機(jī)床電氣控制線路設(shè)計與制作畢業(yè)論文.pdf

湖南婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院 學(xué)學(xué) 生生 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 課課題：題： 機(jī)床電氣控制線路機(jī)床電氣控制線路設(shè)計設(shè)計與制作與制作 姓姓名：名：彭彭博博 系系部：部：機(jī)電工程系機(jī)電工程系 專專業(yè)：業(yè)：電氣自動化電氣自動化 班班級：級：0909 電氣一班電氣一班 學(xué)學(xué)號：號：200904010128200904010128 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：肖肖雪雪耀耀老師老師 開題日期： 2011 年 11 月 10 日 完成日期： 2011 年 12 月 15 日 湖南省婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處印制湖南省婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處印制 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 摘摘要要 車床是機(jī)械加工中使用最廣泛的金屬切削機(jī)床，它可以用于切削各種工件的外圓、內(nèi) 孔、端面、螺紋、螺桿以及車削定型表面等?，F(xiàn)代生產(chǎn)機(jī)械多采用機(jī)械、電氣、液壓、氣 動相結(jié)合的控制技術(shù)。其中電氣控制技術(shù)起聯(lián)接中樞作用，應(yīng)用最為廣泛。電氣控制系統(tǒng) 是生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的重要組成部分，是保證機(jī)械設(shè)備按生產(chǎn)工藝要求，完成各種運(yùn)動狀態(tài)與 協(xié)調(diào)工作，并保證機(jī)械設(shè)備安全可靠工作以及實現(xiàn)操作自動化。本設(shè)計的主要任務(wù)是依據(jù) 車床的工作情況確定其傳動形式和控制方案，從而選擇所用的電動機(jī)和電氣元件，進(jìn)一步 設(shè)計其電氣控制線路，并能對控制線路進(jìn)行分析維護(hù)。 關(guān)鍵詞：車床，電氣控制，電氣元件，電路圖。 SummarySummary Machining lathe is the most widely used metal cutting machine tools, it can be used to cut various parts of the cylindrical bore, face, screw, screw, and turning stereotypes surfaces. Modern production machinery and more mechanical, electrical, hydraulic, pneumatic combination control technology. Which the electrical connection from the central role of control technology, the most widely used. Electrical machinery and equipment production control system is an important part, is to ensure that machinery and equipment according to process requirements, complete a variety of state of motion and coordination, and to ensure safe and reliable operation as well as machinery and equipment to achieve automation. The main task of this design is based on the work of turning the form to determine the transmission and control program, used to select the motor and electrical components, further design of the electrical control circuit and control circuit can be analyse for maintenance. Keyword: lathe, electrical control, electrical components, circuit diagram. 