机床电气控制课程设计机床工作台的往复运动模板

工作台自动往返控制线路案例分析与研究摘要：作者针对工作台自动往返控制线路进行案例分析与研究，模拟或重现教授场景，并加以典型化处理，把学生纳入案例场景，采用项目教学法，通过各种信息、知识、经验、观点的碰撞探讨开放式、互动式的教学方式。

关键词：工作台自动往返控制线路案例分析项目教学互动式教学一、案例背景本次案例分析的是项目工作台自动往返控制线路。

传统教学将完整的电气线路呈现给学生，老师讲解工作原理，学生被动接受，课堂成为教师的“一言堂”，教学效果可想而知。

必须明确教师不只是教授知识，更要组织学生学习，让学生真正体验学习过程。

二、案例策划（一）教材及学情分析。

深入研究教材，根据教学大纲对高职学生的要求，对项目教学内容作有效整合，适应不同层次学生的需求，理论联系实际，将各知识点融入到技能训练中，促使学生理解和掌握。

了解学生目前的知识储备，便于实现知识的平稳对接；关注学生的心理状态，适时进行引导，促使学生树立正确的人生观、价值观。

（二）设计理念。

1.以学生为主体，让学生学有所乐。

“兴趣是最好的老师”。

要以激发学生兴趣为切入口，发挥学生的主体作用。

2.理实一体，让学生学有所用。

“职业教育是就业教育”。

要理论联系实际，教会学生有用的知识和技能。

三、案例呈现（一）创设情境1.结合工业视频进行引入。

镜头一：师：大家都在校内工厂参观和实习过，知道许多生产机械的动作都是通过电气线路实现的，所以设计、安装电气线路就变得尤为重要。

请大家观看一段实拍校内工厂加工视频。

生：这台机床是刨床，我们操作过。

师：似曾相识吧，龙门刨床在大型机械加工领域应用非常广泛，我们今天要设计的线路就是控制龙门刨床的加工过程。

大家能看出规律，得出线路的控制要求吗？请小组讨论，给出结论。

（设计思路：再现实习加工场景，刺激学生感官，将学生思维迅速从机械加工过渡到电气控制，由现象到本质，激发学生学习兴趣，提高观察和分析问题的能力。

）（二）呈现任务，分析任务。

机床工作台往返自动循环的PLC控制一、 PLC结构及工作原理1、PLC结构PLC，即可编程逻辑控制器，主要由中央处理器、输出及输入单元、储存器、通信接口、扩展接口以及电源等部件组成。

其中，可编程逻辑控制器的核心部件为中央处理器，在输入、输出设备以及中央处理器之间连接有输入单元以及输出单元，与外部设置（例如编程器）以及上位计算机连接则是通过通信接口实现的。

一个部件划分为整体式以及模块式两种类型。

其中，整体式PLC是将全部零部件集中安装于一个机壳中，而模块式PLC则是对不同的零部件进行独立封装之后，将其安装在导轨或者是机架上，再借助总线实现相互间的连接。

可编程逻辑控制器对系统工作进行指挥的主要依据是系统程序，在每个扫描周期中需要进行输入处理、程序执行、输出处理等工作，此外还需要对相关外部设备发出的工作请求进行处理。

电源的主要作用是对外部输入的交流电进行整流、滤波以及稳压等处理，进而得到可编程逻辑控制器内部工作所支持的直流电源电路或者是电源模块，对于系统的有效运行而言，电源发挥着不容忽视的关键作用。

通常情况下，如果交流电压的波动幅度不超过10%，便可以直接将可编程逻辑控制器与交流电网进行连接。

存储器包括用户程序存储器以及功能存储器两部分，前者的主要作用是对用户借助编程器输入的相关程序进行保存，后者的主要作用是对用户数据进行保存。

I/O接口电路主要包括光耦合电路以及微机的输入接口电路两部分，其主要作用是充当连接可编程逻辑控制器和现场输入及输出设备的接口或模块；输出接口电路的主要作用是向输出端执行元件传输经过中央处理单元处理的输出信号。

通信接口的主要作用是支持与打印机或者是监视器等相关设备的连接，以确保相应功能的有效实现。

2、PLC的基本工作原理PLC正常工作过程大致可以划分为输入采样、用户程序执行以及输出刷新等三大阶段，此三个阶段构成一个扫描周期。

在PLC的运行过程中，其中央处理单元可以按照既定的速度对该三阶段进行重复执行。

机床电气控制课程标准【课程名称】机床电气控制【适用专业】中等职业学校电气技术应用（电气设备安装与维护）专业1．前言1.1课程性质本课程是中等职业学校电气技术应用（电气设备安装与维护）专业的一门核心课程。

