bgZ3040型搖臂鉆床電氣控制控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)備課講稿

1、湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)資料袋機(jī)械工程學(xué)院（系、部）2014 2015 學(xué)年第 二 學(xué)期課程名稱 機(jī)電控制技術(shù)指導(dǎo)教師吳吉平 職稱 教授學(xué)生姓名 高東 專業(yè)班級(jí) 機(jī)設(shè)1204學(xué)號(hào) 1212110110題目鉆床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成績(jī)起止日期 2015年_5_月_28_日2015年_6_月_3_日目 錄清單序號(hào)材料名稱資料數(shù)量備注1課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)12課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)13課程設(shè)計(jì)圖紙張湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)20102011學(xué)年第一學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院（系、部）機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 機(jī)設(shè)07班級(jí)課程名稱： 機(jī)電控制技術(shù)設(shè)計(jì)題目：搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成期限：自2015年_5_月_28日至 201

2、5年_6_月日共丄周一、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)內(nèi)具體要求見(jiàn)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)容二、設(shè)計(jì)任務(wù)及完成系統(tǒng)的繼電器控制原理圖、PLC控制原理圖及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份任務(wù)三、設(shè)計(jì)工作量電氣圖23張，說(shuō)明書(shū)不少于 6000字進(jìn)度 安 排起止日期工作內(nèi)容5、28講解設(shè)計(jì)目的、要求、方法，任務(wù)分工5. 29根據(jù)指導(dǎo)書(shū)和任務(wù)書(shū)要求確定控制系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)、類型， 確定輸入、輸出設(shè)備及元器件種類、數(shù)量，初步選定PLC型號(hào)5. 30根據(jù)指導(dǎo)書(shū)和任務(wù)書(shū)繪制控制系統(tǒng)工作流程圖，確定每個(gè)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)和解除必須的條件5 286 1繪制繼電器控制原理圖、電路計(jì)算、兀器件選擇列表編制控制系統(tǒng)的 PLC控制程序6 2.6 3編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)主要

3、參考資料1、 齊占慶，電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，機(jī)械工業(yè)出版社，2003。2、 張萬(wàn)奎等編，機(jī)床電氣控制技術(shù)，北京大學(xué)岀版社，20073、 程憲平主編，機(jī)電傳動(dòng)與控制（第二版），武漢：華中科技大學(xué)岀版社，2003年9月4、 石玉珍，電氣制圖及圖形符號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)匯編，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)岀版社，1989指導(dǎo)教師（簽字）：2015 年 6 月 3 日2015 年 6 月 3 日系（教研室）主任（簽字）：寸 HUMAN UNUVERStTY OF TECHNOLOGY（課程設(shè)計(jì)名稱）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（題目）搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)起止日期： 2015年5月28日至 2015年6月_3日學(xué)生姓名高東班級(jí)機(jī)設(shè)1204學(xué)

4、號(hào)1212110110成績(jī)指導(dǎo)教師（簽字）機(jī)械工程學(xué)院（部）2015年6月3日目錄第1章機(jī)電控制技術(shù)課程任務(wù)書(shū) 11.1設(shè)計(jì)目的 11.2課程設(shè)計(jì)的基本要求 11.3設(shè)計(jì)運(yùn)用的基本理論 21.4課程設(shè)計(jì)任務(wù) 3第2章?lián)u臂鉆床簡(jiǎn)介及運(yùn)動(dòng)分析2.1搖臂鉆床的作用2.2搖臂鉆床結(jié)構(gòu)分析2.3 搖臂鉆床運(yùn)動(dòng)分析 2.4 搖臂鉆床對(duì)控制的要求第3 章 控制方案設(shè)計(jì)3.1 課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求 3.2 設(shè)備電氣控制要求 4 45 5 6 63.3 電動(dòng)機(jī)的選擇 7第 4 章 電氣控制線路要求 4.1 主電路設(shè)計(jì)4.2 控制電路設(shè)計(jì) 94.3 PLC 編程 10第 5 章 電氣元件的選擇 125.1 熔斷器的選

