臥式銑床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：機(jī)電傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)系別班級(jí)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師職稱機(jī)電傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)成績評(píng)定表系（部）：班級(jí)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師評(píng)審意見評(píng)價(jià)內(nèi)容具體要求權(quán)重評(píng)分加權(quán)分調(diào)研論證能獨(dú)立查閱文獻(xiàn),收集資料；能制定課程設(shè)計(jì)方案與日程安排。0、15432工作能力態(tài)度工作態(tài)度認(rèn)真，遵守紀(jì)律，出勤情況就是否良好，能夠獨(dú)立完成設(shè)計(jì)工作，0、25432工作量按期圓滿完成規(guī)定得設(shè)計(jì)任務(wù)，工作量飽滿，難度適宜。0、25432說明書得質(zhì)量說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0、55432指導(dǎo)教師評(píng)審成績（加權(quán)分合計(jì)乘以12）分加權(quán)分合計(jì)指導(dǎo)教師簽名：年月日評(píng)閱教師評(píng)審意見評(píng)價(jià)內(nèi)容具體要求權(quán)重評(píng)分加權(quán)分查閱文獻(xiàn)查閱文獻(xiàn)有一定廣泛性；有綜合歸納資料得能力0、25432工作量工作量飽滿，難度適中。0、55432說明書得質(zhì)量說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0、35432評(píng)閱教師評(píng)審成績（加權(quán)分合計(jì)乘以8）分加權(quán)分合計(jì)評(píng)閱教師簽名：年月日課程設(shè)計(jì)總評(píng)成績分題目6設(shè)計(jì)一臺(tái)臥式銑床得電氣控制系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)與拖動(dòng)控制要求：1、工作臺(tái)工作面(寬度×長度)(mm)400×1600；2、要求主軸電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)，具有制動(dòng)功能；3、工作臺(tái)空行程時(shí)快速移動(dòng)；4、要求切削時(shí)提供切削液；5、變速時(shí)要求點(diǎn)動(dòng)方式，變速?zèng)_動(dòng)以便齒輪嚙合；6、必要得照明、信號(hào)顯示。7、各電動(dòng)機(jī)參考功率：主軸電動(dòng)機(jī)，11KW；進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，3KW，冷卻泵電動(dòng)機(jī)，0、125KW。目錄第1章課程設(shè)計(jì)目得5第2章課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容5第3章課程設(shè)計(jì)題目描述與要求6第4章萬能臥式銑床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)6課程設(shè)計(jì)總結(jié)16附錄一萬能銑床電氣原理圖17附錄二萬能銑床零件清單18第1章課程設(shè)計(jì)目得1、1具備機(jī)械、電氣知識(shí)得綜合運(yùn)用能力；1、2具備分析機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)得組成及原理得能力；1、3具備設(shè)計(jì)機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)得基本電氣原理圖得能力；1、4具備編寫設(shè)計(jì)說明書能力。第2章課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容2、1分析對(duì)象：熟悉被控對(duì)象得組成、電力拖動(dòng)得要求及控制得具體要求。2、2電路圖設(shè)計(jì)：根據(jù)任務(wù)要求，設(shè)計(jì)主電路及其保護(hù)電路，根據(jù)任務(wù)得控制關(guān)系設(shè)計(jì)控電路及其保護(hù)電路，設(shè)計(jì)開關(guān)面板圖，選定所需得電氣元件，列出清單，修改圖紙，定稿。2、3撰寫說明書：編寫電氣原理說明書與操作說明書。2、4課程設(shè)計(jì)總結(jié)第3章課程設(shè)計(jì)題目描述與要求題目：臥式銑床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。萬能銑床就是一種通用得多用途機(jī)床，它可以進(jìn)行平面、斜面、螺旋面及成型表面得加工，它采用繼電接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制。電氣原理圖就是由主電路、控制電路與照明電路三部分組成。主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)主軸帶動(dòng)銑刀進(jìn)行銑削加工，通過組合開關(guān)來實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；進(jìn)給電動(dòng)機(jī)通過操縱手柄與機(jī)械離合器得配合拖動(dòng)工作臺(tái)前后、左右、上下6個(gè)方向得進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與快速移動(dòng)，其正反轉(zhuǎn)由接觸器來實(shí)現(xiàn)；冷卻泵電動(dòng)機(jī)供應(yīng)切削液，且當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，用手動(dòng)開關(guān)控制；3臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用熔斷器作短路保護(hù)，3臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別用熱繼電器作過載保護(hù)。冷卻泵由電動(dòng)機(jī)M3拖動(dòng)，只需要單向旋轉(zhuǎn)。。第4章萬能臥式銑床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4、1電動(dòng)機(jī)得選擇參照網(wǎng)上資料選取電機(jī)表1臥式銑床得電機(jī)參數(shù)參照表符號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格件數(shù)作用M1主軸電動(dòng)機(jī)Y160L-411KW，380V，1450r/min1主軸傳動(dòng)M2進(jìn)給電動(dòng)機(jī)YEJ100L-43KW,380V,1400r/min1進(jìn)給傳動(dòng)M3冷卻泵電動(dòng)機(jī)JCB—220、125KW,380V,2790r/min1冷卻泵傳動(dòng)4、2電器控制線路設(shè)計(jì)4、2、1主電路設(shè)計(jì)（含設(shè)計(jì)思路說明，各部分設(shè)計(jì)原理圖）

