Z3040钻床电气控制系统

前言1.1 随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，特别是进入80年代以来，PLC已广泛地使用16位甚至32位微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，使PLC在概念、设计、性能价格比以及应用方面都有了新的突破。

这时的PLC已不仅仅是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能，称之为可编程序控制器（Programmable Controller）更为合适，简称为PC，但为了与个人计算机（Persona1 Computer）的简称PC相区别，一般仍将它简称为PLC（Programmable Logic Controller）。

PLC是微机技术与传统的继电器-接触器控制技术相结合的产物，其基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。

根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。

继电器控制系统已有上百年历史，它是用弱电信号控制强电系统的控制方法，在复杂的继电器控制系统中，故障的查找和排除困难，花费时间长，严重地影响工业生产。

在工艺要求发生变化的情况下，控制柜内的元件和接线需要作相应的变动，改造工期长、费用高，以至于用户宁愿另外制作一台新的控制柜。

而PLC克服了继电器-接触器控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点，并将控制器和被控对象方便的连接起来。

由于PLC是由微处理器、存储器和外围器件组成，所以应属于工业控制计算机中的一类。

对用户来说，可编程控制器是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此如果在初步设计阶段就选用可编程控制器，可以使得设计和调试变得简单容易。

从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器，适合批量生产。

Ｚ３０４０型摇臂钻床的电气控制参考资料：/s/blog_71facf000100wd8z.html钻床是一种加工孔的机床。

它可用于钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、攻丝及修刮端面等多种形式的加工。

钻床的种类很多，按其用途和结构可分为台式钻床、立式钻床、卧式钻床、摇臂钻床、多轴钻床及其他专用钻床等。

Ｚ３０４０型摇臂钻床具有操作方便、灵活、适用范围广等特点，特别适用于生产中带有多孔的大型零件的孔加工，是钻床中应用最广泛的一种机床。

下面以Ｚ３０４０型摇臂钻床为例进行分析。

一、Ｚ３０４０型摇臂钻床的主要结构及运动形式１．Ｚ３０４０型摇臂钻床的主要结构Ｚ３０４０型摇臂钻床的外形结构如图５－８所示。

它主要由内立柱、外立柱、主轴箱、摇臂、工作台和底座等部分组成。

主轴箱由主传动电动机、主轴和主轴传动机构、进给和变速机构以及机床的操作机构等部分组成，主轴箱安装在摇臂的水平导轨上，内立柱固定在底座的一端，外立柱套在它的外面，并可绕内立柱回转３６０°，摇臂的一端为套筒，套装在外立柱上，不能绕外立柱转动，而只能与外立柱一起绕内立柱回转，还可借助丝杠的正、反转沿外立柱作上下垂直移动。

２．摇臂钻床的运动形式钻削加工时，钻头一边进行旋转切削，一边进行纵向进给。

其运动形式如下：（１）主运动摇臂钻床的主运动是指主轴的旋转运动。

（２）进给运动摇臂钻床的进给运动是指主轴的纵向进给运动。

（３）辅助运动摇臂钻床的辅助运动是指：１）摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动；２）摇臂沿外立柱上导轨的上下垂直移动；３）主轴箱沿摇臂长度方向的左右移动。

二、Ｚ３０４０型摇臂钻床的电力拖动特点及控制要求（１）为了简化机械传动装置，摇臂钻床采用直接起动的方式起动四台电动机进行拖动：主轴电动机，带动主轴旋转；摇臂升降电动机，带动摇臂进行升降；液压泵电动机，拖动液压泵供出压力油，使液压系统的夹紧机构实现夹紧与放松；冷却泵电动机，驱动冷却泵供给机床冷却液。

（２）摇臂钻床的主运动和进给运动均为主轴的运动，可由一台主轴电动机拖动，并通过传动机构分别实现主轴的旋转和进给。

z3040摇臂钻床电气控制系统设计以下是为大家整理的z3040摇臂钻床电气控制系统设计的相关范文，本文关键词为z3040,摇臂,钻床,电气,控制系统,设计,Z3040,摇，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在综合文库中查看更多范文。

Z3040型摇臂钻床电气控制系统设计Z3040型摇臂钻床电气控制系统设计摘要本课程设计是研究机械加工中常用的Z3040摇臂钻床传统电气控制系统的改造问题,旨在解决传统继电器—接触器电气控制系统存在的线路复杂、可靠性稳定性差、故障诊断和排除困难等难题。

