XW5032型立式升降台铣床 一、XW5032型立式升降台铣床电气控制（见附图1） 控制电路由控制变压器TC1提供110V的工作电压，QF4用于交流电源的短路保护，QF5用于控制电路的短路保护，该电路的主轴制动，工作台常速进给和快速进给分别由控制电磁离合器Yc1、Yc2、Yc3来完成，电磁离合器需要的直流工作电压是由变压器Tc2及整流器Vc来提供的，QF7、QF8分别用于交、直流电源的短路保护。 1．主轴电动机M1控制 M1由交流接触器KM1控制，在机床上安装了一套启动SB3、SB4和停止SB6，点动SB5对M1的控制包括主轴的启动、点动、制动和快速进给。 (1)启动：在启动前先按照顺铣或逆铣的要求，用组合开关SA1预定M1的转向。 按一下SB4→KM1线圈通电→KT1、KT2延时接通→KM1自锁→主轴M1启动运行→M1启动后M2才能启动运行。 (2)停机与制动：按下SB5或SB6→KM1线圈断电，电磁铁Yc1通电→主轴电动 机M1停止并制动。制动电磁离合器Yc1装在主轴传动系统与M1转轴相连的传动轴上，当Yc1通电吸合时，将摩擦片压紧，对M1进行制动。停转时，应按住SB5或SB6直至主轴停转才能松开，一般主轴的制动时间不超过0.5S。 (3)主轴的变速冲动：主轴的变速是通过改变齿轮的传动比实现的。在需要变速 时，将变速手柄拉出，转动变速盘调节到所需的转速，然后再将变速柄复位。 手柄复位时，瞬间压动行程开关SQ0，手柄复位后，SQ0也随之复位，在SQ0动作瞬间，SQ0的常开触点先断开其他支路，然后其常开触点闭合，相当于点动控制，使得齿轮转动一下以利于啮合，如果点动一次齿轮还不能啮合，可以重复进行上述动作。 (4)主轴换刀控制：在上刀或换刀时，主轴应处于制动状态，以避免发生事故。 此时只要将换刀制动开关SA01扳至“接通”位置，其常闭触点SA01断开控制电路，保证在换刀时各机床没有任何动作；其常开触点SA01接通制动电磁铁YC1，使主轴处于制动状态。换刀结束后，要将换刀制动开关SA01扳回至“断开”位置。
目录 第1章课程设计目的 3 第2章课程设计主要内容 3第3章课程设计题目描述与要求 4 第4章万能升降台卧式铣床电气控制 系统设计 4第5章课程设计总结 14 参考文献14 附录一万能铣床电气原理图 15 附录二万能铣床零件清单 16 附录三万能铣床接线图 17 附图四万能铣床控制面板 18
第1章课程设计目的 1.1 掌握机械、电气知识的综合运用能力； 1.2 掌握分析机电传动控制系统的组成及原理的能力； 1.3 掌握设计机电传动控制系统的基本电气原理图的能力； 1.4 掌握编写设计说明书、操作说明书能力。 第2章课程设计主要内容 2.1分析设备的电气控制要求，指定设计方案并绘制草图。 2.2进行电路计算，选择元器件，并列出元器件目录表，绘制电气原理图。 2.3通电调试、故障排除、任务验收，编写设计说明书。
第3章课程设计题目描述与要求 题目：万能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铣床的电机参数参照表
X5032立式铣床控制电路分析 图1-4 X5032立式铣床控制电路图 控制电路由控制变压器TC1提供110V的工作电压，FU4用于控制电路的短路保护。该电路的主轴制动、工作台常速进给和快速进给分别由控制电磁离合器YC1、YC2、YC3来完成，电磁离合器需要的直流工作电压是由整流变压器TC2及整流器VC来提供的，FU2、FU3分别用于交、直流电源的短路保护。
1．主轴电动机M1的控制 M1由交流接触器KM1控制，在机床的两个不同位置各安装了一套启动和停止按钮：SB2和SB6装在床身上，SB1和SB5装在升降台上。对M1的控制包括主轴的启动、制动、换刀制动和变速冲动。 ①启动：在启动前先按照顺铣或逆铣的工艺要求，用组合开关SA3预定M1的转向。 按一下SB1或SB2→KM1线圈通电并自锁→主轴电动机M1启动运行，标号（7-13）闭合→确保在M1启动后M2才能启动运行。 ②停机与制动：按下SB5或SB6→KM1线圈断电，电磁铁YC1通电→主轴电动机M1停止并制动。制动电磁离合器YC1装在主轴传动系统与M1转轴相连的传动轴上，当YC1通电吸合时，将摩擦片压紧，对M1进行制动。停转时，应按住SB5或SB6直至主轴停转才能松开，一般主轴的制动时间不超过。 ③主轴的变速冲动：主轴的变速是通过改变齿轮的传动比实现的。在需要变速时，将变速手柄拉出，转动变速盘调节所需的转速，然后再将变速柄复位。手柄复位时，瞬间压动行程开关SQ1,手柄复位后，SQ1也随之复位。在SQ1动作瞬间，SQ1的常开触点先断开其他支路，然后其常开触点闭合，相当于点动控制KM1→M1，使得齿轮转动一下以利于啮合；如果点动一次齿轮还不能啮合，可以重复进行上述动作。