5、用 135.2 接觸器的選用 135.3 熱繼電器的選用 145.4 電氣元件細(xì)表 15課程小結(jié) 1516參考文獻(xiàn) 第一章、機(jī)電控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)：1.設(shè)計(jì)目的學(xué)習(xí)普通機(jī)床的電氣控制原理圖及 PLC編程在機(jī)床電氣中的應(yīng)用2.課程設(shè)計(jì)的基本要求1 主軸電動(dòng)機(jī)控制主軸電動(dòng)機(jī) M,為單向旋轉(zhuǎn)，由按鈕 SB、SB2和接觸器KM,實(shí)現(xiàn)起動(dòng)和停止控制。主軸的正、反轉(zhuǎn)則由 M 1電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)齒輪泵送出壓力油，通過(guò)液壓系統(tǒng) 操縱機(jī)構(gòu)，配合正、反轉(zhuǎn)摩擦離合器驅(qū)動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。2搖臂升降控制 搖臂鉆床在加工時(shí)， 要求搖臂應(yīng)處于夾緊狀態(tài)， 才能保證加工精度。 但在搖臂需要升降時(shí)，又要求搖臂處于松開(kāi)狀態(tài)， 否則電

6、動(dòng)機(jī)負(fù)載大， 機(jī)械磨損嚴(yán)重， 無(wú)法 升降工作。 搖臂上升或下降時(shí)， 其動(dòng)作過(guò)程是，隨著升降指令發(fā)出，先使搖臂與外立柱處于 松開(kāi)狀態(tài)， 而后上升或下降，待升降到位時(shí)， 要自行重新夾緊。由于松開(kāi)與夾緊工作是由液 壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，因此，升降控制必須與松緊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)緊密配合。M2為升降電動(dòng)機(jī)，由按鈕SB3、SB4點(diǎn)動(dòng)控制接觸器 KM 2、KM3接通或斷開(kāi)，使M? 電動(dòng)機(jī)正、反向旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)搖臂上升或下降移動(dòng)。M 3 為液壓泵電動(dòng)機(jī)，通過(guò)接觸器 KM 4 ， KM 5接通或斷開(kāi)，使 M 3電動(dòng)機(jī)正向帶動(dòng)雙 向液壓泵送出壓力油，經(jīng)二位六通閥至搖臂夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)夾緊與松開(kāi)。下面以搖臂上升為例簡(jiǎn)述動(dòng)作過(guò)程：按下SB

7、3按鈕，時(shí)間繼電器KT線圈通電，瞬時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)(13-14)閉合，接觸器KM 4線圈得電，液壓泵電動(dòng)機(jī) M3起動(dòng)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)液壓泵送出壓 力油，同時(shí)斷電延時(shí)斷開(kāi)的 KT 常開(kāi)觸點(diǎn) (1-17) 閉合，使電磁閥 YV 線圈得電，液壓泵輸出 的壓力油經(jīng)二位六通閥進(jìn)入搖臂夾緊機(jī)構(gòu)的松開(kāi)油腔，推動(dòng)活塞和菱形塊， 將搖臂松開(kāi)。 同時(shí)，活塞桿通過(guò)彈簧片壓上行程開(kāi)關(guān)SQ2發(fā)出搖臂已松開(kāi)信號(hào)。此時(shí)，SQ2觸點(diǎn)(6-13)斷開(kāi)，使接觸器KM 4線圈斷電，液壓泵電動(dòng)機(jī) M3停轉(zhuǎn)，油路單向閥保壓，搖臂處于松開(kāi)狀 態(tài)。與此同時(shí)，SQ2觸點(diǎn)(6-7)閉合，接觸器 KM 2線圈得電，升降電動(dòng)機(jī) M2得電起動(dòng)旋 轉(zhuǎn)，帶動(dòng)搖臂上升

