升降台卧式铣床电气控制系统设计
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X62W型卧式万能铣床电气控制系统的设计1.概述1.1 铣床国内外研究状况和发展趋势铣床是一种通用的多用途机床,可以进行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工。
X62W型卧式万能铣床是一种高效率的加工机械,在机械加工和机械修理中得到广泛的应用。
然而,在电气控制系统中,故障的查找与排除是非常困难的,特别是在继电器接触控制系统,由于电气控制线路触点多、线路复杂、故障率高、检修周期长,给生产与维护带来诸多不便,严重地影响生产。
因此,将X62W型卧式万能铣床电气控制线路改造为可编程控制器控制,可以提高整个电气控制系统的工作性能,减少维护、维修的工作量。
1.2 铣床简单介绍1.2.1 铣床的选型铣床是一种通用的多用途机床,适用于各种工件的加工。
在选型时,需要根据加工工件的大小、形状和加工要求等因素进行选择。
1.2.2 X62W机床特点X62W型卧式万能铣床是一种高效率的加工机械,在机械加工和机械修理中得到广泛的应用。
它采用继电接触器电路实现电气控制。
然而,在电气控制系统中,故障的查找与排除是非常困难的,特别是在继电器接触控制系统,由于电气控制线路触点多、线路复杂、故障率高、检修周期长,给生产与维护带来诸多不便,严重地影响生产。
2.X62W万能铣床硬件设计2.1 X62W万能铣床电力拖动的特点及控制要求X62W型卧式万能铣床采用电力拖动实现运动控制。
在硬件设计中,需要考虑电力拖动的特点和控制要求。
2.2 X62W万能铣床元件选型在X62W型卧式万能铣床的硬件设计中,需要选用合适的元件,以保证系统的稳定性和可靠性。
2.3 X62W万能铣床的主要结构及运动形式X62W型卧式万能铣床的主要结构包括机身、工作台、滑枕、主轴、进给机构等部分。
在运动形式上,它可以进行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工。
3.电气控制原理3.1 电气原理图X62W型卧式万能铣床的电气控制系统包括主电路和控制电路两部分。
在电气原理图中,需要清晰地标注各元件的接线方式和电气参数。
铣床的P L C控制系统设计(总26页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录第一章前言.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
第二章方案论证........................................................................................................... 错误!未定义书签。
机床传统控制方式 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
传统控制方式与PLC的比较.................................................................................. 错误!未定义书签。
现代PLC控制即本系统的优点............................................................................. 错误!未定义书签。
改造方案的确定......................................................................................................... 错误!未定义书签。
第三章PLC控制系统设计 .......................................................................................... 错误!未定义书签。
「卧式车床电气控制系统设计」卧式车床电气控制系统设计在机械加工中起着至关重要的作用,能够有效控制车床的运行、保证加工质量和提高生产效率。
本文将对卧式车床电气控制系统的设计进行详细阐述。
首先,卧式车床电气控制系统的设计需要考虑到车床的运行方式和控制要求。
卧式车床一般由主轴、进给机构、切削刀具等部件组成,其运行可通过控制系统实现。
设计者需要根据车床的具体需求,确定控制系统的运行模式和功能。
其次,卧式车床电气控制系统设计需要明确主要电气元件的选型。
主要电气元件包括电机、电源、传感器、开关和电控箱等。
设计者需要根据车床的需求和选用元件的性能参数,选择合适的电气元件。
在电机选型上,需要考虑到车床的负载和转速要求,选择合适功率和转速范围的电机。
对于进给机构,设计者需要根据车床的进给速度、位置控制要求,确定适合的传感器和控制算法。
