機(jī)床電氣控制線路設(shè)計(jì)與制作畢業(yè)論文.doc

學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 湖南婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 課 題： 機(jī)床電氣控制線路設(shè)計(jì)與制作 姓 名： 彭 博 系 部： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化 班 級(jí)： 09電氣一班 學(xué) 號(hào)： 200904010128 指導(dǎo)老師： 肖 雪 耀 老師 開(kāi)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)處印制摘 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。現(xiàn)代生產(chǎn)機(jī)械多采用機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)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(dòng)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(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化。本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是依據(jù)車床的工作情況確定其傳動(dòng)形式和控制方案，從而選擇所用的電動(dòng)機(jī)和電氣元件，進(jìn)一步設(shè)計(jì)其電氣控制線路，并能對(duì)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。Summary 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.目 錄一、概 述- 4 -二、機(jī)床電氣線路設(shè)計(jì)與分析- 5 -2.1設(shè)計(jì)工作任務(wù)- 5 -（1） 主回路- 5 -（2）控制回路- 5 -（3）照明顯示輔助回路- 6 -三、主要元件的選擇及其明細(xì)表- 8 -四、故障分析及安全注意事項(xiàng)- 9 -4.1常見(jiàn)故障分析- 9 -2）電動(dòng)機(jī)M斷相運(yùn)行- 9 - 3）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后不能自鎖- 9 -4）電動(dòng)機(jī)不能停止- 9 -5）電動(dòng)機(jī)M運(yùn)行中突然停車- 10 -4.2安全注意事項(xiàng)- 10 -五、畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)- 11 -六、致謝- 11 -七、參考文獻(xiàn)- 12 -1、 概 述隨著制造業(yè)對(duì)機(jī)床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步,我國(guó)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(guó)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(guó)都已經(jīng)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,基本滿足國(guó)內(nèi)需求。同時(shí)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(dòng)橫梁移動(dòng)式高速龍門(mén)銑床、五軸聯(lián)動(dòng)龍門(mén)加工中心、五軸聯(lián)動(dòng)車銑中心、五軸聯(lián)動(dòng)立式葉片加工中心、五軸聯(lián)動(dòng)臥式加工中心、六軸五聯(lián)動(dòng)弧齒錐齒輪磨床等。 雖然目前我國(guó)是機(jī)床生產(chǎn)大國(guó),但我國(guó)離機(jī)床制造強(qiáng)國(guó)還差很遠(yuǎn),國(guó)產(chǎn)機(jī)床的發(fā)展仍然還難以支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)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(guó)的產(chǎn)品與中國(guó)市場(chǎng)需求反差較大,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)亟待快速調(diào)整。國(guó)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(guó)內(nèi)發(fā)展需求。盡管近幾年國(guó)產(chǎn)機(jī)床市場(chǎng)銷售量不斷提高,但是進(jìn)口的機(jī)床在國(guó)內(nèi)還是占有較大的市場(chǎng),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?？梢哉f(shuō)我國(guó)已經(jīng)成為世界最大的機(jī)床進(jìn)口國(guó)。二是國(guó)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(guó)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(chǎng)快節(jié)奏的要求。 進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)經(jīng)濟(jì)與國(guó)際全面接軌,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力也隨之加劇,尤其是隨著制造業(yè)對(duì)機(jī)床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)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(duì)于我國(guó)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(guó)的機(jī)床業(yè)也會(huì)朝著更加科學(xué)的方向發(fā)展。我國(guó)是一個(gè)制造大國(guó),機(jī)床業(yè)的發(fā)展關(guān)系到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,我們應(yīng)該在加大我國(guó)傳統(tǒng)機(jī)床發(fā)展速度的同時(shí)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(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品從低端到高端、從初級(jí)產(chǎn)品加工到高精尖產(chǎn)品制造的轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)從中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造、從制造大國(guó)到制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。二、機(jī)床電氣線路設(shè)計(jì)與分析 2.1設(shè)計(jì)工作任務(wù) 設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)后經(jīng)10S電動(dòng)機(jī)M2自動(dòng)啟動(dòng)；2.M2拖動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件至指定位置后電動(dòng)機(jī)M3自動(dòng)Y接啟動(dòng)；3.M3啟動(dòng)后經(jīng)8S自動(dòng)接運(yùn)行，并經(jīng)1min后自動(dòng)停止；4.M2拖動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件返回至原位置后M1和M2都自動(dòng)停止；5.要求有各種基本保護(hù)功能 2.2線路設(shè)計(jì)與分析 （1） 主回路如電氣原理圖所示的主電路中有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，合上電源隔離開(kāi)關(guān)QS將三相電源引入，若交流接觸器KM1的主觸點(diǎn)閉合，則電機(jī)M1直接啟動(dòng)運(yùn)行；在交流接觸器KM2主觸點(diǎn)閉合時(shí)，則電機(jī)M2正向直接啟動(dòng)運(yùn)行，在交流接觸器KM3主觸點(diǎn)閉合時(shí)，則電機(jī)M2反向直接啟動(dòng)運(yùn)行；電機(jī)M3由KM4、KM5、KM6組合Y-降壓控制啟動(dòng)。