由于pLc电气控制系统与继电器—接触器电气控制系统相比，具有结构简单，编程方便，调试周期短，可靠性高，抗干扰能力强，故障率低，对工作环境要求低等一系列优点。

因此，本论文对Z3040摇臂钻床电气控制系统的改造，将把pLc控制技术应用到改造方案中去，从而大大提高摇臂钻床的工作性能。

论文分析了摇臂钻床的控制原理，制定了可编程控制器改造Z3040摇臂钻床电气控制系统的设计方案，完成了电气控制系统硬件和软件的设计，其中包括pLc机型的选择、I/o 端口的分配、I/o硬件接线图的绘制、pLc梯形图程序的设计。

对pLc 控制摇臂钻床的工作过程作了详细阐述，论述了采用pLc取代传统继电器—接触器电气控制系统从而提高机床工作性能的方法，给出了相应的控制原理图。

关键词：可编程控制器;摇臂钻床;梯形图;电气控制系统?1Z3040型摇臂钻床电气控制系统设计目录摘要................................................................................................................. ..........11绪论................................................................................................................. .. (4)1.1Z3040摇臂钻床简介....................................................................................41.2pLc在电气控制系统中的应用......................................................................51.3本论文研究的对象及意义.............................................................................62Z3040摇臂钻床电气控制系统的原理 (8)2.1主电路 (8)2.2控制电路、信号及照明电路 (8)2.2.1主电动机的旋转控制...........................................................................82.2.2摇臂松开--升／降--摇臂夹紧控制......................................................82.2.3立柱和主轴箱的松开及夹紧控制及信号灯. (9)3基于pLc的Z3040摇臂钻床电气控制系统硬件部分的设计 (10)3．1电气元件的选择.........................................................................................103．2pLc型号的选择.. (11)3.2.1根据pLc的物理结构........................................................................123.2.2根据pLc的指令功能........................................................................123.2.3根据pLc的输入输出点数................................................................123.2.4根据pLc的存储容量........................................................................123.2.5根据输入模块的类型.........................................................................123.2.6根据输出模块的类型.........................................................................133.3pLc的I/o端口分配表................................................................................133.3pLc的I/o电气接线图的设计....................................................................154Z3040摇臂钻床电气控制系统软件部分的设计 (16)4.1pLc梯形图程序的优化设计及程序调试： (16)4.1.1主电动机的起动控制程序.................................................................164.1.2摇臂升降控制程序..............................................................................164.1.3主轴箱放松或夹紧控制程序.............................................................174.1.4摇臂回转控制梯形图程序.. (18)2Z3040型摇臂钻床电气控制系统设计4.1.5冷却泵开关控制梯形图程序..............................................................194.2指令表 (20)5结论................................................................................................................. .. (25)5.1研究成果.......................................................................................................255.2不足之处.......................................................................................................25参考文献................................................................................................................. ....26附录ⅠZ3040摇臂钻床电气控制原理图.................................................................27附录ⅠZ3040摇臂钻床的电器元件明细表.............................................................28附录ⅠI/o电气接线图..............................................................................................29附录Ⅰ程序梯形图 (30)3Z3040型摇臂钻床电气控制系统设计1绪论1.1Z3040摇臂钻床简介钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、绞孔、攻螺纹及修刮端面等多种形式的加工。

Z3040摇臂钻床及其电气控制分析摇臂钻床介绍摇臂钻床是一种常见的金属加工设备，也称为卧式钻床。

其主要特点是钻头能够在三维空间内活动，可以用于钻孔、铰孔、攻丝等金属加工操作。

Z3040型号摇臂钻床是一种中等规模的设备，适用于批量生产及中小型零件加工。

该型号摇臂钻床的规格参数如下：•钻孔直径：40mm•钻孔深度：200mm•最大距离：350mm•主轴锥度：MT4•主轴转速：75-1220rpm•主机电机功率：1.5KW•外形尺寸：9805201920mm摇臂钻床电气控制分析摇臂钻床的电气控制主要包括电机控制、机械限位控制、开关控制等。