生产实习课教学任务书 任务4：X62W万能升降台铣床电气控制电路（4学时） 一、学习型工作任务 掌握X62W万能升降台铣床的电气控制系统的原理及机械、液压、电气相互配合。 二、教学目标 1）知识目标 掌握X62W万能升降台铣床主要结构和运动形式，电力拖动和控制特点，电气控制系统的工作原理。 2）技能目标 能够读懂X62W万能升降台铣床电气原理图，并能够对一般的机床故障进行查找和排除。 3）态度目标 建立遵守纪律、按时上下课的习惯，爱护教学设备。 三、教学组织设计 1．学生角色：模拟工矿企业一线生产工人或技术人员 2．教学情境：模拟生产过程 3．教学材料：黑板，多媒体教学设备，实物教具，图纸等 4．教学内容过程设计：通过铣床加工某个工件过程，介绍该铣床的结构形式电力拖动特点，以及其电气控制系统的原理。 四、第二课堂活动设计 一、按照国家技能大赛的标准要求，选拔学有余力的同学组成课外兴趣小组，实训室提供场地和设备，进行专业技能的强化训练和创新项目的开发，设计。 二、组织学生到工厂进行参观实习，了解生产实际。 五、其他说明
一、低压电气检修实习操作规程 1、操作者应遵守机械加工设备安全操作规程，熟悉本单位的电气线路和设备特点及其使用情况，穿戴必要的劳动保护用品。 2、凡检修的电气设备停电后，必须进行验电，验电器应符合电压等级，确认无电后，方可进行检修。 3、在停电线路的刀闸手柄上，悬挂“禁止合闸，有人工作”的警告牌，在不停电部位的安全围栏外应悬挂“高压有电，禁止入内”的标志牌。对停电保险器装置的关键设备应将保险拔掉。 4、检修工作结束后，摘掉警告牌后方准恢复送电。 5、低压电气设备进行检修时，电气检修人员必须采取保证安全的技术措施，以防止他人误送电或突然来电的措施。 6、低压带电测量时，人体与带电体之间应保持不小于100mm的安全距离；万用表使用完毕拨到电压最高档位。 7、安全行灯必须到达安全可靠，按不同场所，使用安全电压；若发现工作人员触电，应迅速、安全地使其脱离电源，进行相应的救护(如人工呼吸和胸外按压，请医生诊治等)。 二、X62W型卧式万能铣床的结构、组成与功能 万能铣床有X62W型卧式、X53K型立式两种。主要由底座、床身、悬梁、刀杆支架、工作台、滑台和升降台等部分组成。还可加装圆工作台加工凸轮和弧形槽。
X62W万能铣床的实训说明 一、X62W万能铣床实训的基本组成 1、面板1 面板上安装有机床的所有主令电器及动作指示灯、机床的所有操作都在这块面板上进行，指示灯可以指示机床的相应动作。 2、面板2 面板上装有断路器、熔断器、接触器、热继电器、变压器等元器件，这些元器件直接安装在面板表面，可以很直观的看它们的动作情况。 3、电动机 三个380V三相鼠笼异步电动机，分别用作主轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。 4、故障开关箱 设有32个开关，其中K1到K29用于故障设置；K30到K31四个开关保留；K32用作指示灯开关，可以用来设置机床动作指示与不指示。 二、原理图
三、机床分析 1、机床的主要结构及运动形式 （1）主要结构由床身、主轴、刀杆、 横梁、工作台、回转盘、横溜板和升降台等 几部分组成，如右图所示。 （2）运动形式 1）主轴转动是由主轴电动机通过弹性 联轴器来驱动传动机构，当机构中的一个双 联滑动齿轮块啮合时，主轴即可旋转。 1）工作台面的移动是由进给电动机驱动，它通过机械机构使工作台能进行三种形式六个方向的移动，即：工作台面能直接在溜板上部可转动部分的导轨上作纵向（左、右）移动；工作台面借助横溜板作横向（前、后）移动；工作台面还能借助升降台作垂直（上、下）移动。 2、机床对电气线路的主要要求 （1）机床要求有三台电动机，分别称为主轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。 （2）由于加工时有顺铣和逆铣两种，所以要求主轴电动机能正反转及在变速时能瞬时冲动一下，以利于齿轮的啮合，并要求还能制动停车和实现两地控制。 （3）工作台的三种运动形式、六个方向的移动是依靠机械的方法来达到的，对进给电动机要求能正反转，且要求纵向、横向、垂直三种运动形式相互间应有联锁，以确保操作安全。同时要求工作台进给变速时，电动机也能瞬间冲动、快速进给及两地控制等要求。 （4）冷却泵电动机只要求正转。 （5）进给电动机与主轴电动机需实现两台电动的联锁控制，即主轴工作后才能进行进给。 3．电气控制线路分析