在选用开关和电控箱时,应考虑其功能、可靠性和安全性。
另外,卧式车床电气控制系统设计还需要考虑安全和故障保护。
设计者需要添加合适的安全开关和故障保护装置,以确保操作人员的安全和设备的可靠运行。
例如,可以添加急停开关、安全门开关和过载保护装置等。
在控制系统的软件设计上,设计者需要编写适合的程序和算法,实现车床的运行和控制功能。
软件设计需要考虑到车床的各项运动特性、工件加工要求和用户交互界面等。
最后,卧式车床电气控制系统的设计需要进行验证和测试。
设计者需要对控制系统进行综合测试,确保其满足设计要求和性能指标。
通过实际运行和调试,发现并解决潜在的问题和缺陷。
总结起来,卧式车床电气控制系统设计涉及到运行模式和功能确定、主要电气元件选型、安全和故障保护、软件算法编写和系统验证等多个方面。
在设计过程中需密切关注车床的运行需求和安全要求,以确保控制系统的稳定性和可靠性。
同时也需要不断关注新技术的发展,为卧式车床电气控制系统的设计和改进提供更多可能性。
卧式车床电气控制系统设计任务书1.设备概况车床是机床中应用最广泛的一种,它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。
车床在加工工件时,随着工件材料和材质的不同,应选择合适的主轴转速及进给速度。
但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动,它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的,所以它的控制电路比较简单。
为满足加工的需要,主轴的旋转运动有时需要正转或反转,这个要求一般是通过改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现的。
进给运动多半是把主轴运动分出一部分动力,通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。
有的为了提高效率,刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。
车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵,来实现刀具切削时冷却。
有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。
2.控制要求(1) 主要控制电器为三台电机:主电动机、冷却泵电机、快速移动电机。
三台电机都要有短路保护措施。
主电动机和冷却泵电机采用热继电器进行过载保护主电动机要采用降压起动方式起动主电动机要求能够正反转控制,并且有点动调整控制和长动控制,采用反接制动%主回路负载的电流大小能够监控,但要防止启动电流对电流表产生冲击。
机床要有照明设施表3-1 车床控制系统信号说明3.设计任务1) 根据控制要求,进行卧式车床电气控制系统硬件电路设计,包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。
2) 根据控制要求,编制卧式车床控制PLC应用程序。
3) 编写设计说明书,内容包括:、①设计过程和有关说明。
②基于PLC的卧式车床电气控制系统电路图。
③ PLC控制程序(梯形图和指令表)。
④电器元器件的选择和有关计算。
⑤电气设备明细表。
⑥参考资料、参考书及参考手册。
⑦其他需要说明的问题,例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。
#卧式车床电气控制系统设计说明书目录一、绪论……………………………………………………………………………………二、总体方案设计……………………………………………………………………………三、卧式车床的电气控制系统设计过程……………………………………………………PLC控制电路图…………………………………………………………………主电动机控制流程图…………………………………………………………输入输出列表……………………………………………………………………|3 软件系统设计…………………………………………………………………………PLC控制梯形图…………………………………………………………………梯形图说明……………………………………………………………………PLC指令表………………………………………………………………………4 总结………………………………………………………………………………………5 参考文献…………………………………………………………………………………;~一、绪论本次课程设计的课题是卧式车床的电气控制系统,即用可编程控制器PLC来实现对电机运行的控制。
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。