其中，电机控制是最关键的部分。

电机控制Z3040型号摇臂钻床的主机电机采用交流电机。

控制电路主要包括电源接线、电机启动、运行和停止等。

电源接线摇臂钻床的电源接线通常采用三相四线制。

将三相电源线分别接到电机的U、V、W三个端子上，将电源的零线接到电机的中性点上。

电机的两端还需要接地线，以保证设备的安全使用。

电机启动摇臂钻床的电机启动通常采用星角启动控制方法。

在电机实际运行前，需要将电源接线板上的开关先拨到星形位置，之后再拨到角形位置，电机才能正常运行。

电机运行在摇臂钻床运行过程中，电机需要不断地提供动力。

若需要提高或降低电机输出功率，则需要通过变频器来调节电源电压和频率。

电机停止摇臂钻床的电机停止通常采用电磁制动器控制方法。

在电机停止后，制动器会立即对电机进行制动，防止电机惯性运动。

机械限位控制机械限位控制是摇臂钻床电气控制的一种重要控制方式。

垂直限位器摇臂钻床的钻头最多可向下垂直移动一定的距离。

当钻头下降到设定的位置时，垂直限位器将会自动触发，限制钻头的下降深度，避免设备的损坏。

水平限位器摇臂钻床的工作台可以沿水平方向移动。

设备的水平限位器主要用于控制工作台的行程，确保设备的工作范围在设定范围内，以保证设备安全运行。

开关控制开关控制是摇臂钻床电气控制中的一项基本功能。

Ｚ３０４０型摇臂钻床的电气控制参考资料：bbb://blog.sinaaaabbb/s/blog_71facf000100wd8z.html钻床是一种加工孔的机床。

它可用于钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、攻丝及修刮端面等多种形式的加工。

钻床的种类很多，按其用途和结构可分为台式钻床、立式钻床、卧式钻床、摇臂钻床、多轴钻床及其他专用钻床等。

Ｚ３０４０型摇臂钻床具有操作方便、灵活、适用范围广等特点，特别适用于生产中带有多孔的大型零件的孔加工，是钻床中应用最广泛的一种机床。

下面以Ｚ３０４０型摇臂钻床为例进行分析。

一、Ｚ３０４０型摇臂钻床的主要结构及运动形式１．Ｚ３０４０型摇臂钻床的主要结构Ｚ３０４０型摇臂钻床的外形结构如图５－８所示。

它主要由内立柱、外立柱、主轴箱、摇臂、工作台和底座等部分组成。

主轴箱由主传动电动机、主轴和主轴传动机构、进给和变速机构以及机床的操作机构等部分组成，主轴箱安装在摇臂的水平导轨上，内立柱固定在底座的一端，外立柱套在它的外面，并可绕内立柱回转３６０°，摇臂的一端为套筒，套装在外立柱上，不能绕外立柱转动，而只能与外立柱一起绕内立柱回转，还可借助丝杠的正、反转沿外立柱作上下垂直移动。

２．摇臂钻床的运动形式钻削加工时，钻头一边进行旋转切削，一边进行纵向进给。

其运动形式如下：（１）主运动摇臂钻床的主运动是指主轴的旋转运动。

（２）进给运动摇臂钻床的进给运动是指主轴的纵向进给运动。

（３）辅助运动摇臂钻床的辅助运动是指：１）摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动；２）摇臂沿外立柱上导轨的上下垂直移动；３）主轴箱沿摇臂长度方向的左右移动。

二、Ｚ３０４０型摇臂钻床的电力拖动特点及控制要求（１）为了简化机械传动装置，摇臂钻床采用直接起动的方式起动四台电动机进行拖动：主轴电动机，带动主轴旋转；摇臂升降电动机，带动摇臂进行升降；液压泵电动机，拖动液压泵供出压力油，使液压系统的夹紧机构实现夹紧与放松；冷却泵电动机，驱动冷却泵供给机床冷却液。

Z3040摇臂钻床电气控制原理图分析(总3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--Z3040摇臂钻床电气控制原理图分析M1为冷却泵电动机；M2为主轴电动机；M3立柱夹紧松开电动机；M4摇臂升降电动机；总电源控制电路路径：（L1号线）→FU4熔断器→（36号线）→SB4停止按钮常闭触点→（37号线）→SB3启动按钮常开触点→（38号线）→KM7接触器线圈→(L2号线）；KM7接触器吸合后（主触点闭合、常闭触点断开、常开触点闭合）并自保，自保路径：（L1号线）→FU4熔断器→（36号线）→SB4停止按钮常闭触点→（37号线）→KM7接触器常开触点→（38号线）→KM7接触器线圈→(L2号线）；KM7接触器吸合后主触点闭合给系统提供总电源。

