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 砂輪電動機(jī)分析設(shè)計(jì)22.2液壓泵電動機(jī)分析設(shè)計(jì)32.3 砂輪升降電動機(jī)分析設(shè)計(jì)42.4 電磁吸盤電路分析設(shè)計(jì)52.4.1砂輪與液壓泵電動機(jī)控制電路和電磁吸盤電路52.4.2.電磁吸盤電路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、電磁吸盤、砂輪箱、滑座、立柱等部分組成。 1. 床身：其中裝有液壓傳動裝置，以使矩形工作臺做往復(fù)運(yùn)動（縱向）2. 工作臺：表面是T形槽,用來安裝電磁吸盤以吸持工件或直接安裝大型工件。3. 電磁吸盤：夾緊工件4. 砂輪箱：沿滑座水平導(dǎo)軌作橫向運(yùn)動5. 滑座：可在立柱導(dǎo)軌上作上下移動1.2控制要求根據(jù)磨床的結(jié)構(gòu)可知它的幾種運(yùn)動形式，主運(yùn)動是砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。垂直進(jìn)給，即滑座在立柱上的上下運(yùn)動；槽向進(jìn)給，即砂輪箱在滑座上的水平運(yùn)動；縱向進(jìn)給，即工作臺沿床身的往復(fù)運(yùn)動。平面磨床采用電動機(jī)拖動，所需電動機(jī)有砂輪電動機(jī)、液壓

3、電動機(jī)、冷卻泵電動機(jī)、砂輪升降電動機(jī),其拖動控制要求如下：（1）砂輪、液壓泵、冷卻泵3臺電動機(jī)都只要求單方向旋轉(zhuǎn)。砂輪升降電動機(jī)需雙向旋轉(zhuǎn)。（2）冷卻泵電動機(jī)應(yīng)伴隨砂輪電動機(jī)的開動而開動。（3）在正常加工中，若電磁吸盤的吸力不足或消失時，砂輪電動機(jī)與液壓泵電動機(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）電磁吸盤勵磁線圈具有吸牢工件的正向勵磁、松開工件的斷開勵磁以及抵消剩磁便于取下工件的反向勵磁控制環(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)，各電動機(jī)的長期過載保護(hù)，零壓、欠壓保護(hù)，電磁吸盤吸力不足的欠電流保護(hù)，以及線圈斷開時產(chǎn)生高電壓而危及電路中其他電氣設(shè)備的過壓

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 砂輪電動機(jī)分析設(shè)計(jì)（1）電動機(jī)配置情況及其控制主電路有2臺電動機(jī)。其中M1為砂輪電動機(jī)，帶動砂輪轉(zhuǎn)動來完成磨削加工工作；M2是冷卻泵電動機(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對電路進(jìn)行過載保護(hù)，熔斷器FU對其作短路保護(hù)。（2）控制電路按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1得電吸合并自鎖，M1和M2同時啟動運(yùn)轉(zhuǎn)。按下停止按鈕SB1，KM1失電釋放，M1和M2同時失電停止。注：若加工中不需要冷卻液，則可單獨(dú)關(guān)斷冷卻泵電動機(jī)。電路控制圖如圖2.1.1所示： 圖2.1.

5、1 電動機(jī)M1M2的控制電路2.2液壓泵電動機(jī)分析設(shè)計(jì)（1）電動機(jī)配置情況及其控制主電路有一臺電動機(jī)。M為液壓泵電動機(jī)，實(shí)現(xiàn)工作臺的往復(fù)運(yùn)動，由接觸器KM1的主觸頭控制，單向轉(zhuǎn)動。其中熱繼電器FR對電路進(jìn)行過載保護(hù)，熔斷器FU對其作短路保護(hù)。（2）控制電路按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1得電吸合并自鎖，液壓泵電動機(jī)M啟動運(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 液壓泵電動機(jī)的控制電路2.3 砂輪升降電動機(jī)分析設(shè)計(jì)（1）電動機(jī)配置情況及其控制主電路有一臺電動機(jī)。M為砂輪升降電動機(jī)，用于在磨削過程中調(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。其中熔斷器FU對其作短路保護(hù)。砂輪升降電動機(jī)是短期工作的，因此不設(shè)過載保護(hù)。（2）控制電路砂輪升降電動機(jī)只有在調(diào)整工件和砂輪之間的位置時才使用，因此用點(diǎn)動控制。按下點(diǎn)動按鈕SB1時，接觸器KM1得電吸合，電動機(jī)M啟動正轉(zhuǎn)，砂輪上升。按下點(diǎn)動按鈕SB2時，接觸器KM2得電吸合，電動機(jī)M啟動反轉(zhuǎn)，砂輪下降。砂輪達(dá)到所需位置時，松開SB1或SB2，KM1或KM2失電釋放，電動機(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 砂輪升降電動機(jī)的控制電路2.4 電磁吸盤電路分析設(shè)計(jì)2.4.1砂輪與液壓泵電動機(jī)控制電路和電磁吸盤電路根據(jù)控制要求，我們在砂