（2）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(dòng)機(jī)M1,M2順序直接控制： 合上電源隔離開(kāi)關(guān)QS按下SB1啟動(dòng)按鈕交流接觸器KM1線圈得電自 時(shí)間繼電器KT1線圈得電計(jì) 鎖電機(jī)M1直接啟動(dòng) 時(shí)KT1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合電機(jī)M1正向直接啟動(dòng) 2）電機(jī)M3 Y-降壓?jiǎn)?dòng)：當(dāng)電機(jī)M2正向運(yùn)動(dòng)到指定位置時(shí)， SQ1常開(kāi)觸點(diǎn)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(shí)間繼電器KT2線圈得電計(jì)時(shí) 電機(jī)M3 Y型啟動(dòng) 交流接觸器KM6線圈得電自鎖電機(jī)M3 型啟動(dòng)（同時(shí)KT3得電計(jì)） 3）M2的反向啟動(dòng)：當(dāng)KT3計(jì)時(shí)到指定時(shí)間時(shí)， KT3常開(kāi)觸點(diǎn)閉合 交流接觸器KM3線圈得電自鎖電機(jī)M2反向直接啟動(dòng) 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(shí) SQ2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合中間繼電器KA線圈得電中間繼電器KA的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)電機(jī)M1，M2停止（3）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(dòng)顯示的指示。 電氣原理圖（一）三、主要元件的選擇及其明細(xì)表代號(hào)名稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量用途M1冷卻泵電動(dòng)機(jī)AOB-2590W,3000r/min1工件冷卻M2進(jìn)給電動(dòng)機(jī)AOS5634250W,1360r/min1工件進(jìn)給M3主軸電動(dòng)機(jī)Y132M-4-B311kW,1450r/min1零件加工FR1熱繼電器JR16-20/2D,0.32A1M1主電路過(guò)載保護(hù)FR2熱繼電器JR16-20/2D,0.32A1M2主電路過(guò)載保護(hù)FR3熱繼電器JR16-20/2D,15.4A1M3主電路過(guò)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,M2SQ1行程開(kāi)關(guān)JWM6-111斷電保護(hù)SQ2行程開(kāi)關(guān)JWM6-111斷電保護(hù)SB1按鈕LAY3-01ZS/11啟動(dòng)M1電機(jī)QS斷路器AM2-40,20A1電源引入TC控制電壓器JBK2-100380V/110V/36V1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)四、故障分析及安全注意事項(xiàng) 4.1常見(jiàn)故障分析 1）電動(dòng)機(jī)M不能啟動(dòng)（1）檢查電動(dòng)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(dòng)作后動(dòng)斷觸點(diǎn)是否復(fù)位，查明引起熱繼電器動(dòng)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(dòng)或燒壞，接觸器的主觸點(diǎn)及輔助觸點(diǎn)接觸是否良好，若有問(wèn)題應(yīng)修復(fù)或更換接觸器。（4）檢查啟動(dòng)按鈕或停止按鈕內(nèi)的觸點(diǎn)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(dòng)機(jī)的機(jī)械部分是否良好，如果電動(dòng)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(wèn)題，可配合機(jī)修鉗工進(jìn)行維修。2）電動(dòng)機(jī)M斷相運(yùn)行 按下啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)發(fā)出嗡嗡聲不能正常啟動(dòng)，這是電動(dòng)機(jī)斷相造成的，此時(shí)應(yīng)立即切斷電源，否則易燒壞電動(dòng)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(duì)主觸頭沒(méi)接觸好，應(yīng)修復(fù)。3）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后不能自鎖 故障原因是控制電路中自鎖觸點(diǎn)接觸不良或自鎖接線松開(kāi)，修復(fù)即可。4）電動(dòng)機(jī)不能停止 按下停止按鈕電動(dòng)機(jī)不能停車，故障原因多是接觸器主觸點(diǎn)熔焊，應(yīng)修復(fù)或更換；熱繼電器FR已動(dòng)作過(guò)，未復(fù)位；接觸器KM線圈或觸點(diǎn)已損壞，應(yīng)修復(fù)或更換。5）電動(dòng)機(jī)M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(dòng)作。發(fā)生這種故障后，一定要找出熱繼電器FR動(dòng)作的原因，排除后才能將其復(fù)位。引起熱繼電器FR動(dòng)作的原因可能是：三相電源電壓不平衡，電源電壓較長(zhǎng)時(shí)間過(guò)低，負(fù)載過(guò)重以及電動(dòng)機(jī)M的連線導(dǎo)線接觸不良等。4.2安全注意事項(xiàng)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(shí)注意力要集中，以防滑板等碰撞。4、變換轉(zhuǎn)速時(shí)應(yīng)先停車，后變速。五、畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把知識(shí)融會(huì)貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過(guò)程中也了解了許多的課外知識(shí)，開(kāi)拓了視野，認(rèn)清了將來(lái)機(jī)床的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面有了質(zhì)的飛越。畢業(yè)設(shè)計(jì)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(duì)學(xué)校所學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會(huì)的實(shí)際操作應(yīng)用鑄就了一個(gè)良好開(kāi)端。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對(duì)所學(xué)知識(shí)理論的檢驗(yàn)與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計(jì)者獨(dú)立分析和解決問(wèn)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(lái)說(shuō)，指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計(jì)是老師對(duì)學(xué)生所做的最后一次執(zhí)手訓(xùn)練。其次，畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)是老師檢驗(yàn)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(huì)。畢業(yè)的時(shí)間一天天地臨近，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲，在不斷努力下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的大概總結(jié)，但是真的面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)才發(fā)覺(jué)自己原來(lái)的想法基本上是錯(cuò)誤的。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