型搖臂鉆床電氣控制電路設(shè)計(jì)doc

1、大 學(xué)電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）題目： Z35型搖臂鉆床電氣控制電路設(shè)計(jì) 目 錄第1章 Z35型搖臂鉆床的簡介11.1 Z35型搖臂鉆床的主要結(jié)構(gòu)11.2 Z35型搖臂鉆床的運(yùn)動形式11.3 Z35型搖臂鉆床電氣拖動特點(diǎn)及控制要求11.4 搖臂鉆床的日常保護(hù)2第2章 Z35型搖臂鉆床的傳動方案32.1 Z35型搖臂鉆床的調(diào)速3 Z35型搖臂鉆床的正反轉(zhuǎn)3第3章 Z35型搖臂鉆床電氣控制線路43.1 主電路設(shè)計(jì)43.2 控制電路設(shè)計(jì)4第4章 Z35型搖臂鉆床電器元件選擇7第5章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)8參考文獻(xiàn).9第1章 Z35型搖臂鉆床的簡介1.1 Z35型搖臂鉆床的主要結(jié)構(gòu)搖臂鉆床主要由底座、內(nèi)立柱

2、、外立柱、搖臂、主軸箱及工作臺等部分組成。內(nèi)立柱固定在底座的一端，在他的外面套有外立柱，外立柱可繞內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)360度搖臂的一端為套筒，它套裝在外立柱做上下移動由于絲桿與外立柱連成一體，而升降螺母固定在搖臂上，因此搖臂不能繞外立柱轉(zhuǎn)動，只能與外立柱一起繞內(nèi)立柱來回轉(zhuǎn)主軸箱是一個(gè)復(fù)合部件，由主傳動電動機(jī)、主軸和主軸傳動機(jī)構(gòu)、進(jìn)給和變速機(jī)構(gòu)、機(jī)床的操作機(jī)構(gòu)等部分組成主軸箱安裝在搖臂的水平導(dǎo)軌上，可以通過手輪操作使其在水平導(dǎo)軌上沿?fù)u臂移動。 1.2 Z35型搖臂鉆床的運(yùn)動形式當(dāng)進(jìn)行加工時(shí)，由特殊的加緊裝置將主軸箱緊固在搖臂導(dǎo)軌上，而外立柱緊固在內(nèi)立柱上搖臂緊固在外立柱上，然后進(jìn)行鉆削加工一邊進(jìn)行縱向進(jìn)

3、給，其運(yùn)動形式為：（1）搖臂鉆床的主運(yùn)動為主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動； （2）入給運(yùn)動為主軸的縱向入給； （3）輔助運(yùn)動有：搖臂沿外立柱垂直移動，主軸箱沿?fù)u臂長度方向的移動，搖臂與外立柱一起繞內(nèi)立柱的回轉(zhuǎn)運(yùn)動。1.3 Z35型搖臂鉆床電氣拖動特點(diǎn)及控制要求 （1）搖臂鉆床運(yùn)動部件較多，為了簡化傳動裝置采用多臺電動機(jī)拖動例如Z35型搖臂鉆床采用4臺電動機(jī)拖動。他們分別是主軸電動機(jī)，搖臂升降電動機(jī)，液壓泵電動機(jī)和冷卻泵電動機(jī)，這些電動機(jī)都采用直接啟動方式。 （2）為了適應(yīng)多種形式的加工要求，搖臂鉆床主軸的旋轉(zhuǎn)及入給運(yùn)動有較大的調(diào)速范圍，一般情況下多由機(jī)械變速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)主軸變速機(jī)構(gòu)與進(jìn)給變速機(jī)構(gòu)均裝在主軸箱內(nèi)。