8、，待搖臂上升至所需位置時(shí)，松開(kāi)按鈕SB2， KM 2 線圈斷電， M 2電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，搖臂停止上升。同時(shí) KT 線圈也斷電， KT 常閉觸點(diǎn) (17-18) 瞬時(shí)閉合，而其延時(shí) 斷開(kāi)的常開(kāi)觸點(diǎn) (1-17) 仍未打開(kāi)，使電磁閥 YV 繼續(xù)得電，同時(shí)接觸器 KM 5線圈得電，液 壓泵電動(dòng)機(jī)M3反轉(zhuǎn)，反向送出壓力油，經(jīng)二位六通閥反方向推動(dòng)活塞和菱形塊，將搖臂夾 此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流緊。KT延時(shí)打開(kāi)觸點(diǎn)，經(jīng)過(guò)13s延時(shí)后斷開(kāi)，同時(shí)活塞桿通過(guò)彈簧壓下行程開(kāi)關(guān)SQ3,使觸點(diǎn)SQ3 (1-17)也斷開(kāi)，電磁閥 YV、KM 5線圈斷電。液壓泵電動(dòng)機(jī) M3停轉(zhuǎn)，搖臂上 升后重新夾緊過(guò)程結(jié)束。行程開(kāi)關(guān)SQ2為搖臂

9、放松信號(hào)開(kāi)關(guān)。行程開(kāi)關(guān)SQ3為搖臂夾緊信號(hào)開(kāi)關(guān)。時(shí)間繼電器 KT延時(shí)斷開(kāi)常開(kāi)觸點(diǎn)是為保證當(dāng)瞬間操作SBs或SB4，使KM 4得電搖臂開(kāi)始松開(kāi)后放開(kāi) SB3或SB4時(shí)，若KM 4過(guò)早斷電，可能造成搖臂處于半松開(kāi)狀態(tài)。有 了 KT延時(shí)斷開(kāi)觸電(1-17)后，則能在KT線圈斷電13s內(nèi)處于閉合狀態(tài)，使KM 5線圈得 電，液壓泵電動(dòng)機(jī) M3反向旋轉(zhuǎn)，使搖臂重新夾緊，直到延時(shí)時(shí)間到，KT觸點(diǎn)斷開(kāi)，SQ3動(dòng)作， KM 5 斷電為止，這樣就保證了搖臂在加工工件前總是處于夾緊狀態(tài)。3夾緊、松開(kāi)控制 Z3040 型搖臂鉆床除了上述搖臂上升下降過(guò)程需要夾緊、松開(kāi)控制外， 還有主軸箱和立柱的松開(kāi)、夾緊控制。 主軸箱

10、和主柱的松開(kāi)、夾緊從液壓系統(tǒng)中看出 二者是同時(shí)進(jìn)行的。當(dāng)按下松開(kāi)按鈕 SB5，接觸器KM 4線圈得電，液壓泵電動(dòng)機(jī) M3正轉(zhuǎn)，拖動(dòng)液壓泵輸送出 壓力油， 經(jīng)二位六通閥， 進(jìn)入主軸箱與立柱的松開(kāi)油缸推動(dòng)活塞和菱形塊， 使主軸箱與立柱 實(shí)現(xiàn)松開(kāi)，此時(shí)由于 YV 不得電，壓力油不會(huì)進(jìn)入搖臂松開(kāi)活塞，搖臂仍處于夾緊狀態(tài)。當(dāng) 主軸箱與立柱松開(kāi)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)SQ不受壓，觸點(diǎn)(101-102)閉合，指示燈HLj亮，表示主軸箱與立柱處于松開(kāi)狀態(tài)， 可以手動(dòng)操作主軸箱在搖臂的水平導(dǎo)軌上移動(dòng)至適當(dāng)位置。同時(shí)推動(dòng)搖臂(套在內(nèi)立柱上)使外立柱繞內(nèi)立柱旋轉(zhuǎn)至適當(dāng)?shù)奈恢?，按下夾緊按鈕SB6，接觸KM 5線圈得電，M3電動(dòng)機(jī)

