成型磨床电气控制系统设计

FUJfAN AGRICULTURE AND FORESTRY UNIVERSITY 课 题： 成型磨床电气控制系统设计 学 院： __________ 金山学院 ________________ 学 号： ________________________________ 专业（方向）年级： 09 电气工程及其自动化 学 生 姓名： ______________________________________

福建农林大学金山学院信息与机电工程系 2012年2 月 29 日 一、设计的任务 （一）、基本情况介绍 本机床用与各种特殊要求型面的磨削加工，机床由四台电动机拖动，即磨头电 动机拖动砂轮高速旋转，采用 JW11—4（0..6KW ），单向连续工作。液压泵电动机拖动油泵 向液压系统供油，采用 Y802 —4（ 0.75KW ）单向连续工作。磨头升降电动机带动砂轮架上 下移动，采用 JW11—4 正反向工作。吸尘电动机供磨削加工中吸尘用，采用 JW11—4 驱动。

加工时，工件置于电磁吸盘（ DC36V/1.2A ）上，加工完毕退磁取下工件。

（二）、拖动情况介绍

M1为液压泵电动机， M2为砂轮电动机，M3为吸尘电动机， M4为磨头升降电 动机。

（三）、设计要求、 1 ）为调整砂轮位置，磨头升降采用点动控制。为了保证停位准确，应有制动 控制（采用能耗

制动） 。上下极限位置应有位置保护。在磨削加工中应保证砂轮架不能升降 移动。 2）磨头砂轮运转与电磁吸盘之间，应有电其联锁环节，其要求是：只有在电磁 吸盘通电，并

处于充磁吸着工作时，才能起动砂轮电动机。磨削中，一旦发生失磁，砂轮电 动机应自动停止运转，以确保安全。 为了休整砂轮，在吸盘不通电时， 应能单独起动砂轮电 动机。 3） 要有照明和必要的灯光显示。

4） 设置必要的电气保护联锁。

二、设计过程 （一）、总体方案选择说明 M1为液压泵电动机， M2为砂轮电动机，M3为吸尘电动机， M4为磨头升降电 动机。

磨头升降电动机控制，采用电动控制，为了保证准确停位，有能耗制动。

为工件在磨削过程中能自由伸缩，采用电磁吸盘来吸持工件，且有去磁控制。 保护环节应有短路保护，电动机过载保护，电磁吸盘欠电流和过压保护。 为减小工件在磨削加工过程中及时吸走磨屑，以保证精度，需要使用吸尘电动 机。 （二）、控制方式选择 M4磨头升降电动机控制，采用电动控制， M2砂轮电动机与 M3吸尘电动机，采

用联动控制， （三）、设计电气原理图 1 、主电路设计 I t 电路进行短路保护，FR1, FR2,FR3分别对M1,M2,M3进行过载保护。 当电源正常时，合上总开关 QS,电流继电器 KA的常开触点闭合可进行操作。 1) 液压泵电动机 M1的控制：按下SB2, KM1得电吸合，M1启动并自锁。按下SB3, KM1失电

释放，M1停转。 2) 砂轮电动机 M2的控制：按下SB4, KM2得电吸合，M2启动并自锁。按下 SB5, KM2失电

释放，M2停转。 3) 吸尘电动机 M3与砂轮电动机 M2联动控制，按下SB4时M3与M2同时启动，按

下SB5时M3与M2同时停止。FR2与FR3的常闭触点串联在 KM2线圈回路中， M2, M3中任一台过载时，相应的热继电器动作，都将使 KM2线圈失电，M2, M3同时停止。

4) 磨头升降电动机 M4的控制：采用电动控制，按下 SB6, KM3得电吸合，M4启

动正转，当砂轮上升到合适位置时，是开 SB5, KM3失电释放，M4停转。若砂 轮上升到极限位置时，行程开关 SQ1会自动断开，KM3失电，M4停转。按下 SB7,KM4得电吸合，M4启动反转，当砂轮下降到合适位置时，松开 SB7, KM4 失电，M4停转，若砂轮下降到极限位置时， 行程开关SQ2自动断开，KM4失电， M4停转。电路中串接了 KM3,KM4的常闭触点作为互锁。