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 目目錄錄 一、概 述.IV 二、機(jī)床電氣線路設(shè)計與分析.IV 2.1 設(shè)計工作任務(wù)V （1） 主回路V （2）控制回路V （3）照明顯示輔助回路.VI 三、主要元件的選擇及其明細(xì)表.VII 四、故障分析及安全注意事項VIII 4.1 常見故障分析.IX 2）電動機(jī) M 斷相運(yùn)行.IX 3）電動機(jī)啟動后不能自鎖.IX 4）電動機(jī)不能停止.IX 5）電動機(jī) M 運(yùn)行中突然停車.IX 4.2 安全注意事項X 五、畢業(yè)設(shè)計總結(jié)X 六、致謝.XI 七、參考文獻(xiàn).XI 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 一、一、概概 述述 隨著制造業(yè)對機(jī)床的大量需求以及計算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的飛速進(jìn)步,我國的機(jī) 床業(yè)的科學(xué)技術(shù)含量也得到了較大的發(fā)展,尤其是在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床業(yè)以后,我國的 數(shù)控機(jī)床得到了較大的發(fā)展,比如,在常規(guī)數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域,如數(shù)控車床、立式加工中心、數(shù) 控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控齒輪機(jī)床、數(shù)控磨床、電加工機(jī)床、數(shù)控重型機(jī)床和數(shù)控成形機(jī) 床等一大批產(chǎn)品,我國都已經(jīng)擁有自主知識產(chǎn)權(quán),具有較強(qiáng)的市場競爭力,基本滿足國內(nèi)需 求。同時在高檔數(shù)控機(jī)床研發(fā)方面取得了新的突破,代表產(chǎn)品有五軸聯(lián)動橫梁移動式高速 龍門銑床、五軸聯(lián)動龍門加工中心、五軸聯(lián)動車銑中心、五軸聯(lián)動立式葉片加工中心、五 軸聯(lián)動臥式加工中心、六軸五聯(lián)動弧齒錐齒輪磨床等。 雖然目前我國是機(jī)床生產(chǎn)大國,但我國離機(jī)床制造強(qiáng)國還差很遠(yuǎn),國產(chǎn)機(jī)床的發(fā)展仍然 還難以支撐國民經(jīng)濟(jì)和國防軍工的需要,與世界先進(jìn)水平相比差距仍然十分明顯。一我國 的產(chǎn)品與中國市場需求反差較大,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)亟待快速調(diào)整。國產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床在品種、水 平和數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國內(nèi)發(fā)展需求。盡管近幾年國產(chǎn)機(jī)床市場銷售量不斷提高,但是 進(jìn)口的機(jī)床在國內(nèi)還是占有較大的市場,其中汽車、航空、航天、兵器、造船、通用機(jī)械 等行業(yè)是主要進(jìn)口大戶。可以說我國已經(jīng)成為世界最大的機(jī)床進(jìn)口國。二是國產(chǎn)功能部件 和數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展滯后,成為數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸,尤其是為高檔數(shù)控機(jī)床配套的關(guān)鍵 功能部件和數(shù)控系統(tǒng)。三是機(jī)床制造企業(yè)技術(shù)裝備水平不高,企業(yè)的自主創(chuàng)新能力不強(qiáng),中 國機(jī)床企業(yè)的地位、工業(yè)化水平和品牌影響力要想變強(qiáng),就必須走自主創(chuàng)新的道路,從而改 變行業(yè)制造能力、綜合管理和服務(wù)能力等方面不能滿足市場快節(jié)奏的要求。 進(jìn)入 21 世紀(jì),我國經(jīng)濟(jì)與國際全面接軌,市場競爭力也隨之加劇,尤其是隨著制造業(yè)對 機(jī)床的大量需求以及計算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的飛速進(jìn)步,機(jī)床的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大, 機(jī)床的種類不斷地變化,科技含量也相應(yīng)地得到提高。尤其是數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生對于我國的 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了較大的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我國的機(jī)床業(yè)也會朝著更加科學(xué)的方向發(fā) 展。 我國是一個制造大國,機(jī)床業(yè)的發(fā)展關(guān)系到我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,我們應(yīng)該在加大我國傳統(tǒng) 機(jī)床發(fā)展速度的同時積極利用先進(jìn)的技術(shù)手段大力發(fā)展數(shù)控機(jī)床。