機(jī)床電氣控制

1、本科教材機(jī)床電氣控制課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)上海第二工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院一.課程設(shè)計(jì)的目的本課程設(shè)計(jì)是機(jī)電控制工程專(zhuān)業(yè)與機(jī)床電氣控制專(zhuān)業(yè)課程配套的一門(mén)專(zhuān)業(yè) 實(shí)踐課程，是在學(xué)習(xí)了本專(zhuān)業(yè)機(jī)床電氣控制中一些典型機(jī)床控制線(xiàn)路及實(shí)驗(yàn)的 基礎(chǔ)上，通過(guò)課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，系統(tǒng)地掌握在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，機(jī)床電氣控 制線(xiàn)路設(shè)計(jì)和應(yīng)用的知識(shí)。為今后從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。二.課程設(shè)計(jì)要求1 每個(gè)學(xué)生必須獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)各項(xiàng)要求。2 學(xué)生可從下述題目中選擇一題進(jìn)行課程設(shè)計(jì) (原則上9人/組，由教師平衡)3 必須編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，具體內(nèi)容如下：(1)分析題目要求,擬定控制方案，(2)分析各機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)形式及控制要求

2、(3)選擇電動(dòng)機(jī)及相關(guān)元器件(3)手工繪制主電路、控制電路圖(3#圖紙1張)，列出電氣元件明細(xì)表(4) CAD繪制主電路、控制電路圖(3#圖紙1張)，列出電氣元件明細(xì)表(5)分析、編寫(xiě)機(jī)床的實(shí)際工作原理及使用說(shuō)明書(shū)(6)完成思考題(7)編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)小結(jié)(8)參考資料目錄4課程設(shè)計(jì)利用2周時(shí)間進(jìn)行。5.課程設(shè)計(jì)結(jié)束后學(xué)生必須參加答辯，方能取得成績(jī)。三.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：以下共有16個(gè)課程設(shè)計(jì)題目，學(xué)生可以分組進(jìn)行Z35型搖臂鉆床主要由4臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們分別是：冷卻泵電動(dòng)機(jī)M1、主軸電動(dòng)機(jī)M2、搖臂升降電動(dòng)機(jī)M3、液壓泵電動(dòng)機(jī)M4。其設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1 .設(shè)計(jì)要求：(1)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M1直接由K開(kāi)關(guān)Q

3、S1控制，即由開(kāi)關(guān)QS1接通和斷開(kāi)；(2)主軸電動(dòng)機(jī)M2具有正反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)/長(zhǎng)動(dòng)控制功能，并可以實(shí)施反接制動(dòng)；(3)搖臂升降電動(dòng)機(jī)M3具有正反轉(zhuǎn)控制功能；(4)液壓泵電動(dòng)機(jī)M4具有正反轉(zhuǎn)控制功能；(5)主軸電動(dòng)機(jī)M2具有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)功能，整個(gè)線(xiàn)路具有短路保護(hù)功能；(6)正反轉(zhuǎn)時(shí)要具備“互鎖”功能；(7)主電路與控制電路之間具有控制變壓器 TC;(8)機(jī)床具有照明燈，照明電路電壓為 24V;(9)機(jī)床具有操作指示燈，指示燈電路電壓為 6V;(10)主軸電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)后，可以動(dòng)態(tài)實(shí)際測(cè)量主電路的電流大小。2 .思考題：(1)如果主軸電動(dòng)機(jī)M2為雙速電動(dòng)機(jī)，其主電路應(yīng)該如何設(shè)計(jì)？試?yán)L制主電路圖。