通过本课程学习，能帮助学生学会如何识读机床电气控制原理图，掌握机床控制电路故障检查及排除的方法，提高学生的职业能力，为其未来专业发展奠定基础。

1.2设计思路本课程是以就业为导向，通过对维修电工专业的工作任务与职业能力进行分析，以任务为引领，确定本课程结构与课程内容。

课程设计依据培养目标与中职学生的认知能力，按照必需、够用的原则，结合职业资格鉴定标准（维修电工四级），使学生通过本课程的学习，掌握机床控制电路的故障检查与排除。

课时142学时。

2．课程目标通过本课程的学习，使学生能够识读机床的电气控制原理图，了解机床的电气控制过程，能独立完成机床电气控制线路的故障检查与排除，培养良好的职业道德，养成文明生产习惯，达到职业资格鉴定标准（维修电工四级）的相应要求，胜任维修电工的工作。

职业能力目标：●能识读基本的低压电器的电器符号●能识读机床控制电路的原理图●能通过识读电路图，了解机床的电气控制过程●能根据原理图，独立完成对机床控制电路的调试●能根据机床电气控制原理图，排除故障●能树立安全规范的操作意识，养成良好的职业习惯3.课程内容与要求2典型机床线路调试及故障处理（1）教学内容:一、Z3040摇臂钻床控制线路二、M7130平面磨床控制线路三、C6150车床控制线路教学要求：1、理解典型机床控制系统的工作原理。

2、会识读典型机床控制系统的安装接线图及原理图。

3、能调试典型机床控制系统。

4、能分析与判断控制系统的常见故障。

5、能排除控制系统的常见故障。

1、在实训室中，运用典型机床控制装置实地识读相关元器件的图形符号及文字符号，讲解工作原理。

可充分利用视频、多媒体课件、实物等媒体实施教学。

2、学生自行对系统通电调试，熟悉设备正常工作过程。

机床电气控制技术课程设计报告设计课题: 一台普通卧式车床的电气控制系统设计姓名:学院:专业:班级:学号:日期指导教师:绪论车床是机械加工中最广泛的金属切削机床，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面、螺纹、螺杆及车削定型表面等。

现代生产机械多采用机械、电气、液压、气动结合的控制技术。

其中电气控制技术起联接中枢作用，应用最为广泛。

电气控制系统是生产机械设备的重要组成部分，是保证J机械设备按生产工艺要求，完成各种运动状态与协调工作，并保证机械设备安全可靠工作以及实现操作自动化。

本设计的主要任务是根据车床的工作情况确定电气设计的技术条件、电力拖动形式的选择、电动机的选择及其他电器元件、电气控制原理图，绘制机电设备的位置图和接线图，最后按要求写出设计报告，绘出设计图样。

第一章车床的运动形式1．1主运动车床的主运动是工件的旋转运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。

电动机的动力通过主轴箱传给主轴，主轴一般只要单方向的旋转运动，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。

1．2进给运动车床的进给运动是溜板带动刀具作纵向或横向的直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动。

所谓纵向运动是指相对于操作者的左右运动，横向运动是指相对于操作者的前后运动。

车螺纹时要求主轴的旋转速度和进给的移动距离之间保持一定的比例，所以主运动和进给运动要由同一台电动机拖动，主轴箱和车床的溜板箱之间通过齿轮传动来联接，刀架再由溜板箱带动，沿着床身导轨作直线走刀运动。

第二章电力拖动的特点及控制要求2．1电力拖动的特点（1）采用传统的继电器接触器控制系统。

（2）传动方式采用多电动机拖动，即一台设备由多台电动机分别驱动各个工作机构。

这种拖动方式不仅大大简化了生产机械的传动机构，而且控制灵活，为生产机械的自动化提供了有利的条件，现代化机电传动基本上均采用这种拖动形式。

（3）机床主运动和进给运动由主轴电动机M1集中传动，主轴电动机选用三相笼式异步电动机，不进行电气调速，主轴采用齿轮箱进行机械有级调速，由车床主轴箱通过变速箱与主轴电动机的连接来完成（为减小振动，主拖动电动机通过几条传动皮带将动力传递到主轴箱）；刀架的给进运动方式有手动和自动两种，在进行螺纹加工时，工作的旋转与刀架的进给速度之间应有严格的比例关系，因此，车床刀架的纵向或横向两个方向进给运动是由主轴箱输出轴依次经挂轮箱、进给箱、光杠传入溜板箱而获得的。