下圖臥式萬能銑床主電氣控制線路圖。圖中M1為主軸電動(dòng)機(jī)，M2為工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，M3為冷卻泵電動(dòng)機(jī)。

主電路分析

M1就是主軸電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸帶動(dòng)銑刀進(jìn)行銑削加工，因?yàn)橹鬏S電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)不頻繁，所以用SA5控制相序轉(zhuǎn)換。進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2得正、反轉(zhuǎn)頻繁，因此需要用接觸器KM3與KM4進(jìn)行倒相。熔斷器FU1、FU2作短路保護(hù)。每臺(tái)電動(dòng)機(jī)均由熱繼電器作過載保護(hù)。

4、2、2控制電路設(shè)計(jì)（含設(shè)計(jì)思路說明，各部分設(shè)計(jì)原理圖）

控制電路分析

主軸電動(dòng)機(jī)M1得控制

主軸電動(dòng)機(jī)由接觸器KM1控制，M1旋轉(zhuǎn)方向由組合開關(guān)SA5預(yù)先選擇。M1得起動(dòng)、停止采用兩地控制得方式，控制按鈕一組安裝在工作臺(tái)上，一組安裝在床身上，可在此兩處進(jìn)行操作。

①、M1得起動(dòng)與停轉(zhuǎn)

下圖就是主軸電動(dòng)機(jī)電氣控制線路圖，先將換相開關(guān)SA5扳到所需要得位置（正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)）。

起動(dòng)控制：按下SB1（或SB2），接觸器KM1線圈得電，KM1主觸頭閉合，M1起動(dòng)運(yùn)行，KM1輔助觸頭閉合，進(jìn)給控制電路接通。

停轉(zhuǎn)控制：按下SB3（或SB4），KM1線圈斷電。此時(shí)速度繼電器KV正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸頭閉合，KM2通電，電動(dòng)機(jī)M1串入電阻R實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)。當(dāng)n≈0時(shí)，速度繼電器KV動(dòng)合觸頭復(fù)位，KM2線圈斷電，M1停轉(zhuǎn)，進(jìn)給控制電路電源切斷，反接制動(dòng)結(jié)束。

②、主軸得變速?zèng)_動(dòng)

主軸變速可在主軸不動(dòng)時(shí)進(jìn)行；也可在主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行，無需先按停止按鈕，利用變速手柄與限位開關(guān)SQ7組成得聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。變速時(shí)，先把變速手柄下壓，使它從第一道槽內(nèi)拔出，再轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤，選擇所需要速度，然后慢慢拉向第二道槽，通過手柄壓下開關(guān)SQ7，其動(dòng)斷觸頭先斷開，KM1線圈斷電，M1失電；同時(shí)其動(dòng)合觸頭閉合，KM2通電，M1反向沖動(dòng)。然后將變速手柄迅速推回原位，使限位開關(guān)SQ7復(fù)位，接觸器KM2斷電，電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)，變速?zèng)_動(dòng)過程結(jié)束。

變速完成后，需再次起動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1，主軸將在新得轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)。

（2）進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M得控制

工作臺(tái)進(jìn)給方向有左、右得縱向運(yùn)動(dòng)，前后得橫向運(yùn)動(dòng)與上、下得垂直運(yùn)動(dòng)，就是依靠進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2得正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)得，正反轉(zhuǎn)接觸器KM3、KM4就是由兩個(gè)機(jī)械操作手柄控制得。其中一個(gè)就是縱向機(jī)械操作手柄，另一個(gè)就是垂直與橫向機(jī)械操作手柄。這兩個(gè)手柄各有兩套，分別設(shè)在銑床得工作臺(tái)正面與側(cè)面，實(shí)現(xiàn)兩地操作。