4、(2)如果主軸電動(dòng)機(jī)M2的反接制動(dòng)觸點(diǎn)KV1與KV2位置對(duì)調(diào)，其后果如何？CM6132型車(chē)床主要由3臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們分別是：主軸電動(dòng)機(jī)M1、冷卻泵 電動(dòng)機(jī)M2、液壓?jiǎn)?dòng)電動(dòng)機(jī)M3。其設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1 .設(shè)計(jì)要求：(1) M1M3均采用直接啟動(dòng)；(2)主軸電動(dòng)機(jī)M1具有正、反向運(yùn)行功能，并可以實(shí)施反接制動(dòng)；(3)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1為M1啟動(dòng)、停止控制和正、反轉(zhuǎn)控制的開(kāi)關(guān)；(4)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2進(jìn)行控制(5)只有M1啟動(dòng)后，M2才能啟動(dòng)；(5)液壓?jiǎn)?dòng)電動(dòng)機(jī)M3由中間繼電器KA進(jìn)行控制；(7)電動(dòng)機(jī)M2、M3具有短路保護(hù)功能，整個(gè)線(xiàn)路具有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)功能；(8)正反轉(zhuǎn)時(shí)要具備“

5、互鎖”功能；(9)信號(hào)燈HL1為電源顯示，電壓為220V;(10) HL2為主軸變速顯示，變速完成 SQ1、SQ2壓合，燈HL2亮，電壓為220V;(11)通過(guò)SA3控制照明燈HL3,電壓為220V;2.思考題：(1)列出轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1的動(dòng)作表？(2) CM6132型車(chē)床共有幾個(gè)動(dòng)作？C5225型雙柱立式車(chē)床主要由7臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們分別是：工作臺(tái)主拖動(dòng)電 動(dòng)機(jī)M1、油泵電動(dòng)機(jī) M2、橫梁升降電動(dòng)機(jī) M3、右立刀架快速電動(dòng)機(jī) M4,右立 刀架進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M5,左立刀架快速電動(dòng)機(jī) M6,左立刀架進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M7。其設(shè)計(jì) 任務(wù)如下：1 .設(shè)計(jì)要求：(1) M1實(shí)現(xiàn)Y/啟動(dòng)，只可正轉(zhuǎn)運(yùn)行，但具有正/反

6、點(diǎn)動(dòng)控制功能，并可以實(shí) 現(xiàn)能耗制動(dòng)；(2) M2必須先啟動(dòng)，M1才能工作；(3) 橫梁可以實(shí)現(xiàn)升、降功能；(4) 左、右立刀架均點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)左、右、上、下快速運(yùn)動(dòng)，(5) 左、右立刀架通過(guò)行程開(kāi)關(guān)控制左、右行程；(6) 刀架進(jìn)給可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)/長(zhǎng)動(dòng)控制；(7) 刀架快速移動(dòng)和進(jìn)給不可同時(shí)進(jìn)行；(8) M3、M4、M6具有短路、過(guò)載保護(hù)功能，整個(gè)線(xiàn)路具有短路保護(hù)功能； (9)控制電路電壓為110V;2 .思考題：(1)如果停止時(shí)要求M1先停，M2后停，線(xiàn)路應(yīng)如何設(shè)計(jì)？(2)如果按下停止按鈕，M1不能停轉(zhuǎn)，分析故障原因。CW6136A型臥式車(chē)床主要由2臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，即：主軸電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電 動(dòng)

7、機(jī)M2。其設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1.設(shè)計(jì)要求：(1)整個(gè)機(jī)床電路具有短路保護(hù)，M1具有過(guò)載保護(hù)，M2具有短路保護(hù)；(2) M1具有正、反轉(zhuǎn)控制功能；(3) M1為雙速電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)；(4) M2為單向運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)Y/啟動(dòng)；(5) 主電路與控制電路之間具有控制變壓器 TC;(6) 機(jī)床具有照明燈，照明電路電壓為 24V;(7) 機(jī)床具有操作指示燈，指示燈電路電壓為 6V;(8) M1的溫度不得超過(guò)95oC;2.思考題：(1)控制M1的接觸器分別出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)造成什么發(fā)生故障？(2) M1不能運(yùn)轉(zhuǎn)，分析故障原因。M7120型平面磨床主要由4臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們分別是：液壓泵電動(dòng)機(jī) M1 , 砂輪電動(dòng)機(jī)M2