冷却泵电动机控制电路路径：（L1号线）→FU4熔断器→（36号线）→SA6旋转开关→（39号线）→KM6接触器线圈→(L2号线）；KM接触器吸合后（主触点闭合、常闭触点断开、常开触点闭合），主电路路径：（L1号线、L2号线、L3号线）→KM7接触器主触点→（U11号线、V11号线、W11号线）→FU1熔断器→（U21号线、V21号线、W21号线）→KM6接触器主触点→XS1插头→（U1号线、V1号线、W1号线）→M1电动机；主轴电动机控制电路、立柱夹紧松开电动机控制电路、摇臂升降电动机控制电路的电源均有变压器TC1将AC380V降压到AC36V提供。

控制电源提供路径：（L1号线、L2号线、L3号线）→KM7接触器主触点→（U11号线、V11号线、W11号线）→FU1熔断器→（U21号线、V21号线）→TC1变压器；主轴电动机控制电路路径：（3号线）→FR热继电器常闭触点→（6号线）→十字开关SA1a常开触点（向左拨）→（7号线）→KM4接触器常闭触点→（8号线）→KM5接触器常闭触点→（9号线）→KM1接触器线圈→（5号线）→FU7熔断器→（36V号线）；KM1接触器吸合后（主触点闭合、常闭触点断开、常开触点闭合），主电路路径：（L1号线、L2号线、L3号线）→KM7接触器主触点→（U11号线、V11号线、W11号线）→FU1熔断器→（U21号线、V21号线、W21号线）→KM1接触器主触点→FR热继电器热元件→（U2号线、V8号线→电流表→V2号线、W2号线）→M2电动机；摇臂升降电动机控制电路；上升控制电路路径：（3号线）→FR热继电器常闭触点→（6号线）→十字开关SA1b常开触点（向上拨）→（10号线）→SQ1超行程保护位置开关常闭触点→（11号线）→KM1接触器常闭触点→（12号线）→KM5接触器常闭触点→（13号线）→KM4接触器线圈→（5号线）→FU7熔断器→（36V号线）；KM1接触器吸合后（主触点闭合、常闭触点断开、常开触点闭合），主电路路径：（L1号线、L2号线、L3号线）→KM7接触器主触点→（U11号线、V11号线、W11号线）→FU1熔断器→（U21号线、V21号线、W21号线）→FU2熔断器→（U31号线、V31号线、W31号线）→KM4接触器主触点→（U4号线、V4号线、W4号线）→M4电动机；下降控制电路路径：（3号线）→FR热继电器常闭触点→（6号线）→十字开关SA1c常开触点（向下拨）→（14号线）→SQ1超行程保护位置开关常闭触点→（15号线）→KM1接触器常闭触点→（16号线）→KM4接触器常闭触点→（17号线）→KM5接触器线圈→（5号线）→FU7熔断器→（36V号线）；KM5接触器吸合后（主触点闭合、常闭触点断开、常开触点闭合），主电路路径：（L1号线、L2号线、L3号线）→KM7接触器主触点→（U11号线、V11号线、W11号线）→FU1熔断器→（U21号线、V21号线、W21号线）→FU2熔断器→（U31号线、V31号线、W31号线）→KM5接触器主触点→（U4号线、V4号线、W4号线）→M4电动机；立柱夹紧松开电动机控制电路；夹紧控制电路路径：（3号线）→FR热继电器常闭触点→（6号线）→SB1夹紧按钮常开触点→（18号线）→KM3接触器常闭触点→（19号线）→KM2接触器线圈→（5号线）→FU7熔断器→（36V号线）；KM2接触器吸合后（主触点闭合、常闭触点断开、常开触点闭合），主电路路径：（L1号线、L2号线、L3号线）→KM7接触器主触点→（U11号线、V11号线、W11号线）→FU1熔断器→（U21号线、V21号线、W21号线）→FU2熔断器→（U31号线、V31号线、W31号线）→KM2接触器主触点→（U3号线、V3号线、W3号线）→M3电动机；松开控制电路路径：（3号线）→FR热继电器常闭触点→（6号线）→SB2松开按钮常开触点→（20号线）→KM2接触器常闭触点→（21号线）→KM3接触器线圈→（5号线）→FU7熔断器→（36V号线）；KM3接触器吸合后（主触点闭合、常闭触点断开、常开触点闭合）；（3号线）→FR热继电器常闭触点→（6号线）→KM3接触器常开触点→（22号线）→KM2接触器常闭触点→（23号线）→KA中间继电器→（5号线）→FU7熔断器→（36V号线），并自保，自保路径：（3号线）→FR热继电器常闭触点→（6号线）→KA中间继电器常开触点→（22号线）→KM2接触器常闭触点→（23号线）→KA中间继电器→（5号线）→FU7熔断器→（36V号线），KA中间继电器吸合后（常闭触点断开、常开触点闭合）（3号线）→FR热继电器常闭触点→（6号线）→KA中间继电器常开触点→（24号线）→YV电磁阀线圈→（5号线）→FU7熔断器→（36V号线），主电路路径：（L1号线、L2号线、L3号线）→KM7接触器主触点→（U11号线、V11号线、W11号线）→FU1熔断器→（U21号线、V21号线、W21号线）→FU2熔断器→（U31号线、V31号线、W31号线）→KM3接触器主触点→（U3号线、V3号线、W3号线）→M3电动机；。