4、（3）搖臂鉆床的主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動均為主軸的運(yùn)動，為此這兩項(xiàng)運(yùn)動有一臺主軸電動機(jī)拖動，分別經(jīng)主軸傳動機(jī)構(gòu)，進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)主軸的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給。 （4）在加工螺紋時(shí)，要求主軸能正反轉(zhuǎn)搖臂鉆床主軸正反轉(zhuǎn)一般采用機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)因此主軸電動機(jī)僅需要單向旋轉(zhuǎn)。（5）搖臂升降電動機(jī)要求能正反向旋轉(zhuǎn)。 （6）內(nèi)外主軸的夾緊與放松、主軸與搖臂的夾緊與放松可用機(jī)械操作、電氣-機(jī)械裝置，電氣-液壓或電氣-液壓-機(jī)械等控制方法實(shí)現(xiàn)若采用液壓裝置則備有液壓泵電機(jī)。1.4 搖臂鉆床的日常保護(hù) 1.清洗鉆床時(shí)，注意要內(nèi)外清洗，要顧及到每一個(gè)死角。對于工作臺面上的毛刺要也認(rèn)真清洗；2.對于各個(gè)部件的靈活性也可不間斷的檢查，以免在

5、運(yùn)行是發(fā)生故障；3.在檢查主軸進(jìn)刀箱時(shí)，要記得檢查油質(zhì)，保證油量的供給；4.檢查電源、門蓋等基本部位是否有松動問題；5.時(shí)刻檢查各電器控制開關(guān)的靈活程度；6.注意液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行，是否有漏洞現(xiàn)象發(fā)生。這些都是一般最基本的搖臂鉆床檢查與保養(yǎng)的小常識，但卻需要大家多多注意這些小細(xì)節(jié)。第2章 Z35型搖臂鉆床的傳動方案2.1 Z35型搖臂鉆床的調(diào)速鉆床可以進(jìn)行多種形式的加工，如：鉆孔，鏜孔，鉸孔及攻螺紋。因此要求鉆床的主軸運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動有較寬的調(diào)速范圍。Z35型搖臂鉆床的主軸的調(diào)速范圍為50：1，正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速為40 r/min，最高為2000 r/min，進(jìn)給范圍為0.051.60 r/min。它

6、的調(diào)速是通過三相交流異步電動機(jī)和變速箱來實(shí)現(xiàn)的。也有的是采用多速異步電動機(jī)拖動，這樣可以簡化變速機(jī)構(gòu)。鉆床的種類很多，有臺鉆，立鉆，臥鉆，專門化鉆床和搖臂鉆床。臺鉆和立鉆的電氣電路比較簡單，其他型式的鉆床在控制系統(tǒng)上也大同小異。搖臂鉆床除了主軸的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動外,還有搖臂的上升，下降及立柱的夾緊和放松。搖臂的上升，下降由一臺交流異步電動機(jī)拖動，主軸箱，立柱的夾緊和放松由另一臺交流電動機(jī)拖動。通過電動機(jī)拖動一臺齒輪泵，供給夾緊裝置所需要的壓力油。而搖臂的回轉(zhuǎn)和主軸箱的左右移動通常采用手動。此外還有一臺冷卻泵電動機(jī)對加工的刀具進(jìn)行冷卻。2.2 Z35型搖臂鉆床的正反轉(zhuǎn)搖臂鉆床適合于在大，中型零件上

7、進(jìn)行鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔及攻螺紋等工作，在具有工藝裝備的條件下還可以進(jìn)行鏜孔。搖臂鉆床的主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動由一臺交流異步電動機(jī)拖動，主軸的正反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動是通過機(jī)械轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的。故主電動機(jī)只有一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向。搖臂鉆床主軸正反轉(zhuǎn)一般采用機(jī)械方法來實(shí)現(xiàn)，這樣主軸電動機(jī)只需單方向旋轉(zhuǎn)。搖臂的升降由升降電動機(jī)拖動，要求電動機(jī)能正，反轉(zhuǎn)。第3章 Z35型搖臂鉆床電氣控制線路3.1主電路設(shè)計(jì)主電路設(shè)計(jì)（27區(qū)），三相電源L1L2L3由電源開關(guān)QS控制，熔斷器FU1實(shí)現(xiàn)對全電路的短路保護(hù)（1區(qū)）。從2區(qū)開始就是主電路。主電路有4臺電動機(jī)。1）M4（2區(qū)）是冷卻泵電動機(jī)，帶動冷卻泵供給工件冷卻液。由于M4容量較小，

