專用鏜孔機(jī)床的電氣控制技術(shù)課程設(shè)計

1、 專用鏜孔機(jī)床的電氣控制技術(shù)課程設(shè)計摘要鏜床主要用于加工精確的孔和各孔間的距離要求較為精確的零件。目前國內(nèi)使用鏜床90%都是使用繼電器-接觸器傳統(tǒng)的控制方式，這種方式使機(jī)械震動噪聲大，接線復(fù)雜，維修工作量大。 孔加工一般可在鉆床、車床、鏜床、拉床、內(nèi)圓磨床上進(jìn)行，有些工件也在鏜床上加工。鏜床加工的特點是：主運動由刀具作旋轉(zhuǎn)來完成，而進(jìn)給運動是由主軸或工作臺的移動來達(dá)到，并且可以通過鏜床工作臺的三個方向移動，很方便、準(zhǔn)確地調(diào)整切削刀具與工件的相對位置。因此在鏜床上進(jìn)行鉆孔、鉸孔和鏜孔也是一種重要的加工方法。1.1鏜床的主要結(jié)構(gòu)鏜床的床身是一個整體鑄件，在它的一端固有前立柱，在前立柱架里集中裝的垂

2、直導(dǎo)軌上安裝有鏜頭架，鏜頭架可沿垂直導(dǎo)軌上下移動。在鏜頭架里集中里裝有主軸、變速箱、進(jìn)給箱和操縱機(jī)構(gòu)等部件。切削刀具一般安裝在鏜軸前端的錐形孔里，或安裝在花盤的刀具溜板上。在切削過程中，鏜軸一面旋轉(zhuǎn)，一面沿軸向作給運動，而花盤只能旋轉(zhuǎn)，裝在他上面的刀具溜板可作垂直主軸軸線方向的徑向進(jìn)給運動，鏜軸和花盤軸分別通過各自的傳動鏈傳動，可以獨立轉(zhuǎn)動。后來柱位于鏜床床身的另一端，后立柱上的尾座用來支撐裝夾在鏜軸上的鏜桿末端，它與鏜頭架同時升降，兩者的軸線始終在同一水平直線上。根據(jù)鏜桿的長短，可通過后立柱沿床身水平導(dǎo)軌的移動來調(diào)整前、后立柱之間的距離。1.2鏜床的運動形式 主運動：鏜軸和花盤的旋轉(zhuǎn)運動進(jìn)給

3、運動：鏜軸是軸向進(jìn)給、花盤上刀具的徑向進(jìn)給，鏜頭架的垂直進(jìn)給、工作臺的橫向和縱向進(jìn)給。輔助運動：工作臺的回轉(zhuǎn)、后立柱的軸向水平移動、尾座的垂直移動及各部分的快速移動。1.3鏜床的電力拖動方式及電氣控制要求鏜床由兩臺電動機(jī)拖動：主軸電動機(jī)M1和靜壓電動機(jī)M2.主軸電動機(jī)M1用來驅(qū)動鏜軸或花盤的旋轉(zhuǎn)，并通過變速箱的傳動產(chǎn)生鏜軸、花盤； 靜壓電動機(jī)M2用于啟動時先于主軸運動產(chǎn)生靜壓油膜，當(dāng)停車時，主軸先停止運動之后靜壓電機(jī)停止動作； 工作臺及鏜頭架的進(jìn)給運動通過液壓缸及兩個三位五通閥門進(jìn)行控制；鏜床的電氣控制要求如下：主軸為單向運轉(zhuǎn)，停車要求制動（采用能耗制動）。主軸電動機(jī)與靜壓電動機(jī)的聯(lián)鎖要求是：

4、先起動靜壓電動機(jī)，靜壓建立后（由油壓繼電器控制）才能起動主軸電動機(jī)，而停機(jī)時，要求先停主軸電動機(jī)，后停靜壓電動機(jī)。主軸加工操作，采用兩地控制。加工結(jié)束自動停止，手動快退至原位。根據(jù)加工動作流程要求，設(shè)置鏜孔加工及鉸孔加工選擇。應(yīng)有照明及工作狀態(tài)顯示。有必要的電氣保護(hù)和聯(lián)鎖。2.1專用鏜床繼電器接觸器控制系統(tǒng)主電路設(shè)計繼電器接觸器控制主電路圖如1圖 主電路中設(shè)計主電機(jī)M1，靜壓電機(jī)M2，熔斷器FU和FU1。 熔斷器FU用作電源保護(hù)、FU1用于短路保護(hù)。接觸器KM1主觸點控制電動機(jī)的啟動，接觸器KM2的主觸點控制靜壓電機(jī)；接觸器KM3主觸點以及RP和變壓器組成主電動機(jī)的能耗制動；FR為熱繼電器保護(hù)

