M7130平面磨床電氣控制線路設(shè)計(jì)3.doc

6遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué)電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）題目： M7130平面磨床電氣控制線路設(shè)計(jì) 院（系）： 軟件學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：樓宇智能化工程技術(shù)081班學(xué) 號(hào)： 081407016 學(xué)生姓名： 陳嘉祥 指導(dǎo)教師： 李寶國(guó) 教師職稱(chēng)： 教 授 起止時(shí)間： 2010.6.14-2010.6.25 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ)院（系）：軟件學(xué)院 教研室： 學(xué) 號(hào)081407016學(xué)生姓名陳嘉祥專(zhuān)業(yè)班級(jí)樓宇智能化工程技術(shù)081班課程設(shè)計(jì)（論文）題目M7130平面磨床電氣控制線路設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) 要求設(shè)計(jì)報(bào)告嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求書(shū)寫(xiě)（見(jiàn)附頁(yè)）。具體設(shè)計(jì)包括內(nèi)容如下：1、 查閱資料，了解磨床的基本結(jié)構(gòu)，掌握運(yùn)動(dòng)過(guò)程。2、 確定電氣傳動(dòng)方案。3、 設(shè)計(jì)控制電路（包括主電路、控制電路及輔助電路）。4、 詳細(xì)闡述分析其工作原理。5、 選擇各種電器設(shè)備（列出清單）。6、 對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文）目 錄第1章M7130平面磨床電氣結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式11.1M7130平面磨床主要結(jié)構(gòu)11.2M7130平面磨床運(yùn)動(dòng)形式1第2章控制電路及其工作原理32.1 傳動(dòng)方案及分析32.2 電路分析及工作原理4第3章M7130平面磨床設(shè)備清單8第4章課程實(shí)訓(xùn)總結(jié)9參考文獻(xiàn)10第1章 M7130平面磨床電氣結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式1.1 M7130平面磨床主要結(jié)構(gòu)磨床的一種主要用砂輪旋轉(zhuǎn)研磨工件以使其可達(dá)到要求的平整度，根據(jù)工作臺(tái)形狀可分為矩形工作臺(tái)和圓形工作臺(tái)兩種，矩形工作臺(tái)平面磨床的主參數(shù)為工作臺(tái)寬度及長(zhǎng)度，圓臺(tái)平面磨床的主參數(shù)為工作臺(tái)面直徑。根據(jù)軸類(lèi)的不同可分為臥軸及立軸磨床之分。如M7432立軸圓臺(tái)平面磨床,M7130臥軸矩臺(tái)平面磨床。M7130平面磨床主要由床身、工作臺(tái)、電磁吸盤(pán)、砂輪箱、滑座和立柱等幾部分，其外形結(jié)構(gòu)如圖1.1.1所示圖 1.1.1 M7130平面磨床外型結(jié)構(gòu)示意圖1.2 M7130平面磨床運(yùn)動(dòng)形式機(jī)床在加工過(guò)程中，必須形成一定形狀的發(fā)生線（母線和導(dǎo)線），才能獲取所需的工件表面形狀。因此，機(jī)床必須完成一定的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為表面成形運(yùn)動(dòng)。此外，還有多種輔助運(yùn)動(dòng)。（一） 主運(yùn)動(dòng)平面磨床的主運(yùn)動(dòng)是指砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，線速度3050米/秒。為保證消磨加工質(zhì)量，要求砂輪有較高轉(zhuǎn)速，通常采用兩級(jí)籠型異步電機(jī)拖動(dòng)；為提高砂輪主軸的剛度，采用裝入式砂輪電動(dòng)機(jī)直接拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)與砂輪主軸同軸；砂輪電動(dòng)機(jī)只要求單方向旋轉(zhuǎn)，可直接啟動(dòng)無(wú)調(diào)速和制動(dòng)要求。（二） 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)工件或砂輪的往返運(yùn)動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，有垂直進(jìn)給、橫向進(jìn)給及縱向進(jìn)給三種。工作臺(tái)每完成一次縱向往返運(yùn)動(dòng)時(shí)，砂輪箱做一次間斷性的橫向進(jìn)給；當(dāng)加工完整個(gè)平面后，砂輪箱作一次間斷性的垂直進(jìn)給。（三）輔助運(yùn)動(dòng)機(jī)床在加工過(guò)程中還需一系列輔助運(yùn)動(dòng)，其功能是實(shí)現(xiàn)機(jī)床的各種輔助動(dòng)作，為表面成形運(yùn)動(dòng)創(chuàng)造條件。