8、因此不需要過載保護(hù)，由轉(zhuǎn)換開關(guān)QS2直接控制。M4直接起動，單向旋轉(zhuǎn)。 2）M1(3區(qū))是主軸電動機(jī)，帶動主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和垂直運(yùn)動，是主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動電動機(jī)。它由KM1的主觸點(diǎn)控制，其控制線圈在13區(qū)。熱繼電器FR1做過載保護(hù)，其常閉觸點(diǎn)在13區(qū)。M1直接起動，單向旋轉(zhuǎn)。主軸的正反轉(zhuǎn)由液壓系統(tǒng)和正反轉(zhuǎn)摩擦離合器來實(shí)現(xiàn)，空檔，制動及變速也由液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。 3）M2(45區(qū))是搖臂升降電動機(jī)，帶動搖臂沿立柱的上下移動。它由KM2，KM3的主觸點(diǎn)控制正反轉(zhuǎn)，其控制線圈分別在15，16區(qū)。電動機(jī)M2是短時(shí)運(yùn)行，因此不需要過載保護(hù)。 4）M3(67區(qū))是液壓泵電動機(jī)，帶動液壓泵送出壓力油以實(shí)現(xiàn)搖臂的松

9、開，夾緊和主軸箱的松開，夾緊控制。它由KM4,KM5的主觸點(diǎn)控制其正反轉(zhuǎn)，控制線圈分別在17，18區(qū)。熱繼電器FR2作過載保護(hù)。其常閉觸點(diǎn)在17區(qū)。熔斷器FU2作搖臂升降電動機(jī)M2，液壓電動機(jī)M3和控制電路的短路保護(hù)。圖3.1主電路圖3.2 控制電路設(shè)計(jì)控制電路的設(shè)計(jì)（1319控制電區(qū)），控制電路由控制變壓器TC(8區(qū))將380V交流電源降為127V。1）主軸電動機(jī)M1的控制電路（13區(qū)）。主軸電動機(jī)M1的控制電路是典型的電動機(jī)單向連續(xù)控制電路。SB1,SB2分別為砂輪電動機(jī)M1的停止和啟動按鈕。 2）搖臂升降的控制電路（1419區(qū)）。搖臂升降由搖臂升降電動機(jī)M2作動力，按鈕SB3,SB4分別

10、為搖臂上升，下降的點(diǎn)動按鈕，和KM3,KM2組成接觸器按鈕雙重連鎖的正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動控制電路（1516區(qū)）。 由于搖臂的升降控制須與夾緊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)緊密配合：搖臂升降前，先把搖臂松開，再由M2驅(qū)動升降；搖臂升降到位后，再重新夾緊。 由此可見，搖臂升降的電氣控制是與松緊機(jī)構(gòu)液壓機(jī)械系統(tǒng)（M3與YV）的控制配合進(jìn)行的。 現(xiàn)以搖臂上升為例，來分析控制的全過程：搖臂的下降由SB4控制KM3使M2反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，工作過程與搖臂上升相似。 搖臂松開由行程開關(guān)SQ2控制，搖臂夾緊由行程開關(guān)SQ3控制。如果夾緊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，搖臂不能夾緊；或者因SQ3的位置安裝不當(dāng)，在搖臂已夾緊后SQ3仍不能動作，那么SQ3的常