z3040摇臂钻床电气控制系统课程设计
摇臂钻床电气控制系统课程设计可以涵盖以下内容：
1. 系统结构设计：设计一个能够实现钻孔操作的电气控制系统，包括电气元件布局和连接方式，以及各个电气设备之间的控制关系。

2. 电路设计：根据摇臂钻床的工作原理和要求，设计相应的电路，包括电源电路、控制信号电路、输入输出接口电路等。

3. PLC编程：使用PLC（可编程逻辑控制器）进行程序编写，实现对摇臂钻床的自动化控制。

包括编写常规控制程序、故障诊断程序、安全保护程序等。

4. 人机界面设计：设计一个直观、易于操作的人机界面，用于操作员和设备之间的交互。

可以使用触摸屏、按键等方式，实现对钻孔深度、速度、进给速率等参数的设定和监控。

5. 运行测试：在设计完成后，进行系统的调试和测试。

包括对控制系统的各项功能进行测试，以及对系统的稳定性、可靠性进行评估。

6. 安全性设计：考虑到摇臂钻床操作的安全性，设计合适的安全保护措施，如急停开关、紧急停车按钮等，以确保操作人员和设备的安全。

7. 故障排除与维护：设计相应的故障排除程序和维护计划，以
便在系统出现故障时能够快速恢复正常运行。

通过以上步骤的设计，可以有效实现对摇臂钻床的电气控制，提高其自动化水平和工作效率，提升生产过程中的稳定性和安全性。

01摘要本课程设计是机械加工中常用的Z3040摇臂钻床传统电气控制系统的设计,旨在解决传统继电器—接触器电气控制系统存在的线路复杂、可靠性稳定性差、故障诊断和排除困难等难题。

由于PLC电气控制系统与继电器—接触器电气控制系统相比，具有结构简单，编程方便，调试周期短，可靠性高，抗干扰能力强，故障率低，对工作环境要求低等一系列优点。

因此，本文对Z3040摇臂钻床电气控制系统的改造，将把PLC控制技术应用到改造方案中去，从而大大提高摇臂钻床的工作性能。

此文分析了摇臂钻床的控制原理，制定了可编程控制器改造Z3040摇臂钻床电气控制系统的设计方案，完成了电气控制系统硬件和软件的设计，其中包括PLC机型的选择、I/O端口的分配、I/O硬件接线图的绘制、PLC 梯形图程序的设计。

对PLC控制摇臂钻床的工作过程作了详细阐述，叙述了采用PLC取代传统继电器—接触器电气控制系统从而提高机床工作性能的方法，给出了相应的控制原理图。

关键词：可编程控制器;摇臂钻床;梯形图;电气控制系统?目录摘要..............................................................................................................................1 绪论............................................................................................................................1.1 Z3040摇臂钻床简介..........................................1.2设计目的.................................... 错误!未定义书签。

