课程设计
设计题目：机电传动课程设计
系别班级
学生姓名学号指导教师职称
机电传动课程设计成绩评定表
系（部）：班级：学生姓名：
题目6 设计一台卧式铣床的电气控制系统
主要技术参数和拖动控制要求：
1、工作台工作面(宽度×长度)(mm) 400×1600；
2、要求主轴电动机直接起动，具有制动功能；
3、工作台空行程时快速移动；
4、要求切削时提供切削液；
5、变速时要求点动方式，变速冲动以便齿轮啮合；
6、必要的照明、信号显示。
7、各电动机参考功率：主轴电动机，11KW；进给电动机，3 KW，冷却泵电动机，0.125 KW。
目录
第1章课程设计目的 5第2章课程设计主要内容 5第3章课程设计题目描述与要求 6第4章万能卧式铣床电气控制系统设计 6第5章课程设计总结 16附录一万能铣床电气原理图 17附录二万能铣床零件清单 18
第1章课程设计目的
1.1 具备机械、电气知识的综合运用能力；
1.2 具备分析机电传动控制系统的组成及原理的能力；
1.3具备设计机电传动控制系统的基本电气原理图的能力；
1.4具备编写设计说明书能力。
第2章课程设计主要内容
2.1分析对象：熟悉被控对象的组成、电力拖动的要求及控制的具体要求。
2.2电路图设计：根据任务要求，设计主电路及其保护电路，根据任务的控制关系设计控电路及其保护电路，设计开关面板图，选定所需的电气元件，列出清单，修改图纸，定稿。
2.3撰写说明书：编写电气原理说明书和操作说明书。
2.4课程设计总结
第3章课程设计题目描述与要求
题目：卧式铣床电气控制系统设计。万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以进行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，它采用继电接触器电路实现电气控制。电气原理图是由主电路、控制电路和照明电路三部分组成。
主轴电动机拖动主轴带动铣刀进行铣削加工，通过组合开关来实现正反转；进给电动机通过操纵手柄和机械离合器的配合拖动工作台前后、左右、上下6个方向的进给运动和快速移动，其正反转由接触器来实现；冷却泵电动机供应切削液，且当主轴电动机启动后，用手动开关控制；3台电动机共用熔断器作短路保护，3台电动机分别用热继电器作过载保护。冷却泵由电动机M3拖动，只需要单向旋转。。
第4章万能卧式铣床电气控制系统设计
4.1电动机的选择
参照网上资料选取电机
表1卧式铣床的电机参数参照表
M2
进给电动
机YEJ100L-4
3KW, 380V,
1400r/min
1
进给传
动
M3
冷却泵电
动机JCB—22
0.125KW, 380V,
2790r/min
1
冷却泵
传动
4.2电器控制线路设计
4.2.1 主电路设计（含设计思路说明，各部分设计原理图）
下图卧式万能铣床主电气控制线路图。图中M1为主轴电动机，M2为工作台进给电动机，M3为冷却泵电动机。
主电路分析
M1是主轴电动机，拖动主轴带动铣刀进行铣削加工，因为主轴电
动机正反转不频繁，所以用SA5控制相序转换。进给电动机M2 的正、反转频繁，因此需要用接触器KM3和KM4进行倒相。熔断器
FU1、FU2作短路保护。每台电动机均由热继电器作过载保护。
4.2.2 控制电路设计（含设计思路说明，各部分设计原理图）
控制电路分析
（1）主轴电动机M1的控制
主轴电动机由接触器KM1控制，M1旋转方向由组合开关SA5预先
选择。M1的起动、停止采用两地控制的方式，控制按钮一组安装在工作台上，一组安装在床身上，可在此两处进行操作。
①、M1的起动和停转
下图是主轴电动机电气控制线路图，先将换相开关SA5扳到所需要的位置（正转或反转）。
起动控制：按下SB1（或SB2），接触器KM1线圈得电，KM1主触头闭合，M1起动运行，KM1辅助触头闭合，进给控制电路接通。
停转控制：按下SB3（或SB4），KM1线圈断电。此时速度继电器KV正转动合触头闭合，KM2通电，电动机M1串入电阻R实现反接制动。当n≈0时，速度继电器KV动合触头复位，KM2线圈断电，M1停转，进给控制电路电源切断，反接制动结束。
②、主轴的变速冲动