力爭早日實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床 產(chǎn)品從低端到高端、從初級產(chǎn)品加工到高精尖產(chǎn)品制造的轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)從中國制造到中國創(chuàng) 造、從制造大國到制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 二、機(jī)床電氣線路設(shè)計與分析二、機(jī)床電氣線路設(shè)計與分析 2.1 設(shè)計工作任務(wù)設(shè)計工作任務(wù) 設(shè)計出某機(jī)床的控制線路，然后安裝制作。電氣控制要求是： 1.電動機(jī) M1 啟動后經(jīng) 10S 電動機(jī) M2 自動啟動； 2.M2 拖動運(yùn)動部件至指定位置后電動機(jī) M3 自動 Y 接啟動； 3.M3 啟動后經(jīng) 8S 自動接運(yùn)行，并經(jīng) 1min 后自動停止； 4.M2 拖動運(yùn)動部件返回至原位置后 M1 和 M2 都自動停止； 5.要求有各種基本保護(hù)功能 2.22.2 線路設(shè)計與分析線路設(shè)計與分析 （1） 主回路主回路 如電氣原理圖所示的主電路中有三臺電動機(jī)的驅(qū)動電路，合上電源隔離開關(guān) QS 將三 相電源引入，若交流接觸器 KM1 的主觸點閉合，則電機(jī) M1 直接啟動運(yùn)行；在交流接觸器 KM2 主觸點閉合時，則電機(jī) M2 正向直接啟動運(yùn)行，在交流接觸器 KM3 主觸點閉合時，則電 機(jī) M2 反向直接啟動運(yùn)行；電機(jī) M3 由 KM4、KM5、KM6 組合 Y-降壓控制啟動。 （2）控制回路）控制回路 如電氣原理圖所示， 控制電路電源由電源變壓器 TC 供給控制電路交流電壓 110V,指示 電路電壓 6.3V，即采用變壓器 380V/110V,36V。 1）電動機(jī) M1,M2 順序直接控制： 合上電源隔離開關(guān)QS按下 SB1啟動按鈕交流接觸器 KM1 線圈得電自 時間繼電器 KT1 線圈得電計 鎖電機(jī) M1 直接啟動 時KT1 常開觸點閉合電機(jī) M1 正向直接啟動 2）電機(jī) M3 Y-降壓啟動：當(dāng)電機(jī) M2 正向運(yùn)動到指定位置時， SQ1常開觸點閉合交流接觸器KM4線圈得電自鎖交流接觸器 KM5 線圈得電自鎖 時間繼電器 KT2 線圈得電計時 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 電機(jī) M3 Y 型啟動 交流接觸器 KM6 線圈得電自鎖電機(jī) M3 型啟動（同時 KT3 得電計） 3）M2 的反向啟動：當(dāng) KT3 計時到指定時間時， KT3 常開觸點閉合 交流接觸器 KM3 線圈得電自鎖電機(jī) M2 反向直接啟動 電機(jī) M3 停止 4）電機(jī) M1,M2 停止控制：當(dāng) M2 反向運(yùn)行到指定位置時 SQ2 常開觸點閉合中間繼電器 KA 線圈得電中間繼電器 KA 的常閉觸點斷開電機(jī) M1，M2 停止 （3）照明顯示輔助回路）照明顯示輔助回路 電源變壓器 TC 將 380V 的交流電壓降到 36V 安全電壓，供照明顯示所用，F(xiàn)U5 用作電路 的短路保護(hù)，HL1,HL2,HL3,HL4,HL5 分作電機(jī) M1,M2,M3 啟動顯示的指示。 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 電氣原理圖（一）電氣原理圖（一） 電源開關(guān)及 總電路保護(hù) 電機(jī) 電機(jī) 電機(jī) 控制電源 電機(jī)控制 電機(jī)控制 電機(jī)控制 指示燈顯示 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 星形啟動三角形啟動 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 三、主要元件的選擇及其明細(xì)表三、主要元件的選擇及其明細(xì)表 代號名稱型號及規(guī)格數(shù)量用途 M1 冷卻泵電動機(jī) AOB-25 90W,3000r/min 1工件冷卻 M2進(jìn)給電動機(jī)AOS5634 250W,1360r/min 1工件進(jìn)給 M3主軸電動機(jī)Y132M-4-B3 11kW,1450r/min 1零件加工 FR1 熱繼電器 JR16-20/2D,0.32A1M1 主電路過載保護(hù) FR2 熱繼電器 JR16-20/2D,0.32A1M2 主電路過載保護(hù) FR3 熱繼電器 JR16-20/2D,15.4A1M3 主電路過載保護(hù) KM1 交流接觸器 CJ20-20,線圈電壓 110V1控制 M1 電機(jī) KM2 交流接觸器 CJ20-20,線圈電壓 110V1控制 M2 電機(jī)的正轉(zhuǎn) KM3 交流接觸器 CJ20-20,線圈電壓 110V1控制 M2 電機(jī)的反轉(zhuǎn) KM4 交流接觸器 CJ20-20,線圈電壓 110V1控制 M3 電機(jī) KM5交流接觸器CJ20-20,線圈電壓 110V1控制 M3 電機(jī)星型連接 KM6交流接觸器CJ20-20,線圈電壓 110V1控制 M3 電機(jī)三角型連接 KA中間繼電器JZ7-44,線圈電壓 110V1控制 M1,M2 SQ1行程開關(guān)JWM6-111斷電保護(hù) SQ2行程開關(guān)JWM6-111斷電保護(hù) SB1按鈕LAY3-01ZS/11啟動 M1 