2 Z3040摇臂钻床电气控制系统的原理 .......................................................................2.1主电路.......................................................2.2 控制电路、信号及照明电路 (5)2.2.1 主电动机的旋转控制............................................................................2.2.2 摇臂松开--升／降--摇臂夹紧控制 ......................................................2.2.3立柱和主轴箱的松开及夹紧控制及信号灯.........................................3 基于PLC的Z3040摇臂钻床电气控制系统硬件部分的设计................................3．1电气元件的选择..............................................3．2 PLC型号的选择..............................................3.2.1 根据PLC的物理结构 ..........................................................................3.2.2 根据PLC的指令功能 ..........................................................................3.2.3 根据PLC的输入输出点数 ..................................................................3.2.4 根据PLC的存储容量 ..........................................................................3.2.5 根据输入模块的类型............................................................................3.2.6 根据输出模块的类型............................................................................3.3 PLC的I/O电气接线图的设计...................................4 Z3040摇臂钻床电气控制系统软件部分的设计 .......................................................4.1 PLC梯形图程序的优化设计及程序调试：.........................4.1.1 主电动机的起动控制程序....................................................................4.1.2摇臂升降控制程序.................................................................................4.1.3 主轴箱放松或夹紧控制程序................................................................4.1.4 摇臂回转控制梯形图程序....................................................................4.1.5冷却泵开关控制梯形图程序................................................................. 参考文献.......................................................................................................................... 附录Ⅰ Z3040摇臂钻床电气控制原理图 ..................................................................... 附录Ⅱ Z3040摇臂钻床的电器元件明细表 ................................................................. 附录Ⅲ I/O电气接线图 .................................................................................................. 附录Ⅳ程序梯形图........................................................................................................1 绪 论1.1 Z3040摇臂钻床简介钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、绞孔、攻螺纹及修刮端面等多种形式的加工。

湖南工业大学课程设计资料袋机械工程学院（系、部）2014 ~ 2015 学年第二学期课程名称机电控制技术指导教师吴吉平职称教授学生姓名高东专业班级机设1204 学号1212110110题目钻床的电气控制系统设计成绩起止日期2015 年5 月28 日～2015 年6 月 3 日目录清单湖南工业大学课程设计任务书2010—2011学年第一学期机械工程学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业机设07 班级课程名称：机电控制技术设计题目：摇臂钻床的电气控制系统设计完成期限：自2015 年5 月28日至2015 年6 月 3 日共1 周指导教师（签字）：2015年6月3 日系（教研室）主任（签字）：2015年6月 3 日（课程设计名称）设计说明书（题目）摇臂钻床的电气控制系统设计起止日期：2015 年5月28日至2015 年6月3 日学生姓名高东班级机设1204学号1212110110成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2015年6月3日目录第1章《机电控制技术》课程任务书 (1)1.1设计目的 (1)1.2课程设计的基本要求 (1)1.3设计运用的基本理论 (2)1.4 课程设计任务 (3)第2章摇臂钻床简介及运动分析………………………………………2.1摇臂钻床的作用 (4)2.2摇臂钻床结构分析 (4)2.3摇臂钻床运动分析 (5)2.4摇臂钻床对控制的要求 (5)第3章控制方案设计 (6)3.1课程设计任务要求 (6)3.2设备电气控制要求3.3电动机的选择 (7)第4章电气控制线路要求 (8)4.1主电路设计 (8)4.2控制电路设计 (9)4.3 PLC编程 (10)第5章电气元件的选择 (12)5.1熔断器的选用 (13)5.2 接触器的选用 (13)5.3 热继电器的选用 (14)5.4 电气元件细表 (15)课程小结 (15)参考文献 (16)第一章、《机电控制技术》课程设计任务书：1.设计目的学习普通机床的电气控制原理图及PLC 编程在机床电气中的应用2.课程设计的基本要求1．主轴电动机控制 主轴电动机1M 为单向旋转，由按钮1SB 、2SB 和接触器1KM 实现起动和停止控制。

Z3040 型摇臂钻床的电气控制钻床按用途和结构可分为立式钻床、台式钻床、多轴钻床、摇臂钻床及其它专用钻床等。

一、主要结构及运动形式摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成，主运动：主轴的旋转运动；进给运动：主轴的纵向进给；辅助运动：摇臂沿外立柱垂直移动；主轴箱沿摇臂长度方向移动；摇臂与外立柱一起绕内立柱回转运动。