青岛理工大学（临沂）《机电一体化技术与系统》课程设计说明书设计题目：机床工作台的自动循环往复运动院（系）：机电工程系专业：机电一体化114班学号: *********学生姓名: 肖******: ***起迄日期: 2013.12.16-2013.12.27机床工作台的自动循环往复运动一、设计目的在实际生产中,有些生产机械的工作台需要自动往复运动,并且有的还要求在两终端要有一定时间的停留,以满足生产工艺要求。

在机床电气设备中，有些是通过工作台自动往复循环控制的，例如万能铣床，龙门刨床的工作台上下、前后、左右的运动等。

这些生产机械运动部件的行程或位置要受到限制，或者需要其运动部件在一定范围内自动往返循环等。

这些都要让我们会正确识别、选用安装、使用行程开关，熟悉电动机位置控制、自动往返控制电路的构成和工作原理。

会安装与检测电动机位置控制和自动往返控制线路。

还要让我们学会运用机械设计与制造的知识，正确选择工作台的传动装置、支撑部分，另外机床工作台系统的材料也要合理的选择以符合工程力学。

电动机的正反转是实现工作台自动往复循环的基本环节。

二、设计要求1.要有机械设计，电气控制设计2.自动控制与手动控制相结合3.运行过程中任一位置都可以停止和再次起动4.要有必要的保护电器5.所用元件应便于安装和调整，注意经济性。

6.了解和熟悉所设计机械设备的总体技术要求、加工工艺过程和生产现场的工作条件。

7.了解该设备中采用的其他系统，如液压系统、气动系统对电气控制系统的技术要求。

8.通过技术经济分析，确定该系统具有的自动化、通用化程度。

三、工作台传动方式1.工作台类型选择工作台的类型大体有以下几种A 桥框式B 悬臂移动式C 立柱式桥框式和悬臂移动式的工作台基本固定，机床的主轴部分驱动来进给作业，这类驱动在技术上要求较高，而且长时间的作业会让悬臂变形，影响精度作业。

本设计选用的是X-Y工作台，即立柱式工作台，其结构牢靠、精度高，可以加工与检测合为一体，但是他有一个缺点就是XY两个方向运动，相对占用空间大一些。

M7120型平面磨床的电气控制电路及工作原理磨床是用磨具和磨料（如砂轮、砂带、油石、研磨剂等)对工件的表面进行磨削加工的一种机床，它可以加工各种表面，如平面、内外圆柱面、圆锥面和螺旋面等。

通过磨削加工，使工件的形状及表面的精度、光洁度达到预期的要求；同时,它还可以进行切断加工.根据用途和采用的工艺方法不同，磨床可以分为平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、工具磨床和各种专用磨床（如螺纹磨床、齿轮磨床、球面磨床、导轨磨床等），其中以平面磨床使用最多.平面磨床又分为卧轴和立轴、矩台和圆台四种类型，下面以M7130型卧轴矩台平面磨床为例介绍磨床的电气控制电路.M7130型平面磨床型号的含义为一、平面磨床的主要结构和运动形式M7120型卧轴矩形工作台平面磨床的主要结构包括床身、立柱、滑座、砂轮箱、工作台和电磁吸盘，如图7-4所示.磨床的工作台表面有T型槽，可以用螺钉和压板将工件直接固定在工作台上，也可以在工作台上装上电磁吸盘，用来吸持铁磁性的工件。