目录前言 (1)1课程设计的任务和要求 (3)1.1课程设计的任务 (3)1.2课程设计的基本要求 (3)2总体设计 (4)2.1 PLC 选型 (4)2.2 PLC 端子分配 (5)3 PLC 程序设计 (6)3.1设计思想 (6)3.2电气原理图设计 (6)3.3 PLC 梯形图 (6)4 程序模拟调试说明 (9)结束语 (10)参考文献 (11)1课程设计的任务和要求1.1课程设计的任务读懂图1.1(机电传动控制教材179页),保留主电路,将控制电路的功能用PLC实现。
摘要铣床(milling machine)系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。
通常铣刀旋转运动为主运动,工件和铣刀的移动为进给运动。
它可以加工平面、沟槽,也可以加工各种曲面、齿轮等。
还能加工比较复杂的型面,效率较刨床高,在机械制造和修理部门得到广泛应用。
PLC(可编程序控制器)是一种专业在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子设备。
采用可编程序控制器对X62W铣床传统的电气控制系统进行改造,简单介绍了X62W的用途,结构和运动形式,详细阐述了改造设计方案。
根据X62W铣床继电器控制电路的组成,确定PLC的输入输出点数,并进行PLC型号选择,依据其继电器控制电路的工作原理,给出了X62W型万能铣床PLC控制改造的设计梯形图,提高了X62W卧式铣床电气控制系统的可靠性和干扰能力,并借助组态软件MCGS实现了X62W的远程监控及操作。
关键词:PLC X62W万能铣床电气控制AbstractThe milling machine is one kind of machine which main use the cutter processing a variety of surfaces on the ually cutter rotary motion is the main movement,the movement of the workpiece and cutter is feed motion.It can machining flat,groove,also can machining all kinds of surfaces,gear.The milling machine can process more complex type of surface, more efficient than the planer,is widely used in machinery manufacturing and repair department .PLC (programmable logic controller) is a professional digital computing operations electronic equipment designed in industrial e PLC transform the electric control system of traditional X62W milling machine,simple introduced the X62W purposes,structure and motion form,transformation design scheme is expounded in detail.According to the composition of X62W milling machine relay control circuit.Determine the input and output points of PLC,and the PLC model selection.According to the working principle of the relay control circuit,gives the X62W type universal milling machine PLC control design of ladder diagram,to improve the reliability of electric control system of X62W horizontal milling machine and interference ability,with the help of configuration software MCGS to realize the remote monitoring and operation of X62W.Keywords: PLC, X62W milling machine, electric control目录摘要 (I)Abstract (II)目录.............................................................................................................. I II 前言. (1)1 铣床的工作原理简介 (2)1.1 铣床简介 (2)1.2 铣床的型号及其含义 (3)2 X62W万能铣床电气控制 (4)2.1 X62W万能铣床的主要结构及运动特点 (4)2.1.1 X62W万能铣床的主要结构 (4)1.2.2 X62W铣床运动特点 (5)2.3 X62W万能铣床电气控制线路分析 (6)3 可编程控制器概述及应用 (14)3.1可编程控制器的产生和定义 (14)3.2可编程控制器的分类及编程语言 (16)3.2.1 PLC的分类 (16)3.2.2 PLC编程语言 (16)3.2.3可编程控制器的应用和发展 (16)3.3 PLC的特点 (18)3.4 PLC的基本组成 (20)3.4.1 PLC的硬件结构 (20)3.4.2 PLC的软件结构 (23)3.5 PLC的工作原理 (23)3.5.1可编程控制器的工作原理 (23)3.5.2可编程控制器的工作过程 (24)3.6 PLC的选型 (25)3.6.1 PLC输入回路 (25)3.6.2 输出回路 (26)4 X62W万能铣床电气控制线路的PLC改造 (28)4.1 X62W铣床PLC控制系统的分析 (28)4.2 PLC的I/O端口的分配 (28)4.3 PLC程序设计 (30)4.3.1 X62W万能铣床PLC控制梯形图 (32)4.4 X62W万能铣床PLC改造后的运行调试 (32)5 PLC控制与电气控制的区别 (34)总结 (36)致谢 (37)参考文献 (38)前言自20世纪60年代美国推出可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)取代传统继电器控制装置以来,PLC得到了快速发展,在世界各地得到了广泛应用。
攀枝花学院学生课程设计说明书题目:X52立式升降台铣床电气及PLC控制系统设计学生姓名:李通国学号:200710503023 所在院(系):机电工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级:2007级机制二班指导教师:谭兴强职称:副教授二〇一〇年十二月二十八日攀枝花学院教务处制本科学生课程设计任务书注:任务书由指导教师填写。
课程设计(论文)指导教师成绩评定表摘要采用继电接触器电路实现电气控制。
PLC专为工业环境应用而设计,其显著的特点之一就是可靠性高,抗干扰能力强。
X52K铣床电气控制线路设计为可编程控制器控制,可以提高整个电气控制系统的工作性能,减少维护、维修的工作量。
在现代化的工业生产设备中,有大量的数字量及模拟量的控制装置,例如电机的起停,电磁阀的开闭,产品的计数,温度、压力、流量的设定与控制等,工业现场中的这些自动控制问题,若采用可编程序控制器(PLC)来解决自动控制问题已成为最有效的工具之一,本文叙述PLC控制系统设计时应该注意的问题。
通过对X52K型立式升降台铣床的电气控制原理进行分析,然后确定输入点和输出点等,画出接线图和其梯形图。
再在程序输入机床后进行调试,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:X52K铣床;电气控制系统;PLC;梯形图目录摘要 (Ⅰ)1 绪论 (1)2 电气控制线路图及其原理分析 (2)2.1 X52K铣床的电气控制原理图 (2)2.2主电路分析 (2)2.3控制电路分析 (2)2.3.1主轴电动机M1的控制 (2)2.3.2进给运动的控制 (4)2.4圆形工作台的控制 (5)3 PLC设计方案的确定 (6)4 PLC设计X52K铣床 (7)4.1 PLC机型的选择 (7)4.2 PLC程序设计 (7)4.3 I/O接线图和梯形图 (8)4.4 PLC的程序语句表 (11)5 PLC调试 (14)课程设计总结 (15)参考文献 (16)致谢 (17)1 绪论铣床常用于机械齿轮、蜗轮蜗杆等特殊机械零件的加工,按照结构形式和加工性能的不同,可分为立铣、卧铣、龙门铣、仿形铣和专用铣床。
卧式铣床plc控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解卧式铣床的基本工作原理和PLC控制系统的组成。
2. 学生能掌握PLC编程的基本指令,并应用于卧式铣床的控制流程设计。
3. 学生能解释PLC在工业自动化中的重要性及其在卧式铣床操作中的应用。
技能目标:1. 学生能够运用PLC进行卧式铣床的启动、停止、正反转等基本控制。
2. 学生能设计简单的PLC程序,实现卧式铣床的自动化加工过程。
3. 学生通过课程学习,能够独立完成卧式铣床PLC控制系统的调试与故障排查。
情感态度价值观目标:1. 学生通过实际操作和项目设计,培养对自动化技术的兴趣和热情。
2. 学生在团队协作中增强沟通能力,培养合作精神和解决问题的能力。