它的種類(lèi)很多，如進(jìn)給運(yùn)動(dòng)前后的快進(jìn)和快退；調(diào)整刀具和工件之間正確相對(duì)位置的調(diào)位運(yùn)動(dòng)；工件夾緊；工作臺(tái)橫向運(yùn)動(dòng)；工作冷卻等操縱控制運(yùn)動(dòng)。1.工件夾緊 工作臺(tái)表面的T形槽可以直接安裝大型工件；也可以安裝電磁吸盤(pán)，電磁吸盤(pán)通入直流電流時(shí)，可同時(shí)吸持多個(gè)小工件進(jìn)行磨消加工；在加工過(guò)程中，工件發(fā)熱可自由伸展，不易變形。當(dāng)電磁吸盤(pán)通入反響直流小電流可以使工件去磁，方便卸下工件。2.工作臺(tái)橫向、縱向、垂直三個(gè)方向的快似移動(dòng) 輔助運(yùn)動(dòng)還有砂輪箱在滑座水平導(dǎo)軌上快速橫向運(yùn)動(dòng)、基座沿立柱垂直導(dǎo)軌的迅速垂直運(yùn)動(dòng)、工作臺(tái)往返運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)整和速度移動(dòng)等。3.工件冷卻 冷卻泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)冷卻泵，提供切削液冷卻工件，以減小工件在磨消加工中的熱變形并沖走磨削，保證加工質(zhì)量。冷卻泵電動(dòng)機(jī)同樣只需要方向旋轉(zhuǎn)，可直接啟動(dòng)，無(wú)調(diào)速和制動(dòng)要求。圖 1.2.1 M7130平面磨床運(yùn)動(dòng)意圖第2章 控制電路及其工作原理2.1 傳動(dòng)方案及分析1.機(jī)床傳動(dòng)的基本組成部分機(jī)床的傳動(dòng)必須具備以下的三個(gè)基本部分。（1）運(yùn)動(dòng)源 為執(zhí)行件提供動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的裝置。通常為電動(dòng)機(jī)，如交流異步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、交流變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)等。（2）傳動(dòng)件 傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的零件。如齒輪、鏈輪、帶輪、絲杠、螺母等，除機(jī)械傳動(dòng)外，還有液壓傳動(dòng)和電氣傳動(dòng)元件等。（3）執(zhí)行件 夾持刀具或工件執(zhí)行運(yùn)動(dòng)的部件。常用執(zhí)行件有主軸、刀架、工作臺(tái)等，是傳遞運(yùn)動(dòng)的末端件。2.機(jī)床的傳動(dòng)鏈為了在機(jī)床上得到所需要的運(yùn)動(dòng)，必須通過(guò)一系列的傳動(dòng)件把運(yùn)動(dòng)源和執(zhí)行件，或把執(zhí)行件與執(zhí)行件聯(lián)系起來(lái)，以構(gòu)成傳動(dòng)聯(lián)系。構(gòu)成一個(gè)傳動(dòng)聯(lián)系的一系列傳動(dòng)件，稱(chēng)之傳動(dòng)鏈。根據(jù)傳動(dòng)鏈的性質(zhì)，傳動(dòng)鏈可分為兩類(lèi)。（1）外聯(lián)系傳動(dòng)鏈 聯(lián)系運(yùn)動(dòng)源與執(zhí)行件的傳動(dòng)鏈，稱(chēng)為外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。它的作用是使執(zhí)行件得到予定速度的運(yùn)動(dòng)，并傳遞一定的動(dòng)力。此外，還起執(zhí)行件變速、換向等作用。外聯(lián)系傳動(dòng)鏈傳動(dòng)比的變化，只影響生產(chǎn)率或表面粗糙度，不影響加工表面的形狀。因此，外聯(lián)系傳動(dòng)鏈不要求兩末端件之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)關(guān)系。如臥式車(chē)床中，從主電動(dòng)機(jī)到主軸之間的傳動(dòng)鏈，就是典型的外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。（2）內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈 聯(lián)系兩個(gè)執(zhí)行件，以形成復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈，稱(chēng)為內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。它的作用是保證兩個(gè)末端件之間的相對(duì)速度或相對(duì)位移保持嚴(yán)格的比例關(guān)系，以保證被加工表面的性質(zhì)。如在臥式車(chē)床上車(chē)螺紋時(shí)，連接主軸和刀具之間的傳動(dòng)鏈，就屬于內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。此時(shí)，必須保證主軸（工件）每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，車(chē)刀移動(dòng)工件螺紋一個(gè)導(dǎo)程，才能得到要求的螺紋導(dǎo)程。又如，滾齒機(jī)的范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈也屬于內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。