8、、冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3、砂輪升降電動(dòng)機(jī)M4。其設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1 .設(shè)計(jì)要求：(1)液壓泵電動(dòng)機(jī)M1單向旋轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)、多點(diǎn)控制；(2) M2、M3均單向旋轉(zhuǎn)，M3只有在M2啟動(dòng)后才能運(yùn)轉(zhuǎn)；(3) M4可實(shí)現(xiàn)雙向旋轉(zhuǎn)，且 M4只能通過(guò)點(diǎn)動(dòng)控制；(4) M1、M2、M3均有過(guò)載保護(hù)功能；整個(gè)電路具有短路保護(hù)功能；(5)機(jī)床具有照明燈，電壓為24V,由變壓器TC供電；(6)機(jī)床具有指示燈，電壓均為6V,也由變壓器TC供電。其中HL1為控制指示 燈，HL2為M1運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈，HL3為M2及M3運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈，HL4為M4運(yùn) 轉(zhuǎn)指示燈；2.思考題：(1)若機(jī)床有時(shí)不需要冷卻，控制電路應(yīng)作何改進(jìn)？(2) M4

9、只能單向旋轉(zhuǎn)，分析故障原因。M7130型平面磨床主要由3臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們分別是：砂輪電動(dòng)機(jī) M1、冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2、液壓泵電動(dòng)機(jī)M3。其設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1.設(shè)計(jì)要求：(1)三臺(tái)電機(jī)均單向旋轉(zhuǎn)(2)砂輪電動(dòng)機(jī)M1可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)/長(zhǎng)動(dòng)切換；(3) M1可實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)；(4)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2用插座實(shí)現(xiàn)通/斷控制；(5) M2可實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)；(6) M2只有在M1啟動(dòng)后才能運(yùn)轉(zhuǎn)；(7)機(jī)床具有照明燈，照明電路電壓為 24V,通過(guò)控制變壓器TC變換；(8)三臺(tái)電機(jī)共用熔斷器FU1作短路保護(hù)，M1和M2由熱繼電器FR1作過(guò)載 保護(hù)，M3由熱繼電器FR2作過(guò)載保護(hù)；2.思考題：(1)當(dāng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)過(guò)載停機(jī)時(shí)，另二

10、臺(tái)電動(dòng)機(jī)也應(yīng)停止，控制電路應(yīng)如何設(shè)計(jì)？(2) M1、M2均不能啟動(dòng)，分析故障原因。M1432A型萬(wàn)能外圓磨床主要由 5臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們分別是：油泵電動(dòng)機(jī)M1、頭架電動(dòng)機(jī) M2、內(nèi)圓砂輪電動(dòng)機(jī) M3、外圓砂輪電動(dòng)機(jī) M4、冷卻泵電動(dòng)機(jī)M5。其設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1 .設(shè)計(jì)要求：(1) M1實(shí)現(xiàn)Y/啟動(dòng)控制；(2)只有M1啟動(dòng)后，其余電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)；(3) M2為雙速電動(dòng)機(jī)，可實(shí)現(xiàn)高、低速控制；(4)砂輪架接近工件時(shí)，壓合行程開(kāi)關(guān) SQ1, M2才運(yùn)行；(5) M2具有點(diǎn)動(dòng)/長(zhǎng)動(dòng)控制功能；(6) M3、M4不能同時(shí)啟動(dòng)；(7) M5既可與M2同時(shí)運(yùn)行，也可單獨(dú)運(yùn)行，通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA1轉(zhuǎn)換；(8) 每

11、臺(tái)電動(dòng)機(jī)均具有過(guò)載保護(hù)，且任一臺(tái)電動(dòng)機(jī)過(guò)載停止，其余電動(dòng)機(jī)均停止；2.思考題：(1) M2的啟動(dòng)方式有幾種？設(shè)計(jì)其控制電路。(2)若所有電機(jī)均不能啟動(dòng)，分析故障原因。M7475B型平面磨床主要由6臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們分別是：砂輪電動(dòng)機(jī)M1、工 作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2、工作臺(tái)移動(dòng)電動(dòng)機(jī) M3、砂輪升降電動(dòng)機(jī) M4,冷卻泵電動(dòng)機(jī) M5。其設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1 .設(shè)計(jì)要求：(1) M1采用Y/啟動(dòng)，能耗制動(dòng)；(2) M2為雙速電動(dòng)機(jī)；(3) M3具有正反轉(zhuǎn)控制；(4) M4具有正反轉(zhuǎn)控制；(5) M5采用點(diǎn)動(dòng)控制；(6)機(jī)床具有照明燈，照明電路電壓為 24V,通過(guò)控制變壓器TC變換；(7)五臺(tái)電動(dòng)機(jī)均具有過(guò)載

