M7120磨床課程設(shè)計(jì)

1、 目錄第一章 M7120磨床的基本結(jié)構(gòu)及控制要求11.1 M7120磨床結(jié)構(gòu)11.2控制要求1第二章 M7120磨床電路設(shè)計(jì)及分析制圖22.1 砂輪電動(dòng)機(jī)分析設(shè)計(jì)22.2液壓泵電動(dòng)機(jī)分析設(shè)計(jì)32.3 砂輪升降電動(dòng)機(jī)分析設(shè)計(jì)42.4 電磁吸盤(pán)電路分析設(shè)計(jì)52.4.1砂輪與液壓泵電動(dòng)機(jī)控制電路和電磁吸盤(pán)電路52.4.2.電磁吸盤(pán)電路62.5照明和指示燈電路6第三章 M7120磨床電氣元件選擇93.1斷路器的選擇93.2熔斷器的選擇93.3交流接觸器的選擇103.4熱繼電器的選擇103.5按鈕的選擇103.6導(dǎo)線的選擇10元件明細(xì)表11附錄：12接線圖12致謝19參考文獻(xiàn)20第一章 M7120磨床的

2、基本結(jié)構(gòu)及控制要求1.1 M7120磨床結(jié)構(gòu)平面磨床的結(jié)構(gòu)如圖所示，由床身、工作臺(tái)、電磁吸盤(pán)、砂輪箱、滑座、立柱等部分組成。 1. 床身：其中裝有液壓傳動(dòng)裝置，以使矩形工作臺(tái)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（縱向）2. 工作臺(tái)：表面是T形槽,用來(lái)安裝電磁吸盤(pán)以吸持工件或直接安裝大型工件。3. 電磁吸盤(pán)：夾緊工件4. 砂輪箱：沿滑座水平導(dǎo)軌作橫向運(yùn)動(dòng)5. 滑座：可在立柱導(dǎo)軌上作上下移動(dòng)1.2控制要求根據(jù)磨床的結(jié)構(gòu)可知它的幾種運(yùn)動(dòng)形式，主運(yùn)動(dòng)是砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。垂直進(jìn)給，即滑座在立柱上的上下運(yùn)動(dòng)；槽向進(jìn)給，即砂輪箱在滑座上的水平運(yùn)動(dòng)；縱向進(jìn)給，即工作臺(tái)沿床身的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。平面磨床采用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，所需電動(dòng)機(jī)有砂輪電動(dòng)機(jī)、液壓

3、電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)、砂輪升降電動(dòng)機(jī),其拖動(dòng)控制要求如下：（1）砂輪、液壓泵、冷卻泵3臺(tái)電動(dòng)機(jī)都只要求單方向旋轉(zhuǎn)。砂輪升降電動(dòng)機(jī)需雙向旋轉(zhuǎn)。（2）冷卻泵電動(dòng)機(jī)應(yīng)伴隨砂輪電動(dòng)機(jī)的開(kāi)動(dòng)而開(kāi)動(dòng)。（3）在正常加工中，若電磁吸盤(pán)的吸力不足或消失時(shí)，砂輪電動(dòng)機(jī)與液壓泵電動(dòng)機(jī)應(yīng)立即停止工作，以防工件被砂輪切向力打飛而發(fā)生人身和設(shè)備事故。（4）電磁吸盤(pán)勵(lì)磁線圈具有吸牢工件的正向勵(lì)磁、松開(kāi)工件的斷開(kāi)勵(lì)磁以及抵消剩磁便于取下工件的反向勵(lì)磁控制環(huán)節(jié)。（5）具有完善的保護(hù)環(huán)節(jié)。各電路的短路保護(hù)，各電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)，零壓、欠壓保護(hù)，電磁吸盤(pán)吸力不足的欠電流保護(hù)，以及線圈斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生高電壓而危及電路中其他電氣設(shè)備的過(guò)壓

4、保護(hù)。（6）機(jī)床安全照明電路與工件去磁的控制環(huán)節(jié)。第二章 M7120磨床電路設(shè)計(jì)及分析制圖2.1 砂輪電動(dòng)機(jī)分析設(shè)計(jì)（1）電動(dòng)機(jī)配置情況及其控制主電路有2臺(tái)電動(dòng)機(jī)。其中M1為砂輪電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成磨削加工工作；M2是冷卻泵電動(dòng)機(jī)，M1和M2同由接觸器KM1的主觸頭控制，單向旋轉(zhuǎn)。其中熱繼電器FR1、FR2對(duì)電路進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，熔斷器FU對(duì)其作短路保護(hù)。（2）控制電路按下啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1得電吸合并自鎖，M1和M2同時(shí)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。按下停止按鈕SB1，KM1失電釋放，M1和M2同時(shí)失電停止。注：若加工中不需要冷卻液，則可單獨(dú)關(guān)斷冷卻泵電動(dòng)機(jī)。電路控制圖如圖2.1.1所示： 圖2.1.