二、电力拖动特点及控制要求三、液压系统简介该摇臂钻床具有两套液压控制系统，一个是操纵机构液压系统；一个是夹紧机构液压系统。

前者安装在主轴箱内，用以实现主轴正反转、停车制动、空档、预选及变速；后者安装在摇臂背后的电器盒下部，用以夹紧松开主轴箱、摇臂及立柱。

1 ．操纵机构液压系统该系统压力油由主轴电动机拖动齿轮泵供给。

主轴电动机转动后，由操作手柄控制，使压力油作不同的分配，获得不同的动作。

操作手柄有五个位置：“空档”、“变速”、“正转”、“反转”、“停车”。

2 ．夹紧机构液压系统夹紧机构液压系统压力油由液压泵电动机拖动液压泵供给，实现主轴箱、立柱和摇臂的松开与夹紧。

其中主轴箱和立柱的松开与夹紧由一个油路控制，摇臂的松开与夹紧由另一个油路控制，这两个油路均由电磁阀操纵，主轴箱和立柱的夹紧与松开由液压泵电动机点动就可实现。

摇臂的夹紧与松开与摇臂的升降控制有关。

3.3.4 电气控制电路分析１．主电路分析M1 为单方向旋转，由接触器 KM1 控制，主轴的正反转则由机床液压系统操纵机构配合正反转摩擦离合器实现，并由热继电器 FR1 作电动机长期过载保护。

M2 由正、反转接触器 KM2 、 KM3 控制实现正反转。

控制电路保证，在操纵摇臂升降时，首先使液压泵电动机起动旋转，供出压力油，经液压系统将摇臂松开，然后才使电动机M2 起动，拖动摇臂上升或下降。

当移动到位后，保证 M2 先停下，再自动通过液压系统将摇臂夹紧，最后液压泵电机才停下。

M2 为短时工作，不设长期过载保护。

M3 由接触器 KM4 、 KM5 实现正反转控制，并有热继电器 FR2 作长期过载保护。

第一章绪论1.1引言在制造业中，尤其是机械行业，机床有着非常广泛的应用。

然而钻削加工仍然在零件加工中占有相当的比例，据统计在零件加工中钻孔加工占25%以上。

摇臂钻床仍然是钻削加工的主要设备之一。

作为传统的老产品摇臂钻床，有数百年的发展历史，其产品都在不断地更新，功能也越来越齐全、性能也不断地完善。

（钻床的发展、应用等）1.2 钻床分类、特点、现状与发展趋势（搜查相关资料）…钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔，扩孔，铰孔，攻螺纹及修刮端面等多种型式的加工。

钻床的结构型式很多，有台钻、立式钻床、卧式钻床、、单轴钻床、多轴钻床、固定钻床、移动钻床、磁座钻床、滑道钻床、半自动钻床、数控钻床、深孔钻床、龙门数控钻床、组合钻床、钻铣床等。

（1)台式钻床：可安放在作业台上，主轴垂直布置的小型钻床。

(2)立式钻床：主轴箱和工作台安置在立柱上，主轴垂直布置的钻床。

(3)摇臂钻床：摇臂可绕立柱回转、升降，通常主轴箱可在摇臂上作水平移动的钻床。

它适用于大件和不同方位孔的加工。

(4)铣钻床：工作台可纵横向移动，钻轴垂直布置，能进行铣削的钻床。

(5)深孔钻床：使用特制深孔钻头，工件旋转，钻削深孔的钻床。

(6)平端面中心孔钻床：切削轴类端面和用中心钻加工的中心孔钻床。

(7)卧式钻床：主轴水平布置，主轴箱可垂直移动的钻床。

1.3 本课题研究的来源、意义（主要从事××××岗位，主要工作…学习了…收获…体会…）（说明选该课题的原因、意义等）第二章摇臂钻床概述2.1 概述（介绍摇臂钻床的分类、应用、发展、特点、工作原理、目前国内外生产发展等状况）2．2 ××公司钻床江苏万富安机械有限公司主要产品如图2-1所示。

(a) Z3041型摇臂钻床(b)Z3042型摇臂钻床( c)Z3045型摇臂钻床(d) Z3050 型摇臂钻床(e)Z3051型摇臂钻床图2-1 公司主要产品图2．3 摇臂钻床的结构摇臂钻床是一种立式钻床，它适用于单件或批量生产中带有多孔大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常用的机床。