平面磨床进行磨削加工的示意图如图7—5所示，砂轮与砂轮电动机均装在砂轮箱内，砂轮直接由砂轮电动机带动旋转；砂轮箱装在滑座上，而滑座装在立柱上。

图7－4 M7130卧轴矩台平面磨床结构示意图磨床的主运动是砂轮的旋转运动，而进给运动则分为以下三种运动。

（1）工作台（带动电磁吸盘和工件）作纵向往复运动；（2）砂轮箱沿滑座上的燕尾槽作横向进给运动；(3)砂轮箱和滑座一起沿立柱上的导轨作垂直进给运动。

图7－5 磨床的主运动和进给运动示意图二、平面磨床的电力拖动形式和控制要求M7120型卧轴矩台平面磨床采用多台电动机拖动,其电力拖动和电气控制、保护的要求是：（1）砂轮由一台笼型异步电动机拖动，因为砂轮的转速一般不需要调节，所以对砂轮电动机没有电气调速的要求，也不需要反转，可直接起动.(2)平面磨床的纵向和横向进给运动一般采用液压传动，所以需要由一台液压泵电动机驱动液压泵,对液压泵电动机也没有电气调速、反转和降压起动的要求.(3）同车床一样，也需要一台冷却泵电动机提供冷却液,冷却泵电动机与砂轮电动机也具有联锁关系，即要求砂轮电动机起动后才能开动冷却泵电动机。

工作台自动往返控制电路
教案纸
一、复习：提问（1）电动机控制的原则有哪些？
（2）电动机正反转控制是怎样实现的？
（3）电路中应具有哪些保护？
二、导入新课：工农业生产中，有很多的机械设备都是需要
往复运动的。

例如：线切割机床的运丝机构
的运动。

这就需要电气控制线路对电动机
实现自动正反转换相控制来实现。

三、新课
课题十二、工作台自动往返控制电路
一、电路原理图分析：5分钟
以提问形势进行。

5分钟
教师举例引入新课。

20分钟
教师利用幻灯片将图纸展现在学生面前，请学生自己进行电路原理分析。

教师与学生采用互动教学方法。

重点：
各行程开关的动作情况，与接触器配合工作的过程。

教案纸
教案纸二、元件位置图
请同学们根据图纸画出电路接线图。

三、安装工艺要求
1、根据图纸及参数合理选择元件和导线。

2、导线敷设要求横平、竖直，不能有交叉，并束状敷设。

3、导线敷设结构合理，线路连接关系清楚。

4、接线端子序号与图纸导线与元件连接相对应。

5、导线从一个接线端子到另一个接线端子连续无断点不能
有断点及连接。

10分钟
讲明各元件位置要求，强调行程开关、按钮应安装在盘外边
20分钟
要求学生画图要
认真，将每一条线
的走向都表现清楚，便于线路组装。

10分钟
强调工艺，使学生
明白自己干活的
标准，确定努力方向。

用工艺要求指
导干活。

教案纸
电力拖动实习课题评分表。

《机床电气控制》学习领域课程标准2009-10-14 18:06 | 编稿:4《机床电气控制》学习领域课程标准一、学习领域定位：《机床电气控制》是电气自动化专业的一门核心职业技术技能课程。

课程主要介绍生产设备的电气控制原理、线路以及设计方法，通过各种控制线路板的制作，采用“教、学、做”一体化的教学模式，使学生应达到以下基本要求：1、熟悉常用控制电气设备的结构、工作原理、用途、型号、并能正确选用。

2、熟悉电气控制线路的基本环节，对一般电气控制线路具有独立分析能力。

3、初步具有对电气控制系统进行改造和设计的能力。

4、初步具有对一般继电器-接触器控制线路的故障分析与检查能力。

5、电气控制线板安装的工艺要求。

由于《机床电气控制》课程具有较强的实际应用型，因此本课程在学生职业能力培养和职业素质养成两个方面起支撑和促进作用。

先修课：《电子电气制图》、《电工知识技能》、《电机拖动与控制实践》、《电子电气仪器仪表》。

后续课：《PLC原理及应用》、《工矿电气产品及实践》、《毕业设计》。

二、学习目标：1.专业人才培养定位随着行业结构的调整和优化组合，企业进入了一个新的快速发展阶段。

新工艺、新设备、新技术大量应用，特别是自动化控制系统的引进与广泛应用，电气控制系统的运行维护岗位增加，根据对行业企业的调查，这些技术所对应的岗位群主要分布在各类机床控制系统的安装、调试、运行、维护岗位以及电气元器件及电气设备的销售与技术服务岗位。

因此电气自动化专业培养生产、建设、管理、服务一线需要的德、智、体、美等全面发展的，具有一定专业理论知识，能够从事各类自动化电气设备及系统应用、运行、维护、安装与调试等工作的高等技术应用性专门人才。

2．课程目标《机床电气控制》课程作为机电系的重点建设课程，根据高职教育特点，立足于工学结合，基于工作过程设计课程内容，采取工学交替教学方式，重点突出技能培养，实行“教、学、做”一体化项目教学，具有“工学结合”教学模式的示范作用。