5、1 電動(dòng)機(jī)M1M2的控制電路2.2液壓泵電動(dòng)機(jī)分析設(shè)計(jì)（1）電動(dòng)機(jī)配置情況及其控制主電路有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。M為液壓泵電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由接觸器KM1的主觸頭控制，單向轉(zhuǎn)動(dòng)。其中熱繼電器FR對(duì)電路進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，熔斷器FU對(duì)其作短路保護(hù)。（2）控制電路按下啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1得電吸合并自鎖，液壓泵電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。按下停止按鈕SB1，KM1失電釋放，M失電停轉(zhuǎn)。電路控制圖如圖2.2.1所示： 圖2.2.1 液壓泵電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3 砂輪升降電動(dòng)機(jī)分析設(shè)計(jì)（1）電動(dòng)機(jī)配置情況及其控制主電路有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。M為砂輪升降電動(dòng)機(jī)，用于在磨削過(guò)程中調(diào)整砂輪與工件之間的位置，有接觸器KM1和

6、KM2的主觸頭控制，雙向轉(zhuǎn)動(dòng)。其中熔斷器FU對(duì)其作短路保護(hù)。砂輪升降電動(dòng)機(jī)是短期工作的，因此不設(shè)過(guò)載保護(hù)。（2）控制電路砂輪升降電動(dòng)機(jī)只有在調(diào)整工件和砂輪之間的位置時(shí)才使用，因此用點(diǎn)動(dòng)控制。按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB1時(shí)，接觸器KM1得電吸合，電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)正轉(zhuǎn)，砂輪上升。按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB2時(shí)，接觸器KM2得電吸合，電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)反轉(zhuǎn)，砂輪下降。砂輪達(dá)到所需位置時(shí)，松開(kāi)SB1或SB2，KM1或KM2失電釋放，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，砂輪停止上升或下降。電路控制圖如圖2.2.1所示： 圖2.2.1 砂輪升降電動(dòng)機(jī)的控制電路2.4 電磁吸盤(pán)電路分析設(shè)計(jì)2.4.1砂輪與液壓泵電動(dòng)機(jī)控制電路和電磁吸盤(pán)電路根據(jù)控制要求，我們?cè)谏?/p>

7、輪電動(dòng)機(jī)與冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制電路中添加了動(dòng)合觸頭KUD，該觸頭為欠壓繼電器KUD的動(dòng)合觸頭。電磁吸盤(pán)控制電路通過(guò)欠電壓繼電器KUD進(jìn)行聯(lián)系，當(dāng)電源電壓過(guò)低時(shí)，電磁吸盤(pán)吸力不足，會(huì)導(dǎo)致加工過(guò)程中工件飛離吸盤(pán)的事故，因此，吸盤(pán)線圈并接有欠電壓繼電器KUD。當(dāng)電源電壓過(guò)低時(shí)，KUD不吸合，串接在KM1、KM2線圈控制電路中的動(dòng)合觸頭KUD斷開(kāi)，切斷KM1、KM2線圈電路，是砂輪電動(dòng)機(jī)和液壓泵電動(dòng)機(jī)停止工作，確保安全生產(chǎn)。電路控制圖如2.4.1（1）所示2.4.2.電磁吸盤(pán)電路（1）充磁過(guò)程按下充磁按鈕SB8，接觸器KM3得電吸合并自鎖，其主觸頭閉合，電磁吸盤(pán)YH線圈得電，工作臺(tái)充磁吸住工件，同時(shí)KM

8、5輔助動(dòng)斷觸頭斷開(kāi)，使KM6不能得電，實(shí)現(xiàn)互鎖。磨削加工完畢，在取下加工好的工件時(shí)，先按下SB7，切斷電磁吸盤(pán)YH上的直流電源。由于吸盤(pán)和工件都有剩磁，因此需對(duì)吸盤(pán)和工件進(jìn)行去磁。（2）去磁過(guò)程按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB9，接觸器KM6得電吸合，其兩副主觸頭閉合，電磁吸盤(pán)通入反向直流電，使工作臺(tái)和工件去磁。去磁時(shí)，為防止因時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而使工作臺(tái)反向磁化，再次吸住工件，因而接觸器KM6采用點(diǎn)動(dòng)控制。保護(hù)裝置由放電電阻R和電容C以及欠電壓繼電器KUD組成，電阻R和電容C的作用是，電磁吸盤(pán)是一個(gè)大電感，在充磁吸工件時(shí)，存儲(chǔ)了大量的磁場(chǎng)能量，在脫離電源的一瞬間，吸盤(pán)YH的兩端產(chǎn)生較大的自感電動(dòng)勢(shì)，使線圈和其他電器元