11、反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)液壓泵輸送出反向壓力油至夾緊油缸，使主軸箱和 立柱夾緊。同時(shí)行程開(kāi)關(guān)SQ4壓下，觸點(diǎn)(101-102)斷開(kāi)，HLj燈暗，而(101-103)閉合，HL? 燈亮，指示主軸箱與立柱處于夾緊狀態(tài)，可以進(jìn)行鉆削加工。4冷卻泵電動(dòng)機(jī)控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)容量小(0.125 kW)，由SA開(kāi)關(guān)控制單向旋轉(zhuǎn)。5 聯(lián)鎖、保護(hù)環(huán)節(jié)電路中利用SQ2實(shí)現(xiàn)搖臂松開(kāi)到位，開(kāi)始升降的聯(lián)鎖控制，利用SQ ,實(shí)現(xiàn)搖臂完全夾緊的聯(lián)鎖控制。通過(guò)KT延時(shí)斷開(kāi)的常開(kāi)觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)搖臂松開(kāi)后自動(dòng)夾緊的聯(lián)鎖控制。搖臂升降除了按鈕SB4、SB3機(jī)械互鎖外，還采用 KM 2、KM 3電氣的雙重互鎖控制。主軸箱與立柱進(jìn)行松開(kāi)、夾緊工作時(shí)，為保證

12、壓力油不供給搖臂夾緊油路，通 過(guò)SB5、SB6常閉觸點(diǎn)切斷YV線圈電路，達(dá)到聯(lián)鎖目的。電路利用熔斷器 FU 1作為總電路和電動(dòng)機(jī) M 1、M 4的短路保護(hù)。利用熔斷器FU 2作為電動(dòng)機(jī)M2、M 3及控制變壓器T 一次側(cè)的短路保護(hù)，利用熱繼電器KR1為M1電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，KR2為M3電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。 組合行程開(kāi)關(guān)SQ作為搖臂上升、下降的極限位 置保護(hù)， SQ1 有兩對(duì)常閉觸點(diǎn)， 當(dāng)搖臂上升下降至極限位置時(shí)， 相應(yīng)觸點(diǎn)動(dòng)作切斷與其對(duì)應(yīng) 的上升下降接觸器 KM 2、KM 3，使M2電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，搖臂停止升降，實(shí)現(xiàn)升降極限位 置保護(hù)，電路中失壓或欠壓保護(hù)由各接觸器實(shí)現(xiàn)。此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流6照明

13、與信號(hào)指示電路通過(guò)控制變壓器T降壓提供照明燈 EL安全電壓，由SA2開(kāi)關(guān)操作。熔斷器 FU 3 作為短路保護(hù)。當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，KM i觸點(diǎn)（101-104）接通，指示燈HL3亮，表示主軸工作；當(dāng)主軸箱、立柱處于夾緊狀態(tài)時(shí)，SQ4觸點(diǎn)（101-103）接通，HL?燈亮。主軸箱、立柱處于松開(kāi)狀態(tài)，SQ4觸點(diǎn)（101-102）接通，HL1燈亮。3. 設(shè)計(jì)需運(yùn)用的基本理論鉆床是一種孔加工設(shè)備，可以用來(lái)鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻絲及修刮端面等多種形式的加工。 按用途和結(jié)構(gòu)分類， 鉆床可以分為立式鉆床、 臺(tái)式鉆床、 多孔鉆床、搖臂鉆床及其他專用鉆 床等。在各類鉆床中，搖臂鉆床操作方便、靈活，適用范圍廣，具有

14、典型性，特別適用于單 件或批量生產(chǎn)帶有多孔大型零件的孔加工， 是一般機(jī)械加工車間常見(jiàn)的機(jī)床。 搖臂鉆床主要 由底座、內(nèi)立柱、外立柱、搖臂、主軸箱及工作臺(tái)等部分組成。主軸箱可在搖臂上移動(dòng)，并 隨搖臂繞立柱回轉(zhuǎn)的鉆床。 搖臂還可沿立柱上下移動(dòng)， 以適應(yīng)加工不同高度的工件。 較小的 工件可安裝在工作臺(tái)上， 較大的工件可直接放在機(jī)床底座或地面上。 搖臂鉆床廣泛應(yīng)用于單 件和中小批生產(chǎn)中， 加工體積和重量較大的工件的孔。 搖臂鉆床加工范圍廣， 可用來(lái)鉆削大 型工件的各種螺釘孔、 螺紋底孔和油孔等。 搖臂鉆床的主要變型有滑座式和萬(wàn)向式兩種。 滑 座式搖臂鉆床是將基型搖臂鉆床的底座改成滑座而成，滑座可沿床身