主轴变速可在主轴不动时进行；也可在主轴旋转时进行，无需先按停止按钮，利用变速手柄与限位开关SQ7组成的联动机构进行控制。变速时，先把变速手柄下压，使它从第一道槽内拔出，再转动变速盘，选择所需要速度，然后慢慢拉向第二道槽，通过手柄压下开关SQ7，其动断触头先断开
，KM1线圈断电，M1失电；同时其动合触头闭合，KM2通电，M1反向冲动。然后将变速手柄迅速推回原位，使限位开关SQ7复位，接触器KM2断电，电动机M1停转，变速冲动过程结束。
变速完成后，需再次起动电动机M1，主轴将在新的转速下旋转。（2）进给电动机M的控制
工作台进给方向有左、右的纵向运动，前后的横向运动和上、下的垂直运动，是依靠进给电动机M2的正反转来实现的，正反转接触器KM3、KM4是由两个机械操作手柄控制的。其中一个是纵向机械操作手柄，另一个是垂直与横向机械操作手柄。这两个手柄各有两套，分别设在铣床的工作台正面与侧面，实现两地操作。
下图为进给拖动电气控制线路图。图中SQ1、SQ2为纵向行程开关，SQ3、SQ4为垂直和横向行程开关。SA1为圆工作台选择开关，设有“接通”与“断开”两个位置。当不需要圆工作台运动时，将SA1置于“断开”位置，此时，触点SA1-1、SA1-3闭合，SA1-2断开。然后起动主轴电动机，KM1通电并自锁，为进给电动机起动做准备。下面对各种进给运动的电气控制电路进行简要分析。
①、工作台纵向左右运动
工作台左右运动由工作台纵向操作手柄控制，有三个位置：左、中、右。当操作手柄扳向右位置时，通过其联动机构将纵向进给机械离合器挂上，同时压下向右进给的行程开关SQ1-1→接触器KM3通电→进给电动机→M2正转→工作台向右进给。
向左进给时将手柄扳向左→压下SQ2-1→KM4通电吸合→M2反转→工作台向左进给。当需停止时，将手柄扳回中间位置，纵向进给结束，工作台停止运动。
②、工作台垂直上下运动和横向前后运动的控制
向上进给时将手柄向上→挂上垂直运动的离合器→压下SQ4，SQ4-1闭合→KM4通电吸合→M2反转→工作台向上进给。
向下进给时将手柄扳向下→压下SQ3，SQ3-1闭合，SQ3-2断开→KM3通电吸合→M2正转→工作台向下进给。
向前进给时将手柄扳向前→挂上横向运动的离合器→压下SQ3，SQ3-1闭合，SQ3-2断开→KM3通电→M2正转→工作台向前进给。
向后进给时将手柄扳向后→压下SQ4，SQ4-2断开，SQ4-1闭合→KM4通电吸合→M2反转→工作台向后进给。
③、工作台的快速移动
工作台三个方向的快速移动也是由进给电动机拖动的，当工作台已经进行工作时，如再按下快速按钮SB5或SB6使KM5通电，接通快速移动电磁铁YA，衔铁吸上，经杠杆将进给传动链中的摩擦离合器合上，使工作台按原运动方向实现快速移动。SB5或SB6松开时，KM5、YA相继断电，衔铁释放，摩擦离合器脱开，快速移动结束，工作台按原进给速度运动
在进给变速时，为使齿轮易于啮合，电路中也设有变速“冲动”控制环节。进给变速冲动是由进给变速手柄配合进给变速冲动开关SQ6实现的。
压合SQ触点SQ6-2先断开SQ6-1后闭合→电流经SA1-3、SQ2-2、SQ1-2→SQ3-2、SQ4-2→SQ6-1→KM3通电→M2正转→完成变速“冲动”。
（3）圆工作台进给控制
圆工作台的回转不需要调速，也不要求反转，因此仅由KM3控制即可。操作时，首先将SA1扳到“接通”位置，这时触点SA1-2闭合，SA1-3断开，按下主轴起动按钮SB1或SB2，主轴电动机M1起动后KM3即通电吸合，于是M2拖动圆工作台做单向旋转运动。
4.2.3信号指示及照明电路
照明电路控制通过按钮SA4来控制，SA1通过控制KM6来控制冷却泵电机的转动。
4.3电器元件的选择
4.3.1 热继电器
利用电流的热效原理来工作的保护电器
主要用作：三相异步电动机的过载保护
由按钮、接触器、热继电器等组成的异步电动机直接起动控制电路
热继电器的图形和文字符号
4．3．2 交流接触器KM
用来频繁的接通和分断交直流主回路和大容量控制电路。主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，并有欠（零）电压保护功能。
交流接触器图形符号和文字符号