11、閉觸點(diǎn)長時(shí)間不能斷開，會使液壓泵電動機(jī)M3處于長期過載狀態(tài)。因此，M3采用熱繼電器FR2作過載保護(hù)。 3）主軸箱和立柱松緊的控制（1718區(qū)）。主軸箱和立柱的松緊控制是同時(shí)進(jìn)行的。SB5和SB6分別為松開和夾緊控制按鈕，和KM4,KM5組成接觸器連鎖的正反轉(zhuǎn)電動控制電路。其工作過程如下：由于SB5,SB6的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在YV線圈支路中，因此在按下SB5,SB6使M3點(diǎn)動正反轉(zhuǎn)的過程中，電磁閥YV線圈不吸合，液壓泵送出壓力油，進(jìn)入主軸箱和立柱的松開，夾緊油箱，推動松緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)主軸箱的松開和夾緊。 3輔助電路設(shè)計(jì)（812區(qū)） 4輔助電路包括信號燈電路（911區(qū)）和照明電路（12區(qū)）。5信號燈的工作

12、電壓6V由控制變壓器TC提供。 6照明燈的工作電壓36V仍有控制變壓器TC提供。按下照明燈開關(guān)SA，鉆床照明指示燈EL亮。為保證安全，EL的一端接地。熔斷器FU3作照明電路的短路保護(hù)。 圖3.2 Z35型搖臂鉆床控制原理圖第4章 Z35型搖臂鉆床電器元件選擇表4.1 電器元器件選擇符號名稱型號規(guī)格數(shù)量用途M1主軸電動機(jī)Y100l243KW 6.8A 1420r/min1主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動動力M2搖臂升降電動機(jī)Y90L-41.5KW 3.7A   1400r/min1搖臂升降動力M3液壓泵電動機(jī)Y802-40.75kW  2.1A

13、0;  1390r/min1驅(qū)動液壓泵M4冷卻泵電動機(jī)AOB-2590W    2800r/min1驅(qū)動冷卻液泵FR1熱繼電器JR16-20/3D熱元件整定電流6.8A1M1的過載保護(hù)FR2熱繼電器JR16-20/3D熱元件整定電流2.1A1M3的過載保護(hù)KM1交流接觸器CJ10-2020A線圈電壓127V1控制M1KM2/ KM3交流接觸器CJ10-1010A線圈電壓127V1控制M2正/反轉(zhuǎn)（搖臂上升/下降）KM4/ KM5交流接觸器CJ10-1010A線圈電壓127V1控制主軸箱和立柱松開/拉緊KT時(shí)間繼電器 JS7-

14、4A線圈電壓127V3搖臂升降夾緊延時(shí)第5章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)我覺得每一次的課程設(shè)計(jì)對我自己來說非常有意義，非常實(shí)在。它給我的大學(xué)生活添上了精彩的一筆。讓我更貼近實(shí)踐工作的生活，讓我增長了更多的專業(yè)知識，讓我認(rèn)識到自己的長處與不足。搖臂鉆床電氣拖動特點(diǎn)及控制要求搖臂鉆床運(yùn)動部件較多,為了簡化傳動裝置，采用多臺電動機(jī)拖動。例如Z35型搖臂鉆床采用4臺電動機(jī)拖動，它們分別是主軸電動機(jī)，搖臂升降電動機(jī)，液壓泵電動機(jī)和冷卻泵電動機(jī)，這些電動機(jī)都采用直接啟動方式。一年后我們就業(yè)的時(shí)候，就業(yè)單位不會像老師一樣點(diǎn)點(diǎn)滴滴細(xì)致入微的把要做的歐諾工作告訴我們，更多的是需要我們自己去觀察和學(xué)習(xí)。不具備這種能力就難以勝任未來的挑戰(zhàn)。隨著科學(xué)的迅猛發(fā)展，新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，會有很多領(lǐng)域是我們未曾接觸過的，只有敢于嘗試才能有所突破，有所創(chuàng)新。兩周的課程設(shè)計(jì)給我們帶來的不全是我們所接觸的那些操作技能，更多的則需要我們每個(gè)人在課程設(shè)計(jì)結(jié)束后根自己的情況去感悟，去思考，勤時(shí)自勉