前言 X52K型立式升降铣床是一种早期的立式铣床，是一种应用范围很广的机床。主要用于机械制造、模具、仪器、仪表、汽车、摩托车等行业的加工。 传统X52K立式铣床由于采用的是继电器控制，继电器控制存在许多缺点，如电路接线复杂，触点多，噪声大，可靠性差，故障诊断与排除等。绝大多数控制继电器的触点容易产生电弧，甚至会在融在一起产生误操作，引起严重后果。而且继电器控制系统必须是手工接线，安装，如果有简单改动，也需要花费大量的时间及人力和物力去改制，安装和调试。 若用PLC控制就避免了这些问题，通过以PLC为控制核心，采用，传感器等技术对X52K机床控制部分进行电气改造。 因为PLC的优点有： （1）PLC系统的维修简单，维修时间短。PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计。 （2）PLC有较高的易操作性。它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不容易发生误操作。 （3）PLL是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言。编程出错率很低。 （4）对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入可直接显示，更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序的寻找，然后进行更改。 （5）PLC采用的编程语言有梯形图、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程简单。以上特点使用PLC控制系统具有可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能量力强，运行稳定等诸多优点。 本次课程设计通过以PLC为控制核心，采用传感器等技术对X52K机床控制部分进行电气改造。这可以大幅度节约电能，提高系统的自动化程度，并使系统运行可靠稳定，结构简单，维修，维护，调整方便，经济实用配置，取代了传统的继电器控制系统。
XA5032立式升降台铣床操作 1、穿戴好劳保服、劳保鞋、防护镜，女生戴好帽子 2、检查机床是否正常，检查完毕后接通电源详见图1.1 3、开机后，给各个需要加油的部位加油 详见图1.2 4、低速试运行几分钟进行预热 5、预热完成后，开始进行加工，先根据所加工材料调节转速调速方法，首先闭合主轴上刀制动按钮，把主轴变速操作手柄搬到另一端，旋转调速盘选择转速 详见图1.3 6、转速设定完后，根据切削速度调节进给速度，方法：转动主轴，拔出旋转盘调至所要的进给，再摁进去即可 详见图1.4 图1.1 黑色扳手为电源开关 图1.2 按黑色按钮向各个部位喷油 图1.3 图1.4 1：主轴停止2：主轴上刀制动 1：切削液开关 2：回转台开关 3：急停 4：主轴停止 3：主轴正反转 5：快速进给 6：灯开关 横向、垂向机动进给手柄 垂向锁紧装置 附：机床各部分详解 123 456 1 2 3 负责纵向进给 负责横向进给 负责垂向进给
机床操纵位置
机床操纵位置图
机床操纵位置 1、电器操作按钮及开关介绍 1.1 电源开关37：接通或切断机床电源 1.2 主轴换向转换开关24：转换主轴顺时针或逆时针旋转 1.3 圆工作台转换开关23：当使用机动圆工作台附件时，由工作台进给转换成圆工作台进给 1.4 冷却泵开关22：冷却泵电动机的接通与断开 1.5 主轴启动按钮15、27：主轴电动机启动 1.6 主轴停止按钮14、26：切断主轴电动机电源并接通主轴制动电磁离合器1.7 工作台快速移动按钮16、28：使工作台在三个进给方向快速移动 1.8 主轴上刀制动按钮25：主轴装卸刀具时，可使主轴制动，且主轴不启动1.9 急停按钮13、18：使机床全部运动停止并制动 1.10 照明灯开关按钮19：接通或切断照明灯电源 2 机械操纵手轮、手柄介绍
X62W 万能铣床的实训说明 一、 X62W 万能铣床实训的基本组成 1、面板 1 面板上安装有机床的所有主令电器及动作指示灯、机床的所有操作都在这块 面板上进行，指示灯可以指示机床的相应动作。 2、面板 2 面板上装有断路器、熔断器、接触器、热继电器、变压器等元器件，这些元 器件直接安装在面板表面，可以很直观的看它们的动作情况。 3、电动机 三个 380V 三相鼠笼异步电动机，分别用作主轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。 4、故障开关箱 设有 32 个开关，其中 K1 到 K29 用于故障设置； K30 到 K31 四个开关保留；K32 用作指示灯开关，可以用来设置机床动作指示与不指示。 二、原理图