3. 学生能够认识到PLC技术在工业发展中的重要作用,增强社会责任感和创新意识。
课程性质:本课程为实践性较强的专业课,结合理论教学与实际操作,提高学生的专业技能和工程应用能力。
学生特点:学生处于中等职业教育阶段,具备一定的电气基础和动手能力,对新技术充满好奇,喜欢通过实践活动学习。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,鼓励学生主动探索,通过项目驱动和任务导向的教学方法,提高学生的实际操作能力和创新能力。
通过课程目标的分解与实施,确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容1. 卧式铣床结构与工作原理:讲解卧式铣床的基本结构、功能及其在机械加工中的应用,明确卧式铣床的工作原理。
2. PLC控制系统基础:介绍PLC的基本结构、工作原理、类型及其在工业控制中的应用。
3. PLC编程指令:学习PLC编程的基础指令,如逻辑运算、定时器、计数器等,并结合卧式铣床控制需求进行案例讲解。
4. 卧式铣床PLC控制系统设计:根据卧式铣床的控制要求,设计PLC控制系统,包括输入输出信号的分配、硬件连接及程序编写。
5. PLC控制系统调试与故障排查:学习PLC控制系统的调试方法,掌握故障排查技巧,能够处理卧式铣床PLC控制系统中的常见问题。
柳州职业技术学院毕业设计(论文)题目:X6132卧式铣床电气控制系统PLC改造姓名岑健桥学号***********专业机电一体化技术班级12机电一体化技术5班指导教师杨达飞完成时间柳州职业技术学院毕业设计(论文)任务书机电工程系(部)机电一体化技术专业 5 班学生岑健桥学号20120103149一、毕业设计(论文)题目:X6132卧式铣床电气控制系统PLC改造二、毕业设计(论文)工作规定进行的日期:年月日起至年月日止三、毕业设计(论文)进行地点:四、任务书的内容:学生开始执行任务书日期年月日指导教师签名:年月日学生签名:年月日电子与信息技术的不断发展,给我国机床加工设备的现代化提供了强有力的技术支持。
为了充分发挥设备效能,迅速提升加工技术与精度,越来越多的企业每年投入大量资金和技术对传统老式机床进行技术改造,取得了良好的效果。
针对传统的继电器控制系统故障频繁的特点,对X6132铣床的电气控制系统进行了技术改造,采用可编程逻辑控制器 PLC 代替原有的继电器,利用PLC丰富的指令系统,使梯形图的设计高效简洁,摆脱了复杂的逻辑关系。
基于 PLC 的电气控制系统,既可用于新型机床电气控制系统的设计开发也可用于机床的数控改造和控制功能的二次开发,针对不同的控制要求修改相应的程序就可以满足,具有高度的柔性和功能的可拓展性,符合数控系统开放性的发展趋势。
关键词 PLC X6132铣床一、X6132卧式铣床概述X6132卧式铣床是一种强力金属切削机床,也被称作x6132万能升降台铣床。
该机床刚性强,进给变速范围广,能承受重负荷切屑。
主轴锥孔可直接或通过附件安装各种圆柱铣刀、圆片铣刀、成型铣刀、端面铣刀等刀具,适于加工各种零件的平面、斜面、沟槽、孔等。
还可以用来加工螺旋表面,所以在工业制造中广泛的被应用。
1.0 X6132卧式铣床的结构由床身、悬梁及刀杆支架、工作台、溜板和升降台等几部分组成,其外形图如图所示。
卧式铣床电气控制系统设计
首先,卧式铣床电气控制系统包括主要的控制装置、输入输出设备以
及传感器等,这些设备通过互联网络与控制装置进行通讯,实现对铣床的
全面控制。
其次,电气控制系统需要能够对卧式铣床的各个运动轴进行精确控制。
为实现此目的,可以采用伺服控制系统,通过对伺服电机进行控制来实现
对运动轴的精确控制。
同时,还需要选择合适的传感器来实时监测铣床的
状态,以便及时进行反馈控制和调整。
为提高电气控制系统的稳定性和可靠性,建议使用PLC(可编程逻辑
控制器)来实现控制逻辑的编程。
PLC可以根据预先设定的程序,自动控
制铣床的各种动作,大大提高了控制系统的灵活性和稳定性。
另外,PLC
还可以通过与其他设备的通讯,实现自动化生产线的优化控制。
在电气控制系统的设计过程中,还需要考虑到防止噪声和电磁干扰对
系统的影响。
因此,建议在电气线路上使用屏蔽线缆,减少外界噪声和干
扰对系统的干扰。
最后,需要在电气控制系统中加入故障检测和诊断功能。
通过对电气
控制系统进行故障检测和诊断,可以及时发现和排除故障,保证铣床的正
常运行。
综上所述,卧式铣床电气控制系统的设计需要考虑到系统的安全性、
运动轴的精确控制、稳定性和可靠性、防噪声和电磁干扰以及故障检测和
诊断等因素。
通过科学合理的设计和选用合适的设备和技术手段,可以保
证卧式铣床的正常运行,提高铣削加工的效率和质量。
第一章概述铣床的种类很多,有卧铣、立铣、龙门铣、仿形铣以及各种专用铣床。
X62W型卧式万能铣床是应用最广泛的铣床之一。
所以此次课设选择X62W型万能铣床。