15、導(dǎo)軌移動(dòng)， 以擴(kuò)大加工范圍， 適用于鍋爐、 橋梁、 機(jī)車車輛和造船等行業(yè)。 萬(wàn)向搖臂鉆床的搖臂除可作垂直和回轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)外，并可作水平移動(dòng)， 主軸箱可在搖臂上作傾斜調(diào)整， 以適應(yīng)工件各部位的加工。 此外， 還有車式、 壁式和數(shù)字控制搖臂鉆床等。 此次試驗(yàn)就是要將滑座式 Z3040 搖臂鉆床的控制系 統(tǒng)改為PLC控制。搖臂鉆床加工時(shí)， 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。鉆削加工時(shí)，鉆頭一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削一邊進(jìn)行縱向進(jìn)給，其運(yùn)動(dòng)形式為：（1 ）搖臂鉆床的主運(yùn)動(dòng)為主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為主軸的縱向進(jìn)給；（3）輔助運(yùn)動(dòng)有：搖臂沿外立柱垂直移動(dòng)

16、，主軸箱沿?fù)u臂長(zhǎng)度方向的移動(dòng)，搖臂與外立柱 一起繞內(nèi)立柱的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所運(yùn)用的知識(shí)有液壓控制基礎(chǔ)，繼電器-接觸器控制線路的設(shè)計(jì)，可編程控制器的基本理論，電動(dòng)機(jī)基本控制線路，其中電氣原理圖，接線圖，還有PLC地形圖，還有一些指令并熟悉PLC編程軟件的使用。4課程設(shè)計(jì)任務(wù)1、機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)，動(dòng)作片順序（附圖）等。2、 控制部分（如液壓系統(tǒng)）的原理（附原理圖）。3、電氣傳動(dòng)的特點(diǎn)及控制要求4、電氣控制線路設(shè)計(jì)（附圖）5、繪制PLC接線圖，附PLC編程的梯形圖或語(yǔ)句表或 KFC等。第二章?lián)u臂鉆床簡(jiǎn)介及運(yùn)動(dòng)分析一、搖臂鉆床的作用搖臂鉆床,也可以稱為橫臂鉆。主軸箱可在搖臂上左右移動(dòng)，并隨 搖臂繞立柱回轉(zhuǎn)士

17、180º的鉆床（見(jiàn)圖）。搖臂還可沿外柱上下升 降，以適應(yīng)加工不同高度的工件。較小的工件可安裝在工作臺(tái)上，較大的工件可直接放在機(jī)床底座或地面上。搖臂鉆床廣泛應(yīng)用于單件和 中小批生產(chǎn)中，加工體積和重量較大的工件的孔。 搖臂鉆床加工范圍 廣，可用來(lái)鉆削大型工件的各種螺釘孔、螺紋底孔和油孔等。搖臂鉆 床的主要變型有滑座式和萬(wàn)向式兩種?；綋u臂鉆床是將基型搖臂 鉆床的底座改成滑座而成，滑座可沿床身導(dǎo)軌移動(dòng)，以擴(kuò)大加工范圍， 適用于鍋爐、橋梁、機(jī)車車輛和造船，機(jī)械加工，等行業(yè)。萬(wàn)向搖臂 鉆床的搖臂除可作垂直和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外， 并可作水平移動(dòng)，主軸箱可在 搖臂上作傾斜調(diào)整，以適應(yīng)工件各部位的

18、加工。此外，還有車式、壁 式和數(shù)字控制搖臂鉆床等。二、搖臂鉆床的結(jié)構(gòu)分析搖臂鉆床主要由底座、內(nèi)立柱、外立柱、搖臂、主軸箱及工作臺(tái)等 部分組成。內(nèi)立柱固定在底座的一端，在它的外面套有外立柱，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(dòng)。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(dòng)，只能與外立柱一起繞內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)。 主軸 箱是一個(gè)復(fù)合部件，由主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)、主軸和主軸傳動(dòng)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(guò)手輪操作，使其在水平導(dǎo)軌上沿?fù)u臂移動(dòng)。三、搖臂鉆床的運(yùn)動(dòng)分析當(dāng)進(jìn)行加工時(shí)，由特殊的