三、机床分析 1、机床的主要结构及运动形式 （1）主要结构由床身、主轴、刀杆、 横梁、工作台、回转盘、横溜板和升降台等 几部分组成，如右图所示。 （2）运动形式 1）主轴转动是由主轴电动机通过弹性 联轴器来驱动传动机构，当机构中的一个双 联滑动齿轮块啮合时，主轴即可旋转。 1）工作台面的移动是由进给电动机驱动，它通过机械机构使工作台能进行三种形式六个方向的移动，即：工作台面能直接在溜板上部可转动部分的导轨上作纵向（左、右）移动；工作台面借助横溜板作横向（前、后）移动；工作台面还能借助升降台作垂直（上、下）移动。 2、机床对电气线路的主要要求 （1）机床要求有三台电动机，分别称为主轴电动机、进给电动机和冷却 泵电动机。 （2）由于加工时有顺铣和逆铣两种，所以要求主轴电动机能正反转及在变 速时能瞬时冲动一下，以利于齿轮的啮合，并要求还能制动停车和实现两地控制。 （3）工作台的三种运动形式、六个方向的移动是依靠机械的方法来达到 的，对进给电动机要求能正反转，且要求纵向、横向、垂直三种运动形式相互间 应有联锁，以确保操作安全。同时要求工作台进给变速时，电动机也能瞬间冲 动、快速进给及两地控制等要求。 （4）冷却泵电动机只要求正转。 （5）进给电动机与主轴电动机需实现两台电动的联锁控制，即主轴工作 后才能进行进给。 3．电气控制线路分析
XA5032立式铣床电气控制线路的装接 3、能够掌握任务实施过程中的安全规范，建立安全意识， 4、掌握相关职业素养要求，会运用； 5、能够按照工作方案完成电气线路的装接、检查 6、能按照电气调试安全要求完成电气线路的通电调试工作； 7、能够分析调试过程中电气线路故障的原因，会采用正确的方法排查故障； 20天 6台XA5032立式铣床，到目前，上述机床已使用了8年的时的正常使用，现学院要求由数控机床装调维修班的学生在维修专业教师的带领下，在20天内将XA5032立式铣床气线路的所有电气元件进行更换，并按原机床的电气原理图重
学习活动一：明确工作任务 24课时 一体化教室 学习内容一 阅读任务书，明确工作任务 任务书 我院在2004年购置了六台XA5032立式升降台铣床，放置在数控系普通机加工第二车间，供数控系一体化教学使用。到目前为止，上述机床已使用了8年的时间，在使用过程中发现机床的电气线路老化，电路的工作不稳定，影响到了这些铣床的正常使用，现学院要求由数控机床装调维修班的学生在维修专业教师的带领下，用20天的时间，就地将这些机床的原有电气线路的进行更换和装接,整个电气线路的更新、装接要符合电气线路安装规程，安装后的线路要满足机床的电气控制技术要求，要有防止油液浸泡的防护措施，工作任务完成后由专业老师带领学生进行铣床的电气功能测试，由数控系设备管理员进行验收。该项工作任务的实施将使我院数控机床电气控制线路稳定工作3年以上，降低因机床电气控制线路故障引发的机床停用时间，降低机床电气线路的维修费用。 1、能够阐述普通铣床的概念； 2、 能够识别普通铣床的各组成部分，并能讲述各部分的作用； 3、 能够识别普通铣床车床； 4、 能叙述XA5032型立式铣床的基本控制功能； 5、 能叙述电气线路在加工中的作用。
沈阳航空航天大学 课程设计任务书 机电工程学院机械设计制造及自动化专业 专业方向班级学生 一、课程设计名称：机电传动与控制课程设计 二、课程设计题目：万能升降台卧式铣床电气控制系统设计 三、课程设计时间：年月日至年月日 四、课程设计原始数据和要求 1、设备机械部分运动说明 （1）铣床主轴有两个方向旋转，可实现顺铣和逆铣，主轴停止要迅速，换刀时不能转动，变速时，主轴电机可点动旋转，使齿轮啮合良 好； （2）铣床工作台可实现向左、向右、向前、向后、向上和向下6个方向的自动进给运动和快速移动，并且互锁。工作台的进给运动须 在主轴旋转后才能实现。进给变速时，进给电机可点动，使齿轮 啮合良好，进给运动停止后主轴才能停止或同时停止； （3）主轴旋转后才能启动冷却泵； （4）圆工作台的回转运动必须和6个方向的进给运动互锁。 2、设备电气控制要求及技术参数 （1）M1为主轴三相异步电动机（7.5KW），通过组合开关改变相序实现主轴正反转，为快速停车，可采用电磁离合器制动；
（2）M2为进给三相异步电动机（1.5KW），通过操纵手柄和机械离合器的配合实现前、后、左、右、上和下6个方向的进给运动和快速运动。通过牵引电磁铁和机械挂档来完成快速移动。圆工作台的回转运动由进给电机经传动机构驱动。主轴电动机或冷却泵电动机过载时，进给电动机必须立即停转； （3）M3为冷却泵三相异步电动机（0.125KW）； （4）电动机要有可靠的短路保护和过载保护； （5）照明电压：～36V。 五、课程设计的主要内容 1、分析设备的电气控制要求，制定设计方案、绘制草图； 2、进行电路计算，选择元器件，并列出元器件目录表，绘制电气原理图（包 括主电路和控制电路）； 3、通电调试、故障排除、任务验收，编写设计说明书 六、课程设计时间安排 七、要求 1、独立完成课程设计内容，保证工作时间，工作认真； 2、遵守课程设计各项规章制度； 3、通过课程设计初步掌握常用电气设备电气控制系统的设计方法，具有