電機(jī) QS斷路器AM2-40,20A1電源引入 TC 控制電壓器 JBK2-100 380V/110V/36V 1變配電壓 FU1 熔斷器 RL1-10, 5578、25A3M1 主電路短路保護(hù) FU2熔斷器RL1-10, 5578、25A3M2 總電路短路保護(hù) FU3熔斷器RL1-10, 5578、25A3M3 總電路短路保護(hù) FU4熔斷器RL1-15，5A1控制電路保護(hù) FU5熔斷器RL1-15，5A1指示燈電路保護(hù) FU6熔斷器RL1-10, 5578、25A1變壓器短路保護(hù) 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 四、故障分析及安全注意事項四、故障分析及安全注意事項 4.1 常見故障分析常見故障分析 1）電動機(jī)）電動機(jī) M 不能啟動不能啟動 （1）檢查電動機(jī) M 主電路熔斷器或控制電路熔斷器熔體，若熔斷應(yīng)更換。 （2）檢查熱繼電器 FR 動作后動斷觸點是否復(fù)位，查明引起熱繼電器動作的原因， 按原因排除故障后，將熱繼電器復(fù)位即可。 （3）檢查控制電路接觸器 KM 線圈是否松動或燒壞，接觸器的主觸點及輔助觸點接 觸是否良好，若有問題應(yīng)修復(fù)或更換接觸器。 （4）檢查啟動按鈕或停止按鈕內(nèi)的觸點接觸是否良好，若接觸不良應(yīng)修復(fù)或更換按 鈕。 （5）檢查各連接線導(dǎo)線是否虛接或斷線。 （6）檢查電動機(jī)的機(jī)械部分是否良好，如果電動機(jī)內(nèi)部軸承等損壞，應(yīng)更換軸承； 如果外部機(jī)械有問題，可配合機(jī)修鉗工進(jìn)行維修。 2）電動機(jī)）電動機(jī) M 斷相運(yùn)行斷相運(yùn)行 按下啟動按鈕，電動機(jī)發(fā)出嗡嗡聲不能正常啟動，這是電動機(jī)斷相造成的，此時應(yīng)立 即切斷電源，否則易燒壞電動機(jī)。產(chǎn)生斷相可能的原因是：電源斷相；熔斷器有一相熔體 熔斷，應(yīng)更換；接觸器有一對主觸頭沒接觸好，應(yīng)修復(fù)。 3）電動機(jī)啟動后不能自鎖）電動機(jī)啟動后不能自鎖 故障原因是控制電路中自鎖觸點接觸不良或自鎖接線松開，修復(fù)即可。 4）電動機(jī)不能停止）電動機(jī)不能停止 按下停止按鈕電動機(jī)不能停車，故障原因多是接觸器主觸點熔焊，應(yīng)修復(fù)或更換；熱 繼電器 FR 已動作過，未復(fù)位；接觸器 KM 線圈或觸點已損壞，應(yīng)修復(fù)或更換。 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 5）電動機(jī)）電動機(jī) M 運(yùn)行中突然停車運(yùn)行中突然停車 這種故障的主要原因是由于熱繼電器 FR 動作。發(fā)生這種故障后，一定要找出熱繼電器 FR 動作的原因，排除后才能將其復(fù)位。引起熱繼電器 FR 動作的原因可能是：三相電源電 壓不平衡，電源電壓較長時間過低，負(fù)載過重以及電動機(jī) M 的連線導(dǎo)線接觸不良等。 4.2 安全注意事項安全注意事項 1、嚴(yán)格遵守車工安全操作規(guī)程。 2、通電前檢查機(jī)床各部分位置正確。 3、操作時注意力要集中，以防滑板等碰撞。 4、變換轉(zhuǎn)速時應(yīng)先停車，后變速。 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 五、畢業(yè)設(shè)計總結(jié)五、畢業(yè)設(shè)計總結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時在查找資料的過 程中也了解了許多的課外知識，開拓了視野，認(rèn)清了將來機(jī)床的發(fā)展方向，使自己在專業(yè) 知識方面和動手能力方面有了質(zhì)的飛越。 畢業(yè)設(shè)計是我作為一名學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次的作業(yè)，它既是對學(xué)校所學(xué)知識 的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會的實際操作應(yīng)用鑄就了一個良好開端。畢業(yè)設(shè) 計是我對所學(xué)知識理論的檢驗與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計者獨立分析和解決問題的能 力，是我在校期間向?qū)W校所交的一份綜合性作業(yè)。從老師的角度的來說，指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計 是老師對學(xué)生所做的最后一次執(zhí)手訓(xùn)練。其次，畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)是老師檢驗其教學(xué)效果， 改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量的絕好機(jī)會。 畢業(yè)的時間一天天地臨近，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲，在不斷努力下我的畢業(yè)設(shè)計終于 完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的大概總結(jié)，但