5、電路。 由于主電動機(jī)選用Y100L-6型（1.5KW-4A）三相異步電動機(jī)，則電動機(jī)的空載電流I0為I0=（30%40%）*4A=（1.21.6）A。 變壓器二次側(cè)電壓取 U2=1.11RIz 變壓器二次側(cè)電流 I2=1.11IZ 變壓器容量為 S=U2I22.2專用鏜床接觸器繼電器控制系統(tǒng)控制線路設(shè)計 鏜床RLC控制線路如2圖 其中：SB1為緊急停止按鈕、SB2為啟動按鈕； SB3為工作臺運動到工進(jìn)停止位置后的手動復(fù)位開關(guān); SA為鏜孔/鉸孔選擇開關(guān)； SQ1為在鏜孔工作下的工進(jìn)開始位行程按鈕； SQ2為在鉸孔工作下的工進(jìn)開始位行程按鈕； SQ3為在鏜孔工作下工進(jìn)自動結(jié)束行程按鈕； SQ4為

6、在鉸孔工作下工進(jìn)自動結(jié)束行程按鈕； SQ5為停止位行程開關(guān)； QS為照明電路開關(guān)。2.3專用鏜床接觸器繼電器控制系統(tǒng)控制流程圖 鏜床控制流程圖如3圖2.4鏜床接觸器繼電器控制系統(tǒng)控制過程 按下開始按鈕SB2接觸器線圈KM2得電，KM2主觸點閉合，靜壓電動機(jī)；KM2輔助觸點閉合，在SB2處形成自鎖。 在按下開始按鈕SB2的同時，時間繼電器KT1得電；延時時間到，時間繼電器觸點KT1閉合；中間繼電器KA1得電；中間繼電器KA1觸點閉合，在KT1觸點 處形成自鎖并且使接觸器KM1線圈得電。 接觸器KM1線圈得電，KM1主觸點閉合，主電動機(jī)啟動；輔助觸點閉合在KA1輔助觸點處形成自鎖并且使電磁閥線路接

7、通。 通過主令控制器SA選擇工作方式，使KA3或者KA4中間繼電器得電。 (1)選擇進(jìn)行鏜孔控制 線圈KA3得電，中間繼電器KA3觸點閉合，電磁閥控制部分得電。 YV1、YV4通電，快進(jìn)。 運動到行程開關(guān)SQ1，SQ1常閉觸點斷開；只有YV1通電，工進(jìn)，鏜孔。 運動到行程開關(guān)SQ3，SQ3常閉觸點斷開；電磁閥控制部分?jǐn)嚯?，停車?按下復(fù)位按鈕SB3，中間繼電器KA2線圈得電；KA2輔助觸點閉合，在SB3處形成自鎖并且YV1、YV3通電，運動臺快退。 運動到行程開關(guān)SQ5，SQ5組合開關(guān)按下；接觸器KM1斷電，KM1主觸點斷開，切斷電動機(jī)電源；接觸器KM3、時間繼電器KT得電；KM3的主觸點閉合

8、，給電動機(jī)兩相繞組通入直流電流，進(jìn)行能耗制動；延時時間到，KT觸點斷開，KM2線圈斷電，主觸點斷開切斷直流電源。 (2)選擇進(jìn)行鉸孔控制 線圈KA4得電，中間繼電器KA3觸點閉合，電磁閥控制部分得電。 YV1、YV4通電，快進(jìn)。 運動到行程開關(guān)SQ2，SQ2常閉觸點斷開，常開觸點閉合；YV1、YV2通電，工進(jìn)，鉸孔。 運動到行程開關(guān)SQ4，SQ4常閉觸點斷開；電磁閥控制部分?jǐn)嚯?，停車?按下復(fù)位按鈕SB3，中間繼電器KA2線圈得電；KA2輔助觸點閉合，在SB3處形成自鎖并且YV1、YV3通電，運動臺快退。運動到行程開關(guān)SQ5，SQ5組合開關(guān)按下；接觸器KM1斷電，昆明主觸點斷開，切斷電動機(jī)電源