专业综合设计与实践2013 /2014第 2 学期 专业电气工程及其自动化班级 学号 姓名
专业综合设计与实践任务书 二级学院(直属学部):电子信息与电气工程学院专业:电气工程及其自动化 班级:
摘要 继电器接触器控制在工业控制领域中曾占有主导地位，该系统采用固定接线的硬件实现逻辑控制。如生产任务或工艺发生变化，需改变硬件结构，从而造成时间和资金的浪费。 PLC是一种新型的工业自动化控制装置，其控制功能是通过软件编程来实现的。当生产工艺和任务发生变化时，不必改变PLC硬件设备，只需改变PLC中的程序，因而该控制系统更具灵活性。且PLC控制系统体积小、可靠性高、更易于维护。 通过对X52K型立式升降台铣床进行改造,并用MCGS软件仿真，实现了自动化控制,从而可以提高整个电气控制系统的工作性能。 关键词：PLC；电气控制系统；X52K；立式升降台铣床：MCGS
目录 1 改造原因 (6) 2 工作原理分析 (6) 2.1 主电路控制电路分析： (7) 2.2 控制电路分析 (8) 2.2.1 主轴电动机M1的控制： (8) 2.2.2 工作台进给电动机M3的控制 (9) 2.2.3 冷却泵电动机M2的控制 (9) 3 PLC设计方案的确定 (9) 3.1 PLC的选择 (9) 3.2 元器件选择： (10) 4 输入输出地址分配 (10) 4.1 输入地址分配 (10) 4.2 输出地址分配 (11) 5、PLC接线图 (11) 6、梯形图 (13) 6.2 流程图 (14) 7、调试及存在问题 (14) 8、小结 (15) 9、参考文献 (15) 10、附录 (16) 附录1 电气原理图 (16) 附录2 硬件接线图 (18) 附录3 主电路 (19)
5.3 X62W型铣床电气控制分析 铣床主要用于加工零件的平面、斜面、沟槽等型面，装上分度头以后，可以加工直齿轮或螺旋面，装上回转圆工作台则可以加工凸轮和弧形槽。铣床用途广泛，在金属切削机床中的使用数量仅次于车床。其种类很多，有卧铣、立铣、龙门铣、仿形铣及各种专用铣床。X62W型卧式万能铣床是应用最广泛的铣床之一。 5.3.1 主要结构和运动特点 X62W型万能铣床主要由床身、悬梁、刀杆支架、工作台、上下溜板和升降台等几部分组成。其正面外形结构如图5-5所示，床身固定在底座上，内装主轴电动机及传动、变速机构；床身顶部有水平导轨，悬梁可沿导轨水平移动，用以调整铣刀的位置；刀杆支架装在悬梁上，可在悬梁上水平移动；升降台可沿床身上的垂直导轨上下移动；下溜板在升降台的水平导轨上可做平行于主轴轴线方向的横向移动；工作台安装在上溜板上，可在下溜板导轨上做水平方向垂直于主轴轴线的纵向移动。 1—底座；2—进给电动机；3—升降台；4—进给变速手柄及数字盘； 5—工作台升降及横向操纵手柄；6—下溜板；7—上溜板；8—纵向操纵手柄；9—工作台； 10—刀杆支架；11—悬梁；12—主轴；13—主轴变速数字盘；14—主轴变速手柄；15—床身（立柱）；16—主轴电动机 图5-5 X62W型万能铣床外形结构 此外，溜板可绕垂直轴线左、右旋转45°，所以工作台还能在倾斜方向进给，以加工螺旋槽。该铣床还可以安装圆工作台以扩大铣削能力。 由上述分析可知，X62W型卧式万能铣床有三种运动。 ①主运动：主轴带动铣刀的旋转运动； ②进给运动：加工中工作台带动工件的移动（包括升降台的上下移动、下溜板的横向移动和上溜板工作台的纵向移动）或圆工作台的旋转运动； ③辅助运动：工作台带动工件在三个方向的快速移动及悬梁、刀杆支架的移动。
湖南工业大学 课程设计 资料袋 机械工程学院（系、部）2013 ~ 2014 学年第二学期 课程名称机电控制技术指导教师职称 学生姓名专业班级学号 题目铣床电气控制课程设计 成绩起止日期2014 年6 月18 日～2014 年 6 月23 日 目录清单
湖南工业大学 课程设计任务书 2013—2014学年第二学期 机械工程学院（系、部）专业班级 课程名称：机电控制技术 设计题目：铣床电气控制课程设计 完成期限：自2014 年 6 月18 日至2014 年 6 月23 日共 1 周 指导教师（签字）：2014年6月25 日系（教研室）主任（签字）：2014年6月28 日
机电控制技术课程设计 设计说明书 （题目） 铣床电气控制课程设计 起止日期： 2014 年 6 月 18 日 至 2014 年 6 月 23 日 机械工程学院（部） 2014年6月18日 学 生姓名 班 级 学 号 成绩 指导教师(签字)