9、件損壞，因此用電阻和電容組成放電回路利用電容C兩邊的電壓不能突變的特點(diǎn)，使電磁吸盤(pán)線圈兩端電壓變化趨于緩慢，利用電阻消耗電磁能量。欠電壓繼電器KUD的作用是，在加工過(guò)程中，若電源電壓不足，則電磁吸盤(pán)不能吸牢工件，導(dǎo)致工件被砂輪打出，造成嚴(yán)重事故。因此，在電路中設(shè)置了欠電壓繼電器KUD，將其線圈并聯(lián)在直流電源上，其動(dòng)合觸頭串聯(lián)在液壓泵電動(dòng)機(jī)與砂輪電動(dòng)機(jī)的控制電路中，若電磁吸盤(pán)不能吸緊工件，KUD就會(huì)釋放使液壓泵電動(dòng)機(jī)和砂輪電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，保證了安全。電路控制圖如2.4.1（2）所示2.5照明和指示燈電路HL為照明燈，其工作電壓為24V，由變壓器TC供電。SA為照明負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)。HL1HL5為指示燈，

10、工作電壓均為6V，也由變壓器TC供電。其中，HL1為控制電路指示燈，HL2為液壓泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行指示燈，HL3為砂輪電動(dòng)機(jī)及冷卻泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈，HL4為砂輪升降電動(dòng)機(jī)運(yùn)行指示燈，HL5為電磁吸盤(pán)工作（充磁或退磁）指示燈。其工作原理為控制各電動(dòng)機(jī)的交流接觸器常開(kāi)輔助觸頭控制。照明和指示燈電路如圖2.5.1所示 圖2.4.1 電磁吸盤(pán)電路（1） 圖2.4.1 電磁吸盤(pán)電路（2） 圖2.5.1照明電路 綜上分析，得出M7120磨床的電氣原理圖如下：第三章 M7120磨床電氣元件選擇3.1斷路器的選擇 斷路器主要用于保護(hù)交流、直流電路內(nèi)地設(shè)備，使之免受過(guò)電流、逆電流、短路和欠電壓等不正常情況地危害，同

11、時(shí)也可用于不頻繁啟動(dòng)地電動(dòng)機(jī)以及操作和轉(zhuǎn)換電路。選擇斷路器時(shí)應(yīng)考慮地主要參數(shù)有：額定電壓、額定電流和允許分?jǐn)嗟貥O限電流。選擇地一般要求是：（1） 低壓斷路器地額定電壓大于或等于線路額定電壓。（2） 低壓斷路器地額定電流大于或等于線路計(jì)算負(fù)載電流。（3） 低壓斷路器地脫扣器額定電流大于或等于線路計(jì)算負(fù)載電流。（4） 低壓斷路器地極限通斷能力大于或等于線路中最大短路電流。配電用斷路器選用條件：（1） 長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作電流整定值Izi為0.81倍導(dǎo)線允許載流量。（2） 3倍長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作電流整定值地可返回時(shí)間大于或等于線路中最大啟動(dòng)電流地電動(dòng)機(jī)地啟動(dòng)時(shí)間。電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器選用條件：（1） 長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作電流整定

12、值Izi等于電動(dòng)機(jī)地額定電流。（2） 6倍長(zhǎng)延時(shí)電流整定值地可返回時(shí)間大于或等于電動(dòng)機(jī)地實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間。（3） 瞬時(shí)整定電流對(duì)籠型電動(dòng)機(jī)為815倍脫扣器額定電流，對(duì)繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)為36倍脫扣器額定電流。3.2熔斷器的選擇熔斷器的類型很多，通常有插入式，螺旋式，填料封閉管式等，選擇熔斷器，實(shí)際上主要是選擇熔斷器類型，額定電壓和電流，以及熔體的額定電流。對(duì)于具有沖擊電流的電氣設(shè)備，如異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流為額定電流的5-7倍，則應(yīng)采用經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法。對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用一個(gè)熔斷器進(jìn)行保護(hù)的，則取 Ir=(1.52.5)Inmax+Iqt 其中 Ir-熔體的額定電流 Inmax-容量最大的電動(dòng)機(jī)額定電流 I

