镗孔机床电气控制设计完整报告版.docx
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镗孔机床电气控制设计完整报告版
目录
一、设计概述2
二、专用镗孔机床电气控制的要求2
三、电气原理图设计3
3.1主电路分析3
3.2控制电路介绍4
3.2.1主电动机的电气制动控制4
3.2.2主运动和进给运动的变速控制5
3.3电路原理图设计线路综合6
四、面板布置图及接线图7
4.1面板布置图7
4.2接线图8
五、电器元件的选择8
六、设备使用方法及注意事项9
七、设计心得9
摘要
现代机器向着高速度高效率高精度方向的发展,对机器制造业也提出了新的要求:
机器零件的精度越来越高。
同时,结构也日趋复杂,特别是箱体零件具有孔系多发特点,它的加工除了本省尺寸精度的要求外,还有形状精度和孔系之间相对位置精度的要求。
镗床主要用于加工精确的孔和各空之间的距离要求较为精确的零件。
母亲国内使用镗床90%都是使用继电器-接触器的控制方法。
孔加工一般可在钻床、车床、镗床、拉床、内圆磨床上进行,有些工件也在镗床上加工。
镗床加工的特点是:
主运动由刀具做旋转运动来完成,而进给运动是由主轴或者工作台的移动来达到,并且可以通过镗床工作台的三个方向移动,很方便、准确地调整切削刀具与工件的相对位置。
因此在镗床上进行钻孔、铰钻和镗孔也是很重要的一种加工方法。
但由于时间的仓促,本设计难免有疏忽和遗漏的地方,我真诚的希望老师给予批评和指正。
关键词:
镗床继电器接触器
一、设计概述
该设备用于某零件的镗孔加工,其加工精度与效率均较高。
机床主运动采用动力头,由三相异步电动机(5KW)拖动,单向旋转。
加工动作流程如图示:
起动SQ1
工进
快退
SQ2(停)
(SQ3)
原位
镗孔加工动作流程图
进给系统采用液压控制。
为提高工效,进给速度分快进与工进二种且自动变换。
液压系统中的油泵电动机为AO2-7124(或6322)型,370W,由电磁阀(YV1~YV3)控制进给速度,动作要求如下表所示:
YV1
YV2
YV3
快进
+
-
+
工进
+
-
-
停止
-
-
-
快退
+
+
-
为提高加工精度,主轴采用静压轴承,由AO2-7114(或6312)型电动机拖动高压油泵产生静压油膜。
二、专用镗孔机床电气控制的要求
1.主轴单向旋转,停车有电气制动措施。
2.主轴电机与静压电机联锁:
启动时,先开静压电机,静压建立后(由油压继电器控制),才能起动主轴3电机;停机时,先停主轴电机,后停静压电机。
3.主轴加工操作,采用两地控制。
工进结束到达终点延时3S后,动力头快退返回原位。
4.应有照明及工作状态显示。
5.有必要的电气保护和联锁。
三、电气原理图设计
3.1主电路分析
主电路由一个主轴电机与一个静压电机叫一个油压电机组成,且都选用三相异步电机并用熔断器进行过载保护。
对于主轴电机我们使用无压变器单相半波整流能耗制动控制,主轴电机使用了能耗制动,所谓能耗制动,即在电动机脱离三相交流电源之后,定子绕组上加一个直流电压,即通入直流电流,利用转子感应电流与静止磁场的作用已达到制动的目的。
它的实质就是将动机转子储存的机械能变成电能,又消耗在转子的制动上,所以当KM4线圈断电释放时,在主轴电动机上的KM4主触头就会闭合,直流电源接入主轴的定子绕组,进行能耗制动。
组合机床是专门用来加工大量同一工件的专用加工设备,专用镗床由三相异步电机拖动,电机型号Y100L-6型(5KW,4A),单向运转。
进给系统采用液压,为提高工效进给有快进和工进两种且自动变换,由液压电机和电磁阀YV1-YV4控制变换。
液压泵电机为Y100L2-43kw。
如下图所示:
3.2控制电路介绍
3.2.1主电动机的电气制动控制
合上电源开关QS,指示灯HL亮,表示电源接通。
需要停止主动电机时按下SB7,线圈KM3得电并自锁,此时KM3的主触头闭合,直流电源接入主轴,同时时间继电器KT1得电,且延时断开常闭触头,KM3和KT1线圈先后断电释放,主轴定子绕组脱离直流电源主轴制动停止。
启动时按下SB1,使得KM2线圈得电,KM2辅助常开开关闭合形成自锁,静压电机启动,当静压电机启动后,KM3线圈线路上的油压继电器开关闭合,此时再按下SB5(或SB6)可使KM3线圈的得电并自锁,主轴电动机M3启动。
当需要关闭电动机时,由于在静压电机的控制线路上并联了KM3的辅助常开开关,因此当KM3没有断电之前,KM2无法断电(即静压电机无法停止),所以通过能耗制动使得KM3断电,让后按下SB2才能使静压电机停止,这样就完成了主电机与静压电机的联锁。