7、輪電動機(jī)與冷卻泵電動機(jī)的控制電路中添加了動合觸頭KUD，該觸頭為欠壓繼電器KUD的動合觸頭。電磁吸盤控制電路通過欠電壓繼電器KUD進(jìn)行聯(lián)系，當(dāng)電源電壓過低時，電磁吸盤吸力不足，會導(dǎo)致加工過程中工件飛離吸盤的事故，因此，吸盤線圈并接有欠電壓繼電器KUD。當(dāng)電源電壓過低時，KUD不吸合，串接在KM1、KM2線圈控制電路中的動合觸頭KUD斷開，切斷KM1、KM2線圈電路，是砂輪電動機(jī)和液壓泵電動機(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.電磁吸盤電路（1）充磁過程按下充磁按鈕SB8，接觸器KM3得電吸合并自鎖，其主觸頭閉合，電磁吸盤YH線圈得電，工作臺充磁吸住工件，同時KM

8、5輔助動斷觸頭斷開，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，先按下SB7，切斷電磁吸盤YH上的直流電源。由于吸盤和工件都有剩磁，因此需對吸盤和工件進(jìn)行去磁。（2）去磁過程按下點(diǎn)動按鈕SB9，接觸器KM6得電吸合，其兩副主觸頭閉合，電磁吸盤通入反向直流電，使工作臺和工件去磁。去磁時，為防止因時間過長而使工作臺反向磁化，再次吸住工件，因而接觸器KM6采用點(diǎn)動控制。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，電磁吸盤是一個大電感，在充磁吸工件時，存儲了大量的磁場能量，在脫離電源的一瞬間，吸盤YH的兩端產(chǎn)生較大的自感電動勢，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，在加工過程中，若電源電壓不足，則電磁吸盤不能吸牢工件，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，其動合觸頭串聯(lián)在液壓泵電動機(jī)與砂輪電動機(jī)的控制電路中，若電磁吸盤不能吸緊工件，KUD就會釋放使液壓泵電動機(jī)和砂輪電動機(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為液壓泵電動機(jī)運(yùn)行指示燈，HL3為砂輪電動機(jī)及冷卻泵電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈，HL4為砂輪升降電動機(jī)運(yùn)行指示燈，HL5為電磁吸盤工作（充磁或退磁）指示燈。其工作原理為控制各電動機(jī)的交流接觸器常開輔助觸頭控制。照明和指示燈電路如圖2.5.1所示 圖2.4.1 電磁吸盤電路（1） 圖2.4.1 電磁吸盤電路（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，使之免受過電流、逆電流、短路和欠電壓等不正常情況地危害，同

11、時也可用于不頻繁啟動地電動機(jī)以及操作和轉(zhuǎn)換電路。選擇斷路器時應(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） 長延時動作電流整定值Izi為0.81倍導(dǎo)線允許載流量。（2） 3倍長延時動作電流整定值地可返回時間大于或等于線路中最大啟動電流地電動機(jī)地啟動時間。電動機(jī)保護(hù)用斷路器選用條件：（1） 長延時動作電流整定

12、值Izi等于電動機(jī)地額定電流。（2） 6倍長延時電流整定值地可返回時間大于或等于電動機(jī)地實(shí)際啟動時間。（3） 瞬時整定電流對籠型電動機(jī)為815倍脫扣器額定電流，對繞線轉(zhuǎn)子電動機(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。對于具有沖擊電流的電氣設(shè)備，如異步電動機(jī)的啟動電流為額定電流的5-7倍，則應(yīng)采用經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法。對于多臺電動機(jī)共用一個熔斷器進(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-容量最大的電動機(jī)額定電流 I

13、qt -其余電動機(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，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)載或電動機(jī)的額定電流。3.4熱繼電器的選擇熱繼電器時依據(jù)電流流過發(fā)熱元件時產(chǎn)生地?zé)崾闺p金屬片發(fā)生彎曲而推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動做的一種電器，主要用于電動機(jī)地過載保護(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。對于過載可能性很小的電動機(jī)就不必增設(shè)熱繼電器。按電動機(jī)地額定電流來確定熱繼電器地型號和規(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短時接通或斷開小電流控制電路的開關(guān)。按鈕主要根據(jù)電源種類、觸點(diǎn)數(shù)、使用場合及顏色來選擇。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 二倍對于銅導(dǎo)線的載流量,口訣指出銅線升級算,即將銅導(dǎo)線的截面按截面排列順序提升一級,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)床有四個電動機(jī)，其電動機(jī)銘牌參數(shù)是：M1砂輪電動機(jī):Y90S-4,3kW，380V,5A，2860r/minM2砂輪升降電動機(jī)：0.75Kw,380V，2.0A，1400r/minM3冷卻泵電動機(jī)：JCB-22，0.15kW,380V，0.43A，2790r/minM4液壓電動機(jī)：1.1kW，380V,2.7A,1410r/min元件明細(xì)表序號器件名稱數(shù)量型號規(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：接線圖致謝時間如流水般，我們學(xué)習(xí)到了最后一個環(huán)節(jié)課程設(shè)計(jì)。使我們可以通過課程設(shè)計(jì)來進(jìn)一步綜合檢驗(yàn)和鞏固自己學(xué)到的知識。在我們?yōu)槠谌艿恼n程設(shè)計(jì)里，時間應(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 。同時也是最后一次得到各位老