhǎng)短，可通過后立柱沿床身水平導(dǎo)軌的移動(dòng)來(lái)調(diào)整前、后立柱之間的距離。 有以上分析可知，

5、鏜床運(yùn)動(dòng)形式為： （1）主運(yùn)動(dòng) 鏜桿（主軸）旋轉(zhuǎn)或平旋盤旋轉(zhuǎn)，鏜刀裝在鏜軸前段的孔內(nèi)或裝在花盤的刀具溜板上。 （2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 鏜軸是軸向進(jìn)給、花盤上刀具的徑向進(jìn)給、主軸箱的垂直上下移動(dòng)、花盤刀具溜板的徑向移動(dòng)、工作臺(tái)的縱向和橫向移動(dòng)；鏜頭架的垂直進(jìn)給、工作臺(tái)的橫向和縱向進(jìn)給。 （3）輔助運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)、后立柱的軸向水平移動(dòng)、尾座的垂直移動(dòng)及各部分的快速移動(dòng)。（二）、設(shè)計(jì)原理圖 主電路的設(shè)計(jì)主電路分析：主軸電動(dòng)機(jī)M1由2個(gè)接觸器控制。其KM2控制主軸電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)；KM1控制能耗制動(dòng)。靜壓電動(dòng)機(jī)M2由KM4控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，油泵電動(dòng)機(jī)M3由KM6控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，2、控制電路設(shè)計(jì)一、主電動(dòng)機(jī)的

6、點(diǎn)動(dòng)控制，主電動(dòng)機(jī)有正向運(yùn)轉(zhuǎn)和反向運(yùn)轉(zhuǎn)之分，分別有SB1和SB2控制。按SB4接觸器KM1線圈通電吸合，KM1的輔助常開觸點(diǎn)閉合，接觸器KM4線圈通電吸合，三相電源KM1的主觸點(diǎn)，和電動(dòng)機(jī)的定子繞組松開主電動(dòng)機(jī)斷電停止。二、主電動(dòng)機(jī)的快進(jìn)、快退控制，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正向低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，行程開關(guān)SQ7的觸點(diǎn)均處于斷開位置，主軸變速和進(jìn)給變速用行程開關(guān)上去控制，按SB2，中間繼電器KA1線圈通電吸合，并將KM1線圈自鎖，KM1的輔助常開觸點(diǎn)閉合：靜壓電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，使KM1線圈通電吸合，并將KN1線圈自鎖，使其通電吸合，當(dāng)要求主電動(dòng)機(jī)而高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，行程開關(guān)SQ7的觸點(diǎn)、SQ3、SQ4均處于閉合狀態(tài)。按SB2后，

7、KA1、KM2、KM1、KM4的線圈相繼通電吸合，電機(jī)在低速下直接運(yùn)動(dòng)，又因?yàn)镾Q7的閉合，時(shí)間繼電器KT線圈通電吸合，延時(shí)后，KT的常閉觸點(diǎn)斷開，,KM1線圈通電，KM5主觸點(diǎn)吸合，低速變?yōu)楦咚?。三、主軸變速時(shí)主電動(dòng)機(jī)的緩慢控制。當(dāng)主軸變速時(shí)，變速控盤拉出，行程開關(guān)SQ3的常開觸點(diǎn)SQ3斷開，KM3線圈通電，KM3的輔助常開觸點(diǎn)斷開，線圈KM1斷電，主電動(dòng)機(jī)脫離三相電源，電動(dòng)機(jī)能自動(dòng)停止，空盤退回原位，行程開關(guān)SQ3、SQ5的常閉觸點(diǎn)閉合，接觸器KM1、KM4線圈通電吸合，主電動(dòng)機(jī)低速下正唱啟動(dòng)，主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到某值時(shí)，速度繼電器常閉觸點(diǎn)斷開，接觸器KM1線圈斷電，KS正轉(zhuǎn)常開觸點(diǎn)閉合，使線

8、圈KM2通電吸合，當(dāng)轉(zhuǎn)速降到KS德福韋轉(zhuǎn)速后，KS常閉觸點(diǎn)閉合，常開觸點(diǎn)斷開。3、按設(shè)計(jì)要求檢查各動(dòng)作程序，各種保護(hù)聯(lián)鎖等全部符合要求，繪制電氣控制縱原理圖4、編制元件明細(xì)表符號(hào)名稱數(shù)量M1主軸電動(dòng)機(jī)1M2靜壓電動(dòng)機(jī)1M3油泵電動(dòng)機(jī)1QF三級(jí)低壓斷路器4FU熔斷器7EL照明燈1HL指示燈1SB按鈕8SA安全回路開關(guān)1SQ限位開關(guān)5KT時(shí)間繼電器2KM三級(jí)交流接觸器4KM交流接觸器8Ks速度繼電器1R限流電位器1YV電磁閥4T整流變壓器1TC控制電路電源變壓器1四、設(shè)計(jì)小結(jié)經(jīng)過一周的掙扎我的課程設(shè)計(jì)終于完成了。雖然做的過程中遇到很多困難，但還是做完了，課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且

9、也是對(duì)自己能力的一種提高。雖然課程設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種元件的選用標(biāo)準(zhǔn)，各種元件的安裝要求，我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺，說來(lái)還真是萬(wàn)事開頭難，不知道如何入手，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)書籍和相關(guān)論文，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也充分認(rèn)識(shí)到課程設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過這次比較完整的機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，解決