3.2.2主运动和进给运动的变速控制
设计中的进给运动变速是通过由电磁阀(YV1~YV3)控制进给速度,完成所要求的动作的。
首先通过按钮开关SB8使得主电磁阀YV1和YV3得电,主轴快速转动让零件快进接近镗孔处,但运动过程中撞到行程开关SQ1时,QS1受压线圈KA2接通,同时线圈KA1上的常闭开关KA2断开,KA1断电,YV2不再导通,只有YV1得电,有图电磁阀的规律可知,零件缓慢工进,开始进行镗。
到一定距离时,;零件触碰到行程开关SQ2,QS2常闭被断开,KA2也断电,此时YV1,YV2,YV3均不导通,零件暂停运动,但是时间继电器KT得电,时间继电器常开开关在设置的3s到后闭合,线圈KA3得电使得YV1,YV2再次得电,零件开始快退,当退到起点处,触碰到常闭行程开关SQ3后,KA3也被断开,YV1,YV2,YV3均不导通,零件在起点处停止。
3.3电路原理图设计线路综合
四、面板布置图及接线图
4.1面板布置图
4.2接线图
五、电器元件的选择
符号
名称
型号规格
用途
数量
M1
电动机
Y100L2-43kw
建立油压
1
M2
电动机
Y100L2-43kw
建立静压
1
M3
电动机
Y1000L-6型(5KW,4A)
驱动主轴
1
KM1
交流接触器
CJ0-20
控制油压电机起停
1
KM2
交流接触器
CJ0-20
控制静压电机起停
1
KM3
交流接触器
CJ0-20
控制主电机起停
1
KT1
时间继电器
JS7-2A
控制能耗制动
1
KT2
时间继电器
JS7-1A
控制工进停止3S
1
KA1
中间继电器
J27-22
控制工进
1
SQ1
行程开关
LX19K-121
快进终点
1
SQ2
行程开关
LX19K-121
共进终点
1
SQ2
行程开关
LX19K-121
原位
1
QF1
低压断路器
DZ15-40/3901
总电源输入
1
FU1
熔断器
RC1A-30
控制电路短路保护
3
FU2
熔断器
RC1A-30
油压电机短路保护
3
FU3
熔断器
RC1A-30
静压电机短路保护
3
FU4
熔断器
RC1A-30
主压电机短路保护
3
FU5
熔断器
RC1A-15
照明电路电路保护
1
FU6
熔断器
RC1A-15
指示灯电路保护
1
QS1
组合开关
HZ5-10/1.7
照明灯开、关
1
FR1
热继电器
JSJ-10
油压电机过载保护
1
FR2
热继电器
JSJ-10
静压电机过载保护
1
FR3
热继电器
JSJ-10
主电机过载保护
1
TC1
变压器啊
BK-150380/110-24-6
控制、指示灯
1
SB1
按钮
LA20-22D绿色
静压电机启动
1
SB2
按钮
LA20-22D红色
静压电机停止
1
SB3
按钮
LA20-22D绿色
油压电机启动
1
SB4
按钮
LA20-22D红色
主电机停止
1
SB5
按钮
LA20-22D绿色
主电机启动
1
SB6
按钮
LA20-22D绿色
操作启动
1
SB7
按钮
LA20-22D绿色
操作启动
1
EL1
照明灯
JC-11040W
安全照明
1
HL1~7
指示灯
XD1
指示
1
六、设备使用方法及注意事项
1、注意安全用电;
2、先要操作SB1、后操作SB4,先启动静压电机,后启动主电机;停机时,先要停止主电机,后停止静压电机;
七、设计心得
经过半个月的琢磨和学习,我的课程设计算是完成了。
设计不仅仅是对前面所学知识的一种考验,而且也是对自己能力的一种提高。
通过这次设计我明白了自己原来知识还是相对比较欠缺的,以前上课的时候感觉学的还行,等到真正要用起来的时候才发现很多知识很模糊,总的来说就是眼高手低,不过有了同学们和老师的帮助和指点,我已经学到了很多新的知识。
也明白了学习是一个长期积累的过程,在以后的学习中和生活中都应该不间断的学习,努力提高自己的知识和综合素质。
在本次设计中,同学之间的互助起了很大的作用,有什么不懂的大家在一起商量就能解决,大家都能温故而知新,所以在这里要非常感谢帮助我的同学和老师,谢谢!
参考文献
【1】熊幸明主编,电气控制与PLC,北京:
机械工业出版社,2011.1
【2】刘言松,AutoCAD2009电气设计中文版化学工业出版社,2008.10
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- 镗孔 机床 电气控制 设计 完整 报告
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