13、qt -其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和3.3交流接觸器的選擇接觸器分為交流和直流兩種，在機(jī)床上應(yīng)用最多的是交流接觸器，選擇時(shí)主要考慮主觸點(diǎn)的額定電流，輔助觸點(diǎn)的數(shù)量，吸引線圈的電壓等級(jí)，操作頻率等。選擇的交流接觸器，其主觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)大于負(fù)載或電動(dòng)機(jī)的額定電流。3.4熱繼電器的選擇熱繼電器時(shí)依據(jù)電流流過(guò)發(fā)熱元件時(shí)產(chǎn)生地?zé)崾闺p金屬片發(fā)生彎曲而推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)做的一種電器，主要用于電動(dòng)機(jī)地過(guò)載保護(hù)、斷相及電流不平衡運(yùn)行地保護(hù)及其他電器設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)地控制。對(duì)于過(guò)載可能性很小的電動(dòng)機(jī)就不必增設(shè)熱繼電器。按電動(dòng)機(jī)地額定電流來(lái)確定熱繼電器地型號(hào)和規(guī)格。熱繼電器元件地額定電流Ir應(yīng)接近或略大于電動(dòng)機(jī)地額定電流In，

14、即 Ir=(0.951.05)In3.5按鈕的選擇按鈕通常是用來(lái)短時(shí)接通或斷開(kāi)小電流控制電路的開(kāi)關(guān)。按鈕主要根據(jù)電源種類、觸點(diǎn)數(shù)、使用場(chǎng)合及顏色來(lái)選擇。3.6導(dǎo)線的選擇根據(jù)法則：10下五;100上二;25、35,四、三界;70、95,兩倍半;穿管、溫度,八、九折.裸線加一半.銅線升級(jí)算.這幾句口訣反映的是鋁芯絕緣線載流量與截面的倍數(shù)關(guān)系.根據(jù)口訣,我國(guó)常用導(dǎo)線標(biāo)稱截面(平方毫米)與倍數(shù)關(guān)系排列如下:五倍 四倍 三倍 二倍半 二倍對(duì)于銅導(dǎo)線的載流量,口訣指出銅線升級(jí)算,即將銅導(dǎo)線的截面按截面排列順序提升一級(jí),再按相應(yīng)的鋁線條件計(jì)算. 當(dāng)相線截面16mm2,且35mm2,PE(接地)線最小截面為相

15、線截面的1/2.M7120型機(jī)床有四個(gè)電動(dòng)機(jī)，其電動(dòng)機(jī)銘牌參數(shù)是：M1砂輪電動(dòng)機(jī):Y90S-4,3kW，380V,5A，2860r/minM2砂輪升降電動(dòng)機(jī)：0.75Kw,380V，2.0A，1400r/minM3冷卻泵電動(dòng)機(jī)：JCB-22，0.15kW,380V，0.43A，2790r/minM4液壓電動(dòng)機(jī)：1.1kW，380V,2.7A,1410r/min元件明細(xì)表序號(hào)器件名稱數(shù)量型號(hào)規(guī)格參數(shù)備注1斷路器1DZ47LE-32/3N380V 10A正泰 2熔斷器3RT28-32380V 15A正泰3熔斷器3RT28-32380V 2A正泰4交流接觸器1CJ20-10380V 6A正泰5交流接

16、觸器1CJ20-10380V 4A正泰6熱繼電器1JT20-103809R7熱繼電器1JT20-103804R8熱繼電器1JT20-1038011R9導(dǎo)線若干BVR接地線主電路用黑銅線2.5平方毫米 控制線路紅線1平方毫米接地線黃綠色4平方毫米軟線10端子排2TB-151015A 10組正泰附錄：接線圖致謝時(shí)間如流水般，我們學(xué)習(xí)到了最后一個(gè)環(huán)節(jié)課程設(shè)計(jì)。使我們可以通過(guò)課程設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)一步綜合檢驗(yàn)和鞏固自己學(xué)到的知識(shí)。在我們?yōu)槠谌艿恼n程設(shè)計(jì)里，時(shí)間應(yīng)該是比較充足的。所以我們也做了比較仔細(xì)和充分的準(zhǔn)備。在應(yīng)用到老師給的一些資料后資料不是很完整，我們利用課間上網(wǎng)查閱各種資料，在按照老師給我們的技術(shù)要求的基礎(chǔ)上然后再分析整理加以組織，這樣構(gòu)成了自己論文的主體部份。我認(rèn)為這是一次自己學(xué)習(xí)的好機(jī)會(huì) 。同時(shí)也是最后一次得到各位老