12、保護(hù)功能；(8) M1啟動(dòng)后，可以動(dòng)態(tài)實(shí)際測(cè)量主電路的電流大小。2.思考題：(1)如果機(jī)床具有欠電壓保護(hù)，電路應(yīng)如何設(shè)計(jì)？(2) M1、M5不能啟動(dòng)，分析故障原因XA613型立式升降臺(tái)銃床主要由 3臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們分別是：主軸電動(dòng)機(jī)M1、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2、冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3。其設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1 .設(shè)計(jì)要求：(1)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)均直接啟動(dòng)；(2) M1可實(shí)現(xiàn)正/反轉(zhuǎn)，點(diǎn)動(dòng)/長(zhǎng)動(dòng)控制；(3) M1可實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)；(4) M1可實(shí)現(xiàn)變速?zèng)_動(dòng)；(5) M2可實(shí)現(xiàn)正/反轉(zhuǎn)，點(diǎn)動(dòng)/長(zhǎng)動(dòng)控制；(6) M3在M1后啟動(dòng)；(7) M3可實(shí)現(xiàn)Y/啟動(dòng)控制；(8)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有過(guò)載保護(hù)；(9)機(jī)床具有照明燈，照明電路電壓

13、為 24V,由控制變壓器TC提供;2.思考題：(1)工作臺(tái)有垂直的上一下，縱向的左一右，橫向的前一后6個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)只可一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2的控制電路如何設(shè)計(jì)？(2)按下停車(chē)按鈕后M1不停，分析故障原因T6113型臥式鍵床主要由5臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們分別是：主軸電動(dòng)機(jī)M1、快速 移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2、立柱快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3,工作臺(tái)上、下滑座液壓油泵電動(dòng)機(jī) M4, 主軸箱液壓油泵電動(dòng)機(jī) M5。其設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1 .設(shè)計(jì)要求：(1) M1可實(shí)現(xiàn)正/反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)/長(zhǎng)動(dòng)控制；(2) M1可實(shí)現(xiàn)Y/啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)；(3) M2可實(shí)現(xiàn)定子用電阻降壓?jiǎn)?dòng)；(4) M3可實(shí)現(xiàn)正/反轉(zhuǎn)控制；(5) M4

14、實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制；(6) M5實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制；(7) M1、M2、M3具有短路保護(hù)；(8) M4具有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)功能；(9) M5具有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)功能；(10)機(jī)床具有照明燈，照明電路電壓為 24V,由控制變壓器TC提供；2 .思考題：(1)若主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)需要變速，則 M1的控制電路應(yīng)如何設(shè)計(jì)？(2)若M1只能單向啟動(dòng)，分析故障原因M1、冷Y3150型齒輪機(jī)床主要由2臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們分別是：主軸電動(dòng)機(jī)卻泵電動(dòng)機(jī)M2。其設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1 .設(shè)計(jì)要求：(1) M1具有正/反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)/長(zhǎng)動(dòng)控制功能；(2) M1可實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)；(3)只有M1啟動(dòng)后，M2才能啟動(dòng)；(4) M2可實(shí)現(xiàn)Y/啟動(dòng)；(5