3、辅助电路设计

5) 电磁吸盘控制：a工件吸持：按下 SB8,线圈KM5通电，并自锁，电磁吸盘线

圈通电，进入充磁吸合状态，电流继电器 KA为动态，允许电动机控制工作。

C:欠流保护：R,C用作阻容吸收装置，用作过压保护。

B:去工件：按下按钮 SB10,电磁吸盘经 R

通入反向电流，吸盘及工件去磁。 4、按设计要求检查各动作程序， 各种保护联锁等全部符合要求， 绘制电气控制纵原理图

HL1、HL2、HL3 HL4和HL5为指示灯，其工作电压由变压器 TC供给，五个指示灯的作

用是： HL1亮，表示控制电路的电源正常；不亮，表示电源有故障。

HL2亮，表示工作台电动机 M1处于运转状态，工作台正在进行往复运动；不亮，表示

M1停转。

HL3 HL4亮，表示砂轮电动机 M2及吸尘电动机 M3处于运转状态；不亮，表示 M2 M3 停转。

EL亮，表示照明灯。

HL5亮，表示电磁吸盘 YH处于工作状态（充磁和去磁）；不亮，表示电磁吸盘未工作 5、编制兀件明细表

成型磨床电气控制系统元器件目录表

序号 符号 名称 型号规格 用途 数量

1 M1 磨头砂轮 电动机 JW11-4 驱动磨头砂轮 转动 1

2 M2 液压泵电 动机 Y802-4（ 0.75） 砂轮架、立柱、 滑座的松开、 夹紧 1 3 M4 吸尘电动 机 JW11-4 磨削加工中吸 尘用 1 4 M3 磨头升降 电动机 JW 带动砂轮架上 下移动 1 5 YH 电磁吸盘 DC36V/1.2A 吸紧工件 1

6 SQ1 磨头上升 极限位置 行程开关 LX2 上极限位置保 护 1

7 SQ2 磨头下降 极限位置 行程开关 LX2 下极限位置保 护 1 5、编制兀件明细表

8 SB1 总开关按 钮 LA20 （红色） 总开关 1 9 SB2 油泵电动 机启动按 钮 LA20 （绿色） 油泵电动机启 动 1

10 SB3 油泵电动 机停止按 钮 LA20 （红色） 油泵电动机关 闭 1 11 SB4 磨头砂轮 电机启动 按钮 LA20 （绿色） 磨头砂轮电机 启动 1 12 SB5 磨头砂轮 停止按钮 LA20 （红色） 磨头砂轮电动 机关闭 1 13 SB6 磨头上升 电动机点 动按钮 LA20 （绿色） 磨头上升点动 1 14 SB7 磨头下降 点动按钮 LA20 （绿色） 磨头下降点动 1 15 SB8 电磁吸盘 充磁按钮 LA20 （绿色） 电磁吸盘通电 1 16 SB9 电磁吸盘 LA20 （红色） 电磁吸盘断电 1 断电按钮 17 SB10 电磁吸盘 退磁按钮 LA20 （黄色

色） 电磁吸盘退磁 1

18 FR

L 热继电器 4 JR16B-20/3 参照电动

FR4 机整定电

流 19 FU1 熔断器 3 RL1-15 熔体2〜 10A 20 FU2 熔断器 2 RT16-32X 熔体2A FU3 21 QG 断路器 1 C45AD 脱扣电流 10A 22 SQ1 磨头上升 1 LAY37 上极限位 极限位置 置保护 行程开关 23 SQ2 磨头下降 1 LAY37 下极限位 极限位置 置保护 行程开关 24 KM1 液压泵电 1 DJX-9 线圈电压： 动机启动 AC220V 接触器 25 KM2 磨头砂轮 电动机启 动接触器 1 DJX-9 线圈电压： AC220V

26 KM3 磨头上升 1 DJX-9 线圈电压： 点动启动 AC220V 接触器 27 KM4 磨头下降 1 DJX-9 线圈电压： 点动启动 AC220V

接触器 28 KM7 能耗制动 1 DJX-9 线圈电压： 启动接触 DC36V

器 29 KM6 电磁吸盘 1 DJX-9 线圈电压： 充磁接触 DC36V

器 30 KM5 电磁吸盘 1 DJX-9 线圈电压： 退磁接触 DC36V

器 31 HL1〜 指示灯 4 AD16-22 指示灯电 HL4 压，DC6.3V

、设计小结 经过一周的设计圆满的完成了这次课程设计，本次课程设计让我受益匪浅。 我的课程设计题目是成型磨床电气控制系统的设计，使学生了解熟练掌握成型磨床安装接 线、分析原理、 及检修电路故障，机床的主要结构及运动形式，分析机床对电气线路的主要 要求，机床接触器 一继电器控制电路概述。 参考文献

《电气与 PLC 控制技术》 姚屏，王晓军主编 ; 《工业电气控制技术》 吕厚余，邓力主编； 《 AutoCAD2008 电气设计完全自学手册》杨德星，王颖主编；

《机床电气控制技术》齐占庆主编； 《电气控制与 PLC. 》 李向东主编 .。