3.機(jī)床傳動(dòng)原理在機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析中，為了便于分析機(jī)床運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)聯(lián)系，常用一些簡(jiǎn)明的符號(hào)來(lái)表示運(yùn)動(dòng)源與執(zhí)行件、執(zhí)行件與執(zhí)行件之間的傳動(dòng)聯(lián)系，這就是傳動(dòng)原理圖。2.2 電路分析及工作原理M7130平面磨床電氣原理圖如圖2.1所示。（一）主電路分析三相交流電源有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)Q引入。冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3采用接插件X1連接，和砂輪電動(dòng)機(jī)M1一起，均采取直接啟動(dòng)，由接觸器KM1控制他們的啟動(dòng)和停止，并采用熱繼電器FR1作長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。液壓泵電動(dòng)機(jī)M2也采取直接啟動(dòng)，由接觸器KM2控制其啟動(dòng)與停止，采用熱繼電器FR2作長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。三臺(tái)電動(dòng)機(jī)公同用熔斷器FU1作短路保護(hù)，外殼均采取接地保護(hù)。（二）控制電路分析1.控制電路電源 控制電路從FU1下引出交流380V電壓作為控制電源，采用熔斷器FU2作短路保護(hù)。2.電磁吸盤(pán)控制電路 電磁吸盤(pán)控制電路由整流裝置、控制裝置及保護(hù)裝置等部分組成。工件吸持：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1的1、3點(diǎn)接通，電磁吸盤(pán)CT線圈通電，電流繼電器KA為動(dòng)態(tài)，允許電動(dòng)機(jī)控制電路工作。去工件：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1的1、2點(diǎn)接通，電磁吸盤(pán)CT經(jīng)R2（限流）通入反向電流，吸盤(pán)及工件去磁，然后將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1扳回0位（中間）。搬去工件后，必要時(shí)，還可以用交流去磁器對(duì)工件進(jìn)一步去磁。欠流保護(hù)：電磁吸盤(pán)線圈電流過(guò)?。ㄎο陆担㎏A復(fù)位，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，KM1、KM2線圈斷電，砂輪及液壓泵停止工作。其他保護(hù)：R1、C用作阻容吸收裝置，用作過(guò)壓保護(hù)；R3用于CT的續(xù)流保護(hù)。圖 2.2.1 電磁吸盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖3.砂輪電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3的控制 當(dāng)主令開(kāi)關(guān)SA1至于“充磁”或“去磁”位置時(shí)，KA（3-4）或SA1（3-4）閉合，按下按鈕SB1，接觸器KM1得電吸合，主電路KM1的三個(gè)常開(kāi)主觸點(diǎn)閉合，砂輪電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3通電運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)KM1輔助觸點(diǎn)（4-5）閉合自鎖。按下停止按鈕SB2，接觸器KM1斷電釋放，砂輪電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3停止轉(zhuǎn)動(dòng)。4.液壓泵電動(dòng)機(jī)M2控制 當(dāng)主令開(kāi)關(guān)SA1至于“充磁”或“去磁”位置時(shí)，KA（3-4）或SA1（3-4）閉合，按下按鈕SB3，接觸器KM2得電吸合，主電路KM2的三個(gè)常開(kāi)主觸點(diǎn)閉合，.液壓泵電動(dòng)機(jī)M2通電運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)KM2輔助觸點(diǎn)（4-8）閉合自鎖。按下停止按鈕SB2，接觸器KM2斷電釋放，液壓泵電動(dòng)機(jī)M2停止轉(zhuǎn)動(dòng)。圖 2.2.2 M7130平面磨床的電氣主電路（三）電動(dòng)機(jī)控制電路1.砂輪及冷卻泵電動(dòng)機(jī)（M1和M2）的主電路：XS1連接水泵插接頭，接上時(shí)，KM1同時(shí)控制M1、M2起停。熱繼電器FR1、FR2作過(guò)載保護(hù)。2.液壓泵電動(dòng)機(jī)M3的主電路：KM2控制M3的起停。熱繼電器FR3作過(guò)載保護(hù)。3.砂輪及冷卻泵電動(dòng)機(jī)（M1和M2）的控制電路：在各臺(tái)電動(dòng)機(jī)不過(guò)載（FR1FR3），以及電磁吸盤(pán)通電吸附時(shí)，電流繼電器KA為動(dòng)態(tài)。SB1、SB2、KM1構(gòu)成M1、M2起?？刂齐娐?(SB1為常閉觸點(diǎn))。