15、) M2能耗制動(dòng)；(6) M1、M2均具有短路保護(hù)功能、過(guò)載保護(hù)功能；(7) 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)過(guò)載停止，另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)也必須停止；(8)機(jī)床具有照明燈，照明電路電壓為 24V,由控制變壓器TC提供；2 .思考題：(1)機(jī)床工作臺(tái)均有行程界限，應(yīng)如何設(shè)計(jì)主軸電動(dòng)機(jī) M1的控制電路?(2)按下停車(chē)按鈕后M1不停，分析故障原因Y3180型滾齒機(jī)床主要由5臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們分別是：液壓泵電動(dòng)機(jī) M1、 主軸電動(dòng)機(jī)M2、冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3、刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī) M4、工作臺(tái)快速進(jìn)給電 動(dòng)機(jī)M5。其設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1 .設(shè)計(jì)要求：(1) M1直接啟動(dòng)；(2) M2可實(shí)現(xiàn)正/反轉(zhuǎn)控制，能耗制動(dòng)；(3) M3直接啟動(dòng)，在M

16、2運(yùn)行后才啟動(dòng)；(4) M4可實(shí)現(xiàn)正/反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)控制；(5) M5可實(shí)現(xiàn)正/反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)控制；(6) M4和M5不可同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)；(7) 所有電動(dòng)機(jī)均具有短路保護(hù)；(8) M1、M2、M3具有過(guò)載保護(hù)；(9)機(jī)床具有照明燈，照明電路電壓為 24V,由控制變壓器TC提供；(10)機(jī)床具有信號(hào)燈，信號(hào)電路電壓為 6V,由控制變壓器TC提供；2 .思考題：(1) M4和M5為和不設(shè)過(guò)載保護(hù)？(2) M5只能前進(jìn)，不能后退，分析故障原因Y4632A型衍齒機(jī)床主要由4臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們分別是：液壓泵電動(dòng)機(jī) M1、衍輪電動(dòng)機(jī)M2、冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3。其設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1 .設(shè)計(jì)要求：(1) M1啟動(dòng)后，其余電機(jī)才啟

17、動(dòng)；(2) M1可實(shí)現(xiàn)Y/啟動(dòng)；(3) M2實(shí)現(xiàn)定子用電阻降壓?jiǎn)?dòng)；(4) M2可實(shí)現(xiàn)正/反轉(zhuǎn)控制；(5) M3實(shí)現(xiàn)能耗控制；(5)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)均具有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)；(6)機(jī)床具有照明燈，照明電路電壓為 24V,由控制變壓器TC提供；(7)機(jī)床具有信號(hào)燈，信號(hào)電路電壓為 6V,由控制變壓器TC提供；2 .思考題：(1)為達(dá)到同樣效果，M2除用電阻減壓?jiǎn)?dòng)外，還有什么啟動(dòng)方式？設(shè)計(jì)其電路？(2) M3無(wú)法停止，分析故障原因快速拆裝式塔式起重機(jī)主要由4臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們分別是：起重電動(dòng)機(jī) M1、行走電動(dòng)機(jī)M2、回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)M3、邊幅電動(dòng)機(jī)M4。其設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1 .設(shè)計(jì)要求：(1) M1可實(shí)現(xiàn)正/

18、反轉(zhuǎn)控制，通過(guò)限位開(kāi)關(guān)控制行程；(2) M1可實(shí)現(xiàn)高、低速控制；(3) M2可實(shí)現(xiàn)正/反向控制，通過(guò)限位開(kāi)關(guān)控制行程；(4) M3可實(shí)現(xiàn)正/反向控制；(5) M4可實(shí)現(xiàn)正/反向控制；(6) M4為點(diǎn)動(dòng)控制，能耗制動(dòng)；(7)機(jī)床具有信號(hào)燈，信號(hào)電路電壓為 6V,由控制變壓器TC提供(8)機(jī)床具有照明燈，照明電路電壓為 24V,由控制變壓器TC提供；2 .思考題：(1)控制M1的停止有幾種方式？設(shè)計(jì)其電路。(2) M1無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，分析故障原因TQ60/80型塔式起重機(jī)主要由5臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，它們分別是：提升電動(dòng)機(jī) M1、 行走電動(dòng)機(jī)M2、回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī) M3、回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)M4、邊幅電動(dòng)機(jī) M5。其設(shè)計(jì)任務(wù) 如下：1 .設(shè)計(jì)要求：(1) M1為定子用電阻降壓?jiǎn)?dòng)；(2) M1可實(shí)