19、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 鉆削加工時(shí)，鉆頭一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削，一邊進(jìn)行縱向進(jìn)給，其運(yùn)動(dòng)形 式為：（1）搖臂鉆床的主運(yùn)動(dòng)為主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為主軸的縱向進(jìn)給。（3）輔助運(yùn)動(dòng)有：搖臂沿外立柱垂直移動(dòng)，主軸箱沿?fù)u臂長(zhǎng)度方 向的移動(dòng)，搖臂與外立柱一起繞內(nèi)立柱的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。醫(yī)或鉆直ibi a直兇柬圖1-3 Z3040型搖臂鉆床結(jié)構(gòu)圖四、搖臂鉆床對(duì)控制的要求（1）搖臂鉆床運(yùn)動(dòng)部件較多，為了簡(jiǎn)化傳動(dòng)裝置，采用多臺(tái)電動(dòng) 機(jī)拖動(dòng)。例如Z3040型搖臂鉆床采用4臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，他們分別是主 軸電動(dòng)機(jī)，搖臂升降電動(dòng)機(jī)，液壓泵電動(dòng)機(jī)和冷卻泵

20、電動(dòng)機(jī)，這些電 動(dòng)機(jī)都采用直接啟動(dòng)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)及進(jìn)給 運(yùn)動(dòng)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)。（3） 搖臂鉆床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均為主軸的運(yùn)動(dòng)， 為此這兩項(xiàng) 運(yùn)動(dòng)有一臺(tái)主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，分別經(jīng)主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，進(jìn)給傳動(dòng)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(dòng)機(jī)僅需要單向旋轉(zhuǎn)。（5）搖臂升降電動(dòng)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、電氣一機(jī)械裝置，電氣一液壓或電氣一液壓一機(jī)

21、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)，拖動(dòng)液壓泵提供壓力油 來(lái)實(shí)現(xiàn)，液壓泵電機(jī)要求能正反向旋轉(zhuǎn)，并根據(jù)要求采用點(diǎn)動(dòng)控制。(7) 搖臂的移動(dòng)嚴(yán)格按照搖臂松開(kāi)-移動(dòng)-搖臂夾緊的程序進(jìn)行。 因此搖臂的夾緊與搖臂升降按自動(dòng)控制進(jìn)行。(8) 冷卻泵電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)冷卻泵提供冷卻液，只要求單向旋轉(zhuǎn)。(9) 具有連鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)以及安全照明、信號(hào)指示電路。第三章 控制方案設(shè)計(jì)一、課程設(shè)計(jì)要求及任務(wù)1）設(shè)備機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分說(shuō)明2）主運(yùn)動(dòng)：機(jī)床主軸可正反轉(zhuǎn)；直接啟動(dòng)；停車采用反接制動(dòng)、 定子回路串如電阻；主軸正轉(zhuǎn)可電動(dòng)3）工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由主電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)縱向、橫向兩個(gè)方向的進(jìn)給4）快速進(jìn)給：由快

22、速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)二、設(shè)備電氣控制要求1）主電機(jī)M1:三相異步電動(dòng)機(jī)（M1能正反轉(zhuǎn)、反接制動(dòng)、正向 點(diǎn)動(dòng)）2）快移電動(dòng)機(jī)：三相異步電動(dòng)機(jī)（單向運(yùn)轉(zhuǎn)）3）冷卻泵電動(dòng)機(jī)：三相異步電動(dòng)機(jī)直接由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制（控制按 鈕控制、可實(shí)現(xiàn)兩地控制）4）主軸機(jī)械變速、要求監(jiān)視主電動(dòng)機(jī)工作電流5）照明電壓24V,控制電壓110V6）要有必要的指示燈三、電動(dòng)機(jī)的選擇（根據(jù)功率、轉(zhuǎn)速等要求選擇）根據(jù)P=0.0646D119，因?yàn)閆3040搖臂鉆床的最大鉆孔直徑為40mm,所以 P=0.0646*401-19=5.2KW,所以主電機(jī) M1 選擇：Y132S1-2額定功率5.5KW,額定電流11.1A，額定電壓 380V