铣床作为机械加工的通用设备在内燃机配件的生产中一直起着不可替代的作用。
自动铣床具有工作平稳可靠,操作维护方便,运转费用低的特点,已成为现代生产中的主要设备。
自动铣床控制系统的设计是一个很传统的课题,现在随着各种先进精确的诸多控制仪器的出现,铣床控制的设计方案也越来越先进,越来越趋于完美。
此次设计开关量控制系统都是采用继电器控制,也有相当一部分辅机系统是采用继电控制。
第二章X62W万能铣床的主要结构及运动形式2.1 X62W型万能铣床的外形结构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,其外形结构如图1.1。
图1.12.2 X62W型卧式能铣床有三种运动(1)主运动:主轴带动铣刀的旋转运动;(2)主轴电动机M1,是在空载时直接启动的。
为完成顺铣和逆铣,要求有正、反转。
可根据铣刀的种类预先选择转向,在加工过程中不变换转向。
(3)为了减小负载波动对铣刀转速的影响以保证加工质量,主轴上装有飞轮,其转动惯量较大。
为此要求主轴电动机有停车制动控制,以提高工作效率。
(4)工作台的纵向、横向和垂直三个方向的进给运动由一台进给电动机M2拖动,三个方向的选择由两套操纵手柄通过不同的传动链来实现。
每个方向有正、反向运动,要M2能正、反转。
同一时间只允许工作台向一个方向移动,故三个方向的运动之间应有联锁保护。
图1.2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,装上回转圆工作台财可以加凸轮和弧形槽。
铣床用途广泛,在金属切削机床中的使用数量仅次予车床。
X62W型万能铣床的外形结构如图1.1所示,它主要由床身、主轴、刀杆、悬梁、工作台、回转盘、横溜板、升降台、底座等几部分组成。
在床身的前面有垂直导轨,升降台可沿着它上下移动。
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M2进给电动机Y90L—41.5KW, 380V,1400r/min1进给传动M3冷却泵电动机JCB—220.125KW, 380V,2790r/min1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)图7.7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KM1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的起动和停转图7.9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SB),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。
图7.10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4.3.3 熔断器作用:利用金属的熔化来切断电路,以保护电器,短路保护。
结构:熔体(保险丝)和熔座(安装熔体)形状:片状、丝状、和笼状型号:常用的熔断器有瓷插式RCIA系列、封闭管式及螺旋式RL1系列等多种。
熔断器图形符号和文字符号4.3.4 按钮按钮,是一种常用的控制电器元件,常用来接通或断开‘控制电路’(其中电流很小),从而达到控制电动机或其他电气设备运行目的的一种开关。
4.3.5 行程开关行程开关,位置开关(又称限位开关)的一种,是一种常用的小电流主令电器。
在电气控制系统中,位置开关的作用是实现顺序控制、定位控制和位置状态的检测。
用于控制机械设备的行程及限位保护。
位置开关的图形符号及文字符号4.3.6 机床照明灯EL。
型号:K-1,螺口规格:40W36V 作用:机床局部照明因为在经过电源变压后变为36V的电源电压,所以用36V的K-1型的照明灯。
4.4 制定电气元件明细表见附录二4.5绘制电气元件安装及接线图见附图三第5章课程设计总结这次课程设计通过组员的共同努力完成了设计任务,学到了很多也意识到了许多不足。
首先通过组员的分工合作,提高了效率,让我们认识到了团结的力量和集体合作的重要性。
通过这次设计,我们了解了铣床的构造和原理,复习了各个电气元件的功能,符号和工作原理,以及电机的专业知识,把所学的知识学以致用,在实践中总结经验,通过交流达到壹加壹大于二的效果,在设计过程中,老师的解惑也是大有裨益,很多不懂的地方经过老师的指点后茅舍顿开,才能把整体联系起来,达到系统看问题的目的,在此万分感谢指导老师。
在设计的过程中也意识到许多的不足,比如绘图软件不会用,电气元件选择经验缺失,对现实状况的不了解,以至于很多元器件的选择毫无概念等一系列问题,我们将针对出现的问题作出改进,增强自身的能力。
参考文献[1]邓星中.机电传动控制.华中科技大学出版社,2001附录一万能铣床电气原理图附录二万能铣床零件请单附录三万能铣床接线图附图四万能铣床控制面板。