湖南工业大学课程设计资料袋机械工程学院（系、部）2014 ~ 2015 学年第二学期课程名称机电控制技术指导教师吴吉平职称教授学生姓名高东专业班级机设1204 学号1212110110题目钻床的电气控制系统设计成绩起止日期2015 年5 月28 日～2015 年6 月 3 日目录清单湖南工业大学课程设计任务书2010—2011学年第一学期机械工程学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业机设07 班级课程名称：机电控制技术设计题目：摇臂钻床的电气控制系统设计完成期限：自2015 年5 月28日至2015 年6 月 3 日共1 周指导教师（签字）：2015年6月3 日系（教研室）主任（签字）：2015年6月 3 日（课程设计名称）设计说明书（题目）摇臂钻床的电气控制系统设计起止日期：2015 年5月28日至2015 年6月3 日学生姓名高东班级机设1204学号1212110110成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2015年6月3日目录第1章《机电控制技术》课程任务书 (1)1.1设计目的 (1)1.2课程设计的基本要求 (1)1.3设计运用的基本理论 (2)1.4 课程设计任务 (3)第2章摇臂钻床简介及运动分析………………………………………2.1摇臂钻床的作用 (4)2.2摇臂钻床结构分析 (4)2.3摇臂钻床运动分析 (5)2.4摇臂钻床对控制的要求 (5)第3章控制方案设计 (6)3.1课程设计任务要求 (6)3.2设备电气控制要求3.3电动机的选择 (7)第4章电气控制线路要求 (8)4.1主电路设计 (8)4.2控制电路设计 (9)4.3 PLC编程 (10)第5章电气元件的选择 (12)5.1熔断器的选用 (13)5.2 接触器的选用 (13)5.3 热继电器的选用 (14)5.4 电气元件细表 (15)课程小结 (15)参考文献 (16)第一章、《机电控制技术》课程设计任务书：1.设计目的学习普通机床的电气控制原理图及PLC 编程在机床电气中的应用2.课程设计的基本要求1．主轴电动机控制 主轴电动机1M 为单向旋转，由按钮1SB 、2SB 和接触器1KM 实现起动和停止控制。

12345控制变压器保护QF21照明和指示灯电源主轴箱立柱SB1主电机控制起动停止横臂升降控制上升下降液压泵电机松开夹紧通电延时分配阀主轴箱立柱SA闭35XT1XT2SB413XT215XT2SQ2KM1C11XT2SB521XT217XT2SB4SB5DXT2(常开触点)延时闭合KT3E492."6XT137XT2SB639XT1XT2KT3G41XT243SQ343XT2SB6SB7KT2D49XT1XT2SA4955XT2XT357XT2XT353XT2ASB2TC4.DUV~110V241~24VXT1XT2QF3243XT5SB37XT2SQ125XT2摇臂降下限位断电延时摇臂夹紧到位(断开)SB715-60°摇臂升上限位BB摇臂松开,升降切换摇臂松开到位闭合KT2GSQ231XT2KT2HSQ4CSQ527XT2KM2D29KM5D33(常闭触点)延时闭合KT1C45KT1HKM4D断电延时型号M1容量380V220VQF1FR2Z电245XT1XT2247XT1XT2KM3D192.2FR1BXT1PEXBNXT1XT2ELXT5HL1HL2HL3KM1B1.C2."C1.C1.CB断电延时4FR2B断电延时通电延时4.CKT1B3.D4."C4.CKM2B3.C3."C3.C3.CKM3B3.C3."C3.C3.CKM4B3.C4."C3.C3.CKM5B4.C3."C4.C4.CKT2B3.C3.C4.DKT3A3.D4.CYA1YA2使用说明书第30页(3)摇臂升降按上升(或下降)按钮SB4(或SB5),时间继电器KT1吸合,使交流接触器KM4得电吸合,液压泵电机M3旋转,压力油经分配阀进入摇臂松开油腔,推动活塞和菱形块使摇臂松开.同时活塞杆通过弹簧片压限位开关SQ2,使交流接触器KM4失电释放,交流接触器KM2(或KM3)得电吸合,液压泵电机M3停止旋转,升降电机M2旋转,带动摇臂上升(或下降)。