23、冷卻泵電動(dòng)機(jī)選擇： JCB-22 0.15KW 380V，0.43A 快移電動(dòng)機(jī)選擇: Y160M1-2 11KW，380V，21.8A第四章主電路設(shè)計(jì)電氣控制線路設(shè)計(jì)圖3-1電路說(shuō)明和解釋M1為主軸電機(jī)，M2為搖臂升降電動(dòng)機(jī)，M3為液壓泵電動(dòng)機(jī)，M4 為冷卻泵電動(dòng)機(jī)，主電機(jī)采用的是串電阻降壓?jiǎn)?dòng)方式，當(dāng) KM1打 開(kāi)，KM6關(guān)閉時(shí)就進(jìn)入了啟動(dòng)模式，當(dāng) KM2關(guān)閉KM3打開(kāi)時(shí)，M2 電動(dòng)機(jī)正傳，反之反轉(zhuǎn)，M3與之同理，M4采用的是轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)啟動(dòng)?？刂齐娐吩O(shè)計(jì)圖3-2電路說(shuō)明和解釋SB1,SB2與接觸器KM1構(gòu)成主電機(jī)的啟?？刂疲琈1啟動(dòng)后， HL3亮。搖臂上升按鈕 SB3,下降按鈕 SB4正反轉(zhuǎn)

24、接觸器 KM2,KM3組成互鎖。如搖臂電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，由正反轉(zhuǎn)接觸器KM4，KM5控制液壓泵電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)送出液壓油實(shí)現(xiàn) 加緊與松開(kāi)。斷電延時(shí)KT閉合使電磁閥YA得電液壓泵送油。三、PLC編程繪制PLC接線圖，附PLC編程的梯形圖a.繪制PLC接線圖第五章電氣元件的選擇熔斷器的選用熔體的額定電流 I rN=(1.52.5)l Nma+E I N.所以 I rN=63A選用原則及最后型號(hào)選擇熔斷器時(shí)主要應(yīng)該選擇熔斷器的類型，額定電壓，額定 電流及熔體的額定電流。FU1 選擇 RT12-A3 FU2, FU3選擇 RT12-A1。接觸器的選用接觸器是一種用來(lái)自動(dòng)接通或斷開(kāi)大電流的自動(dòng)電器，主要用

25、來(lái)接通或斷開(kāi)帶有負(fù)載上網(wǎng)交，直流主電路或大容量控制電路 選用原則及最后型號(hào)選用原則根據(jù)額定電壓，額定電流，操作頻率，通斷能力等，本設(shè)計(jì)主電機(jī) KM1選擇CJ20-16A,其余KM2KM3選擇CJ20-25A。三、 熱繼電器的選用熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理來(lái)工作的保護(hù)電路。 選擇熱 繼電器時(shí)主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流確定熱繼電器的型號(hào)， 本設(shè) 計(jì)選擇JR0-40,熱元件的額定電流為16A。四、電氣元件明細(xì)表表4-4M1主軸電動(dòng)機(jī)FU2Ml M2及變壓器一次側(cè)的短路保 護(hù)熔斷器M2搖臂升降電動(dòng)機(jī)FU3主軸的短路保護(hù)熔斷器M3液壓泵電動(dòng)機(jī)FU4工作燈短路保護(hù)熔斷器M4冷卻泵電動(dòng)機(jī)YA電磁閥KM1主軸旋轉(zhuǎn)接觸器SA1機(jī)床工作燈開(kāi)關(guān)KM2搖臂上升接觸器FR1M1電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)用熱繼電器KM3搖臂下降接觸器FR2M3電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)用熱繼電器KM4主軸箱、立柱、搖臂放松接觸器QS1電源引入開(kāi)關(guān)KM5主軸箱、立柱、搖臂夾緊接觸器QS2冷卻泵工作開(kāi)關(guān)KM6交流接觸器SB1主電動(dòng)機(jī)停止按鈕SB2主電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)按鈕KT放松、夾緊用斷電延時(shí)時(shí)間繼電器SB3搖臂上升啟動(dòng)按鈕KT1主軸延時(shí)時(shí)間繼電器SB4搖臂下降啟動(dòng)按鈕SQ1搖臂升降極限保護(hù)限位開(kāi)關(guān)SB5主軸箱、立柱松開(kāi)按鈕SQ2搖臂放松用限位開(kāi)關(guān)