目录 1、引言 (1) 2、设计任务 (1) 3、电机功率和转速 (1) 4、铣床的电气控制线路设计 (2) 4.1 确定机床的工作过程 (2) 4.2 机床电气传动的特点及控制要求 (3) 4.3 控制电路图设计 (5) 4.4 选择电器元件 (11) 4.5 制定电动机和电气元件明细表 (15) 5、铣床的可编程控制器控制系统的设计 (16) 5.1 主电路接线图 (16) 5.2 I/O分配表 (16) 5.3 PLC接线图 (17) 5.4 PLC梯形图和指令表语句 (18) 6、设计总结 (21) 7、参考文献 (22)
目录 摘要 (2) 一设计参数初步确定 (3) 二滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (3) 2.1 计算进给牵引力及最大动载荷 (3) 2.2 滚珠丝杠副的选型 (5) 2.3 传动效率及刚度验算 (5) 2.4 几何参数 (8) 三滚动导轨的计算与选择 (9) 3.1 滚动导轨副的额定寿命 (9) 3.2 直线导轨副的参数 (11) 四驱动电机的计算与选择 (12) 4.1 转动惯量的计算 (12) 4.2 电机的力矩的计算 (14) 五心得体会 (17) 参考文献 (18)
摘要 【摘要】：立式加工中心工作台和导轨设计。数控机床的加工系统、立体仓库中堆垛机的平面移动系统、平面绘图仪的绘图系统等,尽管结构和功能各不相同,但基本原理相同。机电一体化系统是将机械系统与微电子系统结合而形成的一个有机整体。本文通过对立式加工中心工作台的机械系统的设计,阐述了系统化设计中共性和关键的技术。 本次课程设计，主要设计和研究立式加工中心工作台及导轨。确定立式加工中心工作台的传动系统，选择了螺旋传动，验算了螺旋传动的刚度、稳定性，寿命等参数；还设计了导轨，根据其用途和使用要求，选择了直线滚动导轨副，确定了其类型、转动力矩、转动惯量。并分析了传动系统的动态特性。
一设计参数初步确定 1、工作台尺寸：长*宽=350 400 2、工作台升降行程：200 3、工作台总重：KN 12 4、主轴伺服电动机额定功率P E=6.5kW。 二滚珠丝杠螺母副的计算与选型 图2-1 丝杠螺母副设计框图2.1 计算进给牵引力
作用在滚珠丝杠上的进给牵引力主要包括切削时的走刀抗力以及移动件的重量和切削分力在导轨上的摩擦力。因而其数值的大小与导轨的型式有关，由于在设计中采用的是加有导轨块的滚动导轨，所以选择的计算公式为综合导轨的计算公式。计算公式为： y z M F f G F K F ')(++= 式中 Z F ---Z 向切削分力（N ）； G ---移动工作台总重（N ） 'f ---导轨上的摩擦系数，随导轨型式而不同； K ---考虑颠复力矩影响的实验系数； 综合导轨的15.1=K , 005.0~0025.0'=f ，取004.0'=f ，式中N F z 1000=， N F y 600=，N G 650= 代入计算得 N F M 9.1899= 选用滚珠丝杠副的直径0d 时，必须保证在一定轴向载荷作用下，丝杠在回转100万转（106转）后，在它的滚道上不产生点蚀现象。这个轴向负载的最大值即称为该滚珠丝杠能承受的最大动负载C ，用下式计算选择： 31 6 )10 60(e h k a h t w m n L f f f f f F C = 1000L v n s e = 式中 h L --额定寿命，15000h e n --丝杠转速，()min /r ，用下式计算 t f ---温度系数，查表——3-23，工作温度小于100℃，取t f =1 h f ---硬度系数，查表——3-24，h f =1； a f ---精度系数，查表——3-25，取a f =1； w f ---负载性质系数，查表——3—26， w f =1.0 k f ---可靠性系数，查表——3—27，取k f =0.62，可靠度为95℅ 初选导程0L =6mm ，由任务书可知最大切削力下的速度min /2m v =，则 m i n /6m v s =,代入公式可计算得 0 1000L v n s = =62 1000?=333.3min /r
编号：03 任课教师：时永贵教研室主任签字： 课题名称：课题三X62万能铣床电气控制线路 教学目的：1.掌握X62万能铣床电气工作原理 2.掌握X62万能铣床电气控制线路故障分析方法 3.正确进行X62万能铣床电气控制线路故障维修操作。 德育目标：由学生独立完成线路的装配，发挥学生的创造力，树立学生的自信心。教学重点：掌握X62万能铣床电气工作原理。 教学难点：正确进行X62万能铣床电气控制线路故障维修操作。 教学方法：讲解法、演示法、现场实习法 课的类型：实习课 教学过程： 课前准备：1.准备实习设备、材料及教学用具； 2.检查学生出勤情况，工具及劳动保护穿戴情况； 3.集中学生注意力，准备讲授教学内容。 安全教育: 1.集体背诵安全操作规程； 2.正确使用电工工具及仪表； 3.按操作规程要求正确操作电器设备的运行。 