9、；接觸器KM3、時間繼電器KT得電；KM3的主觸點閉合，給電動機(jī)兩相繞組通入直流電流，進(jìn)行能耗制動；延時時間到，KT觸點斷開，KM2線圈斷電，主觸點斷開切斷直流電源。鏜床繼電器接觸器控制系統(tǒng)主要元件的選擇3.1電動機(jī)的選擇 專用鏜孔機(jī)床所應(yīng)用的電動機(jī)主要有：主電動機(jī)、靜壓電動機(jī)、液壓泵拖動電動機(jī)。 主電動機(jī)型號：Y100L-6型（1.5KW-4A）三相異步電動機(jī) 靜壓電動機(jī)型號：Y100L-6型（1.5KW-4A）三相異步電動機(jī) 液壓泵拖動電動機(jī)型號：為Y801-2型（750W、1.9A）3.2接觸器的選擇 接觸器選型主要依據(jù)：種類、負(fù)載類型、主回路參數(shù)。 負(fù)載類型：在鏜孔機(jī)床中接觸器負(fù)載為交

10、流電源（380V）； 負(fù)載情況：需要頻繁啟動，所控制的電動機(jī)功率為750W； 使用環(huán)境：為廠房使用，環(huán)境惡劣； 參數(shù)：額定電流為9A；額定電壓為220V。 綜上選擇接觸器型號為：3TS2932。3.3中間繼電器的選擇 中間繼電器可作為保護(hù)用，也可作為自動裝置控制用，以增加保護(hù)的控制回路的觸點數(shù)量及容量、擴(kuò)大控制范圍的提高控制能力等。 機(jī)械作用因素要素：主要指振動、沖擊、碰撞等應(yīng)力作用要素。專用鏜孔機(jī)床在廠房的工作環(huán)境下有很大振動，宜選用采用平衡銜鐵機(jī)構(gòu)的小型中間繼電器。 激勵線圈輸入?yún)?shù)要素：主電動機(jī)為Y100L-6型（1.5KW-4A）三相異步電動機(jī)拖動、液壓系統(tǒng)中液壓泵拖動電機(jī)為Y801-

11、2型（750W、1.9A）。故額定電流為4A；額定電壓=額定功率/額定電流=375V 綜上所述中間繼電器應(yīng)選用JDA1-44A。3.4熔斷器的選擇 (1)照明電路 熔體額定電流被保護(hù)電路上所有照明電路工作電流之和。 (2)電動機(jī)： 單臺直接起動電動機(jī)：熔體額定電流=（1.52.5）X電動機(jī)額定電流 多臺直接起動電動機(jī)：總保護(hù)熔體額定電流=（1.52.5）X各臺電動機(jī)電流之和。 降壓起動電動機(jī)：熔體額定電流=（1.22）X電動機(jī)額定電流 繞線式電動機(jī)：熔體額定電流=（1.21.5）X電動機(jī)額定電流 (3)配電變壓器低壓側(cè)：熔體額定電流=（1.01.5）X變壓器低壓側(cè)額定電流。 (4)并聯(lián)電容器組

12、：熔體額定電流=（1.31.8)X電容器組額定電流。 根據(jù)題目要求主動電動機(jī)為Y100L-6型（1.5KW-4A）三相異步電動機(jī)拖動、液壓系統(tǒng)中的液壓泵拖動電機(jī)為Y801-2型（750W、1.9A）。 故額定電流為4A；額定電壓=額定功率/額定電流=375V； 綜合所述熔斷器選擇：RL1-5和RL-2。3.5專用鏜孔機(jī)床各主要元器件型號選擇一覽表靜壓電動機(jī)M2主電動機(jī)M1液壓泵拖動電機(jī)RLC主電路熔斷器FU輔助控制電路熔斷器FU1接觸器KM1接觸器KM2接觸器KM3急停按鈕啟動按鈕手動操作復(fù)位按鈕中間繼電器KA1中間繼電器KA2通電延時時間繼電器KT通電延時時間繼電器KT1行程開關(guān)SQ1行程開

13、關(guān)SQ2行程開關(guān)SQ3行程開關(guān)SQ4行程開關(guān)SQ5選擇開關(guān)SAY100L-6型（1.5KW-4A）三相異步電動機(jī)Y100L-6型（1.5KW-4A）三相異步電動機(jī)為Y801-2(750W、1.9A)RL1-5RL1-23TS29323TS29323TS2932XB5ASS42CXB7EA31CXB7EA33CJDA1-44AJDA1-44AJSK-10/1JSK-10/1LX32-2LX32-2LX32-2LX32-2LX32-2XB5AD33C專用鏜孔機(jī)床主要元件及型號如1表 表1鏜孔機(jī)床各部分原件明細(xì)表總結(jié)經(jīng)過一周的奮戰(zhàn)我的課程設(shè)計終于完成了。課程設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也

14、是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 在這次課程設(shè)計中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。 我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的