下圖為進(jìn)給拖動(dòng)電氣控制線路圖。圖中SQ1、SQ2為縱向行程開關(guān)，SQ3、SQ4為垂直與橫向行程開關(guān)。SA1為圓工作臺(tái)選擇開關(guān)，設(shè)有“接通”與“斷開”兩個(gè)位置。當(dāng)不需要圓工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將SA1置于“斷開”位置，此時(shí)，觸點(diǎn)SA1-1、SA1-3閉合，SA1-2斷開。然后起動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)，KM1通電并自鎖，為進(jìn)給電動(dòng)機(jī)起動(dòng)做準(zhǔn)備。下面對(duì)各種進(jìn)給運(yùn)動(dòng)得電氣控制電路進(jìn)行簡要分析。

①、工作臺(tái)縱向左右運(yùn)動(dòng)

工作臺(tái)左右運(yùn)動(dòng)由工作臺(tái)縱向操作手柄控制，有三個(gè)位置：左、中、右。當(dāng)操作手柄扳向右位置時(shí)，通過其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)將縱向進(jìn)給機(jī)械離合器掛上，同時(shí)壓下向右進(jìn)給得行程開關(guān)SQ1-1→接觸器KM3通電→進(jìn)給電動(dòng)機(jī)→M2正轉(zhuǎn)→工作臺(tái)向右進(jìn)給。

向左進(jìn)給時(shí)將手柄扳向左→壓下SQ2-1→KM4通電吸合→M2反轉(zhuǎn)→工作臺(tái)向左進(jìn)給。當(dāng)需停止時(shí)，將手柄扳回中間位置，縱向進(jìn)給結(jié)束，工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。

②、工作臺(tái)垂直上下運(yùn)動(dòng)與橫向前后運(yùn)動(dòng)得控制

向上進(jìn)給時(shí)將手柄向上→掛上垂直運(yùn)動(dòng)得離合器→壓下SQ4，SQ4-1閉合→KM4通電吸合→M2反轉(zhuǎn)→工作臺(tái)向上進(jìn)給。

向下進(jìn)給時(shí)將手柄扳向下→壓下SQ3，SQ3-1閉合，SQ3-2斷開→KM3通電吸合→M2正轉(zhuǎn)→工作臺(tái)向下進(jìn)給。

向前進(jìn)給時(shí)將手柄扳向前→掛上橫向運(yùn)動(dòng)得離合器→壓下SQ3，SQ3-1閉合，SQ3-2斷開→KM3通電→M2正轉(zhuǎn)→工作臺(tái)向前進(jìn)給。

向后進(jìn)給時(shí)將手柄扳向后→壓下SQ4，SQ4-2斷開，SQ4-1閉合→KM4通電吸合→M2反轉(zhuǎn)→工作臺(tái)向后進(jìn)給。

③、工作臺(tái)得快速移動(dòng)

工作臺(tái)三個(gè)方向得快速移動(dòng)也就是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)得，當(dāng)工作臺(tái)已經(jīng)進(jìn)行工作時(shí)，如再按下快速按鈕SB5或SB6使KM5通電，接通快速移動(dòng)電磁鐵YA，銜鐵吸上，經(jīng)杠桿將進(jìn)給傳動(dòng)鏈中得摩擦離合器合上，使工作臺(tái)按原運(yùn)動(dòng)方向?qū)崿F(xiàn)快速移動(dòng)。SB5或SB6松開時(shí)，KM5、YA相繼斷電，銜鐵釋放，摩擦離合器脫開，快速移動(dòng)結(jié)束，工作臺(tái)按原進(jìn)給速度運(yùn)動(dòng)

在進(jìn)給變速時(shí)，為使齒輪易于嚙合，電路中也設(shè)有變速“沖動(dòng)”控制環(huán)節(jié)。進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)就是由進(jìn)給變速手柄配合進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)開關(guān)SQ6實(shí)現(xiàn)得。

壓合SQ觸點(diǎn)SQ6-2先斷開SQ6-1后閉合→電流經(jīng)SA1-3、SQ2-2、SQ1-2→SQ3-2、SQ4-2→SQ6-1→KM3通電→M2正轉(zhuǎn)→完成變速“沖動(dòng)”。

（3）圓工作臺(tái)進(jìn)給控制

圓工作臺(tái)得回轉(zhuǎn)不需要調(diào)速，也不要求反轉(zhuǎn)，因此僅由KM3控制即可。操作時(shí)，首先將SA1扳到“接通”位置，這時(shí)觸點(diǎn)