讲授新课： 课题三X62万能铣床电气控制线路 一、X62W万能铣床的介绍 铣床：金属平面、斜面、沟槽的铣削加工； 装上分度头可以铣切直齿齿轮和螺旋面；装上圆工作台还可铣切凸轮和弧形槽。 铣床的种类：分为卧式铣床、龙门铣床、立式铣床、仿形铣床和专用铣床等。 常用的万能铣床有两种：X52K型立式，铣头垂直放置；X62W型卧式，铣头水平放置。 这两种铣床在结构上大体相似，差别在于铣头的放置方向不同。 1、型号含义：X62W万能铣机床 X---铣床W---万能6---卧式车床2---2号工作台 2、X62W万能铣床主要结构： 结构：主轴、刀杆、悬梁、工作台、回转盘、横溜板、升降台、床身、底座等。床身固定在底座上，在床身的顶部有水平导轨；悬梁装有一个或两个刀杆支架。刀杆支架用来
摘要 【摘要】：小型立式铣床工作台升降和制动装置设计。数控机床的加工系统、立体仓库中堆垛机的平面移动系统、平面绘图仪的绘图系统等,尽管结构和功能各不相同,但基本原理相同。机电一体化系统是将机械系统与微电子系统结合而形成的一个有机整体。本文通过对小型立式铣床工作台的机械系统、控制系统及接口电路的设计,阐述了机电一体化系统设计中共性和关键的技术。 本次课程设计，主要设计和研究小型立式铣床工作台及其电气原理图。确定小型立式铣床工作台的传动系统，选择了螺旋传动，验算了螺旋传动的刚度、稳定性，寿命等参数；还设计了导轨，根据其用途和使用要求，选择了直线滚动导轨副，确定了其类型、转动力矩、转动惯量。 【关键词】：小型立式数控铣床；滚珠丝杠螺母副；直线滚动导轨副；步进电动机；
Abstract Abstract: small vertical milling machine table lift and brake design. CNC machining systems, warehouse stacker in the plane Yidong systems, flat plotter graphics system, etc., although the structure and function vary, but the same basic principles. Mechatronic systems is the mechanical systems and microelectronics systems combine to form an organic whole. Based on the small vertical milling machine table of the mechanical system, control system and interface circuit design, describes the design of mechatronic systems and critical technologies the Chinese Communists. The curriculum design, the main design and research of small vertical milling machine table and electrical schematics. Small vertical milling machine table to determine the transmission, select the screw drive, screw drive checking the stiffness, stability, life and other parameters; also designed a guide, according to its purpose and use requirements, choose the Linear Rolling Guide to determine its type, rotating torque, moment of inertia. Key words: small vertical milling machine; ball screw nut; Linear R olling Guide; stepping motor;
机电装备课程设计 设计说明书 题 目：小型立式铣床工作台升降 和制动装置 学生姓名： 学 院：机械学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级：机制08-2班 指导教师：苗淑静 二零一一年十二月 学校代码： 10128 学 号：