插頭XS3用于磨床調(diào)整時(shí)，在電磁吸盤(pán)不工作，過(guò)流繼電器KA常開(kāi)觸點(diǎn)不工作時(shí)，插入XS3使各臺(tái)電動(dòng)機(jī)動(dòng)作。 4.液壓泵電動(dòng)機(jī)M3的控制電路：SB3、SB4、KM2構(gòu)成液壓泵電動(dòng)機(jī)M3起停控制電路。圖 2.2.3 M7130平面磨床的電氣控制線路（四）其他電路分析照明電路通過(guò)變壓器T1，將電壓降為安全電壓，并由主令開(kāi)關(guān)SA2來(lái)控制照明燈的開(kāi)關(guān)；熔斷器FU3為照明電路的短路保護(hù)。（五）其他聯(lián)鎖和保護(hù)KM1常開(kāi)輔助觸頭實(shí)現(xiàn)了主軸電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的順序啟動(dòng)和聯(lián)鎖保護(hù)。熱繼電器FR1和FR2的常閉觸頭串聯(lián)在控制電路中，當(dāng)主電動(dòng)機(jī)M1或冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2過(guò)載時(shí)，熱繼電器FR1或FR2的常閉觸頭斷開(kāi)，控制電路斷開(kāi)，接觸器和中間繼電器均斷電釋放，所有電動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了過(guò)載保護(hù)。接觸器KM1、中間繼電器KA1可實(shí)現(xiàn)失壓和欠壓保護(hù)。第3章M7130平面磨床設(shè)備清單M7130各種元器件列表符號(hào)名稱(chēng)型號(hào)規(guī) 格數(shù) 量1D異步電動(dòng)機(jī)JO2-41-44KW 220/380V 1440轉(zhuǎn)/分 A301型1 2D異步電動(dòng)機(jī)JO2-22-41.5Kw 220/280V1440轉(zhuǎn)/分 A301型1 HK盒式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)HZ-2-26/3三級(jí) 550V 25A1 1RD低壓熔斷器RL1-60500V 熔體 25A3 2RD低壓熔斷器RL1-15500V 熔體 15A3 2RD、4RD低壓熔斷器RL1-15500V 熔體 2A2 RQ板型電阻片ZB2-28M每片2.8歐 連續(xù)電流 11.2A4 B控制變壓器BK-300300VA 280V/127-36-6A1 6C交流接觸器CJ0-20線圈電壓 380V 20A13C、4C、5C交流接觸器C0-20線圈電壓 127V 20A31C、2C交流接觸器CJ0-40線圈電壓 127V 40A23J交流中間繼電器JZ7-22線圈電壓 127V 常開(kāi)2 常閉214J、5J交流中間繼電器JZ7-44線圈電壓 127V 常開(kāi)4 常閉421J、2J交流中間繼電器JZ7-62線圈電壓 127V 常開(kāi)6 常閉22RJ熱繼電器JR10-10額定電流 7.510A1JD速度繼電器JY1額定電流 2A1第4章課程實(shí)訓(xùn)總結(jié)這次設(shè)計(jì)使我得到了一次用專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技能分析和解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。這次課程設(shè)計(jì)是我對(duì)電氣方面的學(xué)習(xí)提供了很大的幫助，對(duì)學(xué)好電氣這方面的課程增加了很大的信心。我在電氣設(shè)計(jì)這方面的知識(shí)掌握得不牢固是在做這次課程設(shè)計(jì)明顯的體現(xiàn)出來(lái)了，平時(shí)聽(tīng)課的時(shí)候感覺(jué)大部分都聽(tīng)懂了，課后也沒(méi)有花很多時(shí)間去復(fù)習(xí)和鉆研它，相信這也是很多同學(xué)的通病，不是老師講的不好，而是學(xué)生們不知道怎么來(lái)驗(yàn)證自己學(xué)的怎么樣。這次課程設(shè)計(jì)整體來(lái)說(shuō)是成功的，但我也發(fā)現(xiàn)了自己許多披露和不足之處。譬如，最簡(jiǎn)單的流程沒(méi)寫(xiě)好就想著畫(huà)更復(fù)雜的電路，做事還是缺乏耐性和細(xì)心，當(dāng)有時(shí)遇到問(wèn)題時(shí)，總覺(jué)得無(wú)從下手，對(duì)于課本上的知識(shí)不能很好的組織起來(lái)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中遇到了很多困難，最后還是在老師的的幫助下圓滿(mǎn)的完成了。通過(guò)這次實(shí)訓(xùn)使我調(diào)高了對(duì)控制電氣等方面的認(rèn)識(shí)，熟悉操作大型電氣和掌握磨床的結(jié)構(gòu)及工作原理的方法。加深了我對(duì)理論知識(shí)的理解，和學(xué)習(xí)理論知識(shí)在實(shí)際中的運(yùn)用，培養(yǎng)我的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力和一些工作中的經(jīng)驗(yàn)。使我在實(shí)訓(xùn)中獲益匪淺。參考文獻(xiàn)1 趙明.工廠電氣控制設(shè)備.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19852 王仁祥.常用低壓電器原理及其控制技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.13吳曉君，楊向明.電氣控制與