SA1-2閉合，SA1-3斷開，按下主軸起動(dòng)按鈕SB1或SB2，主軸電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)后KM3即通電吸合，于就是M2拖動(dòng)圓工作臺(tái)做單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

4、2、3信號(hào)指示及照明電路照明電路控制通過按鈕SA4來控制，SA1通過控制KM6來控制冷卻泵電機(jī)得轉(zhuǎn)動(dòng)。4、3電器元件得選擇4、3、1熱繼電器利用電流得熱效原理來工作得保護(hù)電器主要用作：三相異步電動(dòng)機(jī)得過載保護(hù)由按鈕、接觸器、熱繼電器等組成得異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制電路熱繼電器得圖形與文字符號(hào)4．3．2交流接觸器KM用來頻繁得接通與分?jǐn)嘟恢绷髦骰芈放c大容量控制電路。主要控制對(duì)象就是電動(dòng)機(jī)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，并有欠（零）電壓保護(hù)功能。交流接觸器圖形符號(hào)與文字符號(hào)4．3．3熔斷器作用：利用金屬得熔化來切斷電路，以保護(hù)電器，短路保護(hù)。結(jié)構(gòu)：熔體（保險(xiǎn)絲）與熔座（安裝熔體）形狀：片狀、絲狀、與籠狀型號(hào)：常用得熔斷器有瓷插式RCIA系列、封閉管式及螺旋式RL1系列等多種。熔斷器圖形符號(hào)與文字符號(hào)4．3．4按鈕按鈕，就是一種常用得控制電器元件，常用來接通或斷開‘控制電路’（其中電流很?。?，從而達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)或其她電氣設(shè)備運(yùn)行目得得一種開關(guān)。4．3．5行程開關(guān)行程開關(guān)，位置開關(guān)（又稱限位開關(guān)）得一種，就是一種常用得小電流主令電器。在電氣控制系統(tǒng)中，位置開關(guān)得作用就是實(shí)現(xiàn)順序控制、定位控制與位置狀態(tài)得檢測。用于控制機(jī)械設(shè)備得行程及限位保護(hù)。位置開關(guān)得圖形符號(hào)及文字符號(hào)4．3．6機(jī)床照明燈EL。型號(hào)：K-1，螺口規(guī)格：40W36V作用：機(jī)床局部照明因?yàn)樵诮?jīng)過電源變壓后變?yōu)?6V得電源電壓，所以用36V得K-1型得照明燈。4、4制定電氣元件明細(xì)表見附錄二第5章課程設(shè)計(jì)總結(jié)這次課程設(shè)計(jì)通過組員得共同努力完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，學(xué)到了很多也意識(shí)到了許多不足。首先通過組員得分工合作，提高了效率，讓我們認(rèn)識(shí)到了團(tuán)結(jié)得力量與集體合作得重要性。通過這次設(shè)計(jì)，我們了解了銑床得構(gòu)造與原理，復(fù)習(xí)了各個(gè)電氣元件得功能，符號(hào)與工作原理，以及電機(jī)得專業(yè)知識(shí)，把所學(xué)得知識(shí)學(xué)以致用，在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，通過交流達(dá)到壹加壹大于二得效果，在設(shè)計(jì)過程中，老師得解惑也就是大有裨益，很多不懂得地方經(jīng)過老師得指點(diǎn)后茅舍頓開，才能把整體聯(lián)系起來，達(dá)到系統(tǒng)瞧問題得目得，在此萬分感謝指導(dǎo)老師。在設(shè)計(jì)得過程中也意識(shí)到許多得不足，比如繪圖軟件不會(huì)用，電氣元件選擇經(jīng)驗(yàn)缺失，對(duì)現(xiàn)實(shí)狀況得不了解，以至于很多元器件得選擇毫無概念等一系列問題，我們將針對(duì)出現(xiàn)得問題作出改進(jìn)，增強(qiáng)自身得能力。附錄一臥式銑床電氣原理圖附錄二臥式銑床零件請(qǐng)單符號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格件數(shù)作用KM1接觸器CJO—2020A,110V1主軸啟動(dòng)KM2接觸器CJO—1010A,110V1主軸停轉(zhuǎn)KM3接觸器CJO—1010A,110V1M2正轉(zhuǎn)KM4接觸器CJO—1010A,110V1M2反轉(zhuǎn)KM5接觸器CJO—1010A,110V1快速進(jìn)給KM6接觸器CJO—1