摘要 【摘要】：小型立式铣床工作台升降和制动装置设计。数控机床的加工系统、立体仓库中堆垛机的平面移动系统、平面绘图仪的绘图系统等,尽管结构和功能各不相同,但基本原理相同。机电一体化系统是将机械系统与微电子系统结合而形成的一个有机整体。本文通过对小型立式铣床工作台的机械系统、控制系统及接口电路的设计,阐述了机电一体化系统设计中共性和关键的技术。 本次课程设计，主要设计和研究小型立式铣床工作台及其电气原理图。确定小型立式铣床工作台的传动系统，选择了螺旋传动，验算了螺旋传动的刚度、稳定性，寿命等参数；还设计了导轨，根据其用途和使用要求，选择了直线滚动导轨副，确定了其类型、转动力矩、转动惯量。 【关键词】：小型立式铣床工作；滚珠丝杠螺母副；直线滚动导轨副；步进服电机；
目录 第一章总体设计方案拟定 (1) 1.1系统运动方式的确定与伺服系统的选择 (1) 1.2机械传动方式 (1) 1.3计算机系统选择 (1) 2.1 设计参数 (2) 2.2.2 计算进给牵引力 (3) 2.2.2 计算最大动载荷C (3) 2.2.3 滚珠丝杠螺母副的选型 (4) 2.2.4 传动效率计算 (4) 2.2.5 刚度的验算 (5) 2.2.6 稳定性验算 (6) 2.2.7 滚珠丝杠副的几何参数 (7) 2.3 滚动导轨的计算与选择 (8) 2.3.1 滚动导轨副的额定寿命 (8) 2.3.2 直线导轨副的参数 (10) 2.4 步进电机的计算与选择 (10) 2.4.1 转动惯量的计算 (10) 2.4.2 电机的力矩的计算 (12) 第三章微机数控硬件电路设计 (15) 3.1 计算机系统 (15) 3.2 单片微机数控系统硬件电路设计内容 (15) 3.2.1 绘制电气控制系统框图 (15) 3.2.2 选择CPU的类型 (16) 3.2.3 存储器扩展电路的设计 (16) 3.2.4 I/O接口电路设计 (16) 3.3 各类芯片简介 (16) 3.3.1 8031芯片简介 (16) 3.3.2 373芯片简介 (17) 3.3.3 138芯片简介 (17)
X5032立式铳床控制电路分析 11J SL KrKK ￡ —LWJ V 7 * 图1-4 X5032立式铣床控制电路图 ■ 1X 5 2 U1 ㈣
控制电路由控制变压器TC1提供110V的工作电压，FU4用于控制电路的短路保护。该电路的主轴制动、工作台常速进给和快速进给分别由控制电磁离合器YC1、YC2、YC3来完成，电磁离合器需要的直流工作电压是由整流变压器TC2及整流器VC来提供的，FU2、 FU3分别用于交、直流电源的短路保护 1.主轴电动机M1的控制 M1 由交流接触器KM1 控制，在机床的两个不同位置各安装了一套启动和停止按钮：SB2 和SB6 装在床身上，SB1 和SB5 装在升降台上。对M1 的控制包括主轴的启动、制动、换刀制动和变速冲动。 ①启动：在启动前先按照顺铣或逆铣的工艺要求，用组合开关 SA3 预定M1 的转向。 按一下SB1或SB2-KM1线圈通电并自锁-主轴电动机M1启动运行，标号（7-13）闭合—确保在M1启动后M2才能启动运行。 ②停机与制动：按下SB5或SB6—KM1线圈断电，电磁铁YC1 通电—主轴电动机M1 停止并制动。制动电磁离合器YC1 装在主轴传动系统与M1 转轴相连的传动轴上，当YC1 通电吸合时，将摩擦片压紧，对M1 进行制动。停转时，应按住SB5 或SB6 直至主轴停转才能松开，一般主轴的制动时间不超过0.5s。 ③主轴的变速冲动：主轴的变速是通过改变齿轮的传动比实现 的。在需要变速时，将变速手柄拉出，转动变速盘调节所需的转速，
然后再将变速柄复位。手柄复位时，瞬间压动行程开关SQ1,手柄复位后，SQ1 也随之复位。在SQ1 动作瞬间，SQ1 的常开触点先断开其他支路，然后其常开触点闭合，相当于点动控制KM1 —M1 ，使得齿轮转动一下以利于啮合；如果点动一次齿轮还不能啮合，可以重复进行上述动作。 ④主轴换刀控制：在上刀或换刀时，主轴应处于制动状态，以避免发生事故。此时只要将换刀制动开关SA1 扳至“接通”位置，其常闭触点SA1-2 (4-6)断开控制电路，保证在换刀时候机床没有任何动作；其常开触点SA1-1 ( 105-107)接通制动电磁铁YC1 ，使主轴处于制动状态。换刀结束后。要将换刀制动开关SA1 扳回至“断开”位置。 2 ．进给运动控制 工作台的进给运动分为工作进给和快速进给，工作进给必须在 M1 启动运行后才能进行，而快速进给因属于辅助运动，可以在M1 不启动的情况下进行。工作台在 6 个方向上的进给运动是由机械操作手柄运动带动相关的行程开关SQ3?SQ6,并通过接触器KM3、KM4 动作来实现控制进给电动机M2正反转的。行程开关SQ5和SQ6分别控制工作台的向右和向左运动，而SQ3和SQ4则分别控制工作台的向前、向下和向后、向上运动。进给拖动系统使用的两个电磁离合器YC2 和YC3 都安装在进给传动链中的传动轴上。当YC2 吸合而YC3 断开时，为工作进给；当YC3 吸合而YC2 断开时，为快速进给。