机电传动控制课程设计
题目：CW6163卧式车床电气控制系统设计
学院：机械与电子工程学院
专业：机械工程及其自动化
学号：
姓名：
指导老师：
2013 年6 月28 日
目录
第1章课程设计目的 (2)
第2章课程设计主要内容 (2)
第3章课程设计题目描述与要求 (3)
第4章CW6163卧式车床电气控制系统设计 (4)
第5章课程设计总结 (13)
附录一CW6163卧式车床零件清单 (14)
附录二CW6163卧式车床电气原理图 (15)
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、操作说明书能力。
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：CW6163卧式车床电气控制系统设计
CW6163系列卧式车床适用于加工各种钢材、铸铁和有色金属及中、小型金属工件。机床功率大,刚性好，适用于强力或高速切削。本机床主要用于车削各种工件的内圆、外圆、端面、以及公制、英制、模数和螺纹并可承担钻孔、镗孔等工艺。
机床主轴为变频无级调速，可实现不停车变速及变速范围宽，可适合粗、精加工工艺的需求。床身采用树脂砂造型的高强度铸件，床身导轨经过超高频淬火处理和精密磨削，耐磨性和精度保持性好，承载能力强。溜板箱内装有安全机构，防止因过载而对机床造成损坏，保证使用安全可靠。该机床设有刀架纵、横向机动及快速运动手柄，操作灵活，宜人性好。
CW6163型卧式车床是以继电器接触系统的控制方式的传统车床，其主轴正反转运动，主轴的制动采用液压制动器，进给运动的纵向左右运动，横向前后运动及快速移动均由一个手柄操作控制。可完成工件最大车削直径为630mm，工作最大长度为1500mm.
采用三台电动机控制
（1）通常车削加工近似于恒功率负载，同时考虑经济性，工作可靠，主轴电动机M1通常选用三相异步电动机，完成主运动和刀具进给运动的驱动。
（2）车削时产生的高温，可由一台普通冷却泵电动机加以控制。
冷却电动机在加工时提供切削液，采用直接启动的方式。
（3）根据车床工作的要求，需要配备一台快速移动电动机M3，用于完成溜板箱快速移动的驱动，可随时手动启停。
（3）根据整个生产线状况，要求配备一套局部照明装置及必要的工作状态指示灯，局部照明电路采用独立回路。
第4章CW6163卧式车床电气控制系统设计
4.1 电动机的选择
1、电动机的一般选择原则
1.电动机应完全满足生产机械提出的有关机械特性的要求。
2.电动机在工作过程中，功率能被充分利用。
电动机的结构形式适合周围环境条件
2、电动机容量的选择
电动机的容量反映了它的负载能力，它与电动机的过载能力有关。
电动机容量的选择有俩种方法：一种是调查统计类比法；一种是分析计算法。调查统计类比法是在不断总结经验的基础上，选择电动机容量的一种方法，此法比较简单。CW6163普通型卧式车床加工工件的最大直径为630mm。所以：
由统计分析法公式p = 36.5D54.1得；
P = 36.5×0.6354.1=11KW
P取11KW
一般情况下，普通车床选用同步转速为1500r/min的电动机。因为这个转速的电动机适应性较强，而且功率因数和效率也很高。若电动机的转速与该机械的转速不一致可选取速度稍高一些的电动机通过机械变速装置使其一致。
根据前面的设计要求可知，本设计需配备三台电动机，各自分别为：
1.主轴电动机：M1型号选定为Y160M-4，性能指标为：11KW，380V，2
2.6A，1460r/min
2.冷却泵电动机：M2型号选定为JCB-22，性能指标为：0.125KW。0.43A，2790r/min
3.快速移动电动机：M3，型号选定为Y90S-4，性能指标为：1.1KW，2.7A，1400r/min
4.2 连接导线的粗细选择
电缆截面的选择必须满足：导线的允许载流量Ial不小于通过电线的计算电流I
M1的额定电流为22.6A，采用的是直接启动，由于启动时间为短时，启动电流大约为额定电流的1.5倍，查相关手册得，4mm2铜芯导线允许载流量为41A>22.6A，满足要求。
电动机M2功率较小，额定电流为0.43A，选择导线截面积为1mm2的铜芯导线满足要求。电动机M3用于溜板箱的拖动，故选择连接导线为YHZ橡套电缆。辅助电路通过的电流较小，选择连接导线截面积为1mm2铜芯导线。
4.3电器控制线路设计
4.3.1 CW6163车床的工作原理
所有电机启动前都要按下电源隔离开关QS.
1. 正转Y—△降压起动控制过程如下：
器KM4得电作准备
2. 反转Y—△降压起动控制过程如下：
器KM4得电作准备
4.3.2 主电路设计（含设计思路说明，各部分设计原理图）
图为主电气控制线路图。图中M1为主轴电动机，M2为冷却泵电动机，M3为工作台进给电动机。
（1）主轴电动机M1
根据设计要求，并根据车削工艺的特点，同时考虑到主轴电动机的功率较大，最后确定M1采用正反转启动控制方式，由接触器KM进行控制。对M1设置过载保护（热继电器FR）。
（2）冷却泵电动机M2及快速移动电动机M3
在设置保护时，可考虑到M3属于短时运行，故不需设置过载保护。熔断器FU1、FU2 、FU3作短路保护
综合以上考虑，绘出CW6163型卧式车床的主电路图如图一所示
