銑床電氣控制課程設計

1、<p>　　電機與電力拖動課程設計報告</p><p>　　設計題目： 銑床電氣控制課程設計 </p><p>　　專 業(yè) 電氣工程及其自動化 </p><p>　　班 級 電自136班 </p><p>　　學 號 </p>&l

2、t;p>　　學生姓名 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　設計時間 2014-2015學年下學期 </p><p>　　教師評分 </p><p>　　2015年 6 月 29 日</

3、p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、概述2</b></p><p><b>　　1.1目的2</b></p><p>　　1.2課程設計的組成部分2</p><p>　　二、銑床電氣控制課程設計的內(nèi)容3</p&

4、gt;<p>　　2.1主軸電動機控制3</p><p>　　2.2工作臺進給運動控制5</p><p>　　2.3冷卻泵電動機的控制與照明電路9</p><p>　　2.4控制電路的聯(lián)鎖與保護9</p><p>　　2.5銑床電氣控制原理圖11</p><p>　　2.6 銑床電氣控制CAD圖

5、12</p><p>　　2.7銑床電氣控制實物圖12</p><p><b>　　三、總結14</b></p><p>　　3.1課程設計進行過程及步驟14</p><p>　　3.2所遇到的問題，你是怎樣解決這些問題的14</p><p>　　3.3體會收獲及建議14</p&

6、gt;<p>　　3.4參考資料（書、論文、網(wǎng)絡資料）14</p><p><b>　　四、教師評語15</b></p><p><b>　　五、成績15</b></p><p><b>　　一、概述</b></p><p>　　銑床主要由底座、床身、懸梁、

7、刀桿支腳、升降工作臺。銑床按照結構形式和加工性能的不同，銑床可分為立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑和專用銑床。銑銷加工一般有順銑和逆銑兩種形式，銑床中刀具的旋轉運動為主運動。工件（工作臺）的移動或進給箱的移動為進給運動，工作臺的快速移動，及圓工作臺的旋轉 運動為輔助運動。銑床工作臺可在垂直、縱向、橫向三個方向移動。</p><p><b>　　1.1目的</b></p><p&

8、gt;　　掌握機電控制技術的一般設計方法。掌握電路設計的一般辦法，掌握電路原理圖的繪制，掌握設備選型的一般辦法。</p><p>　　1.2課程設計的組成部分</p><p>　　該銑床有3臺電動機： 其中M1為主電動機，用換相轉換開關SA5選擇主軸的轉向，停車時采用電磁離合器制動；M3電機為工作進給電動機?？焖僖苿油ㄟ^電磁離合器械接通快速傳動鏈來實現(xiàn)；M2為冷卻泵電動機。</p&g

9、t;<p>　　對于主軸電機要求正反轉，但在加工過程中不需要變換主軸的旋轉方向。主軸應采用停車制動裝置。主軸和工作臺分別是用單獨的電機拖動。工作臺的移動由一臺進給電機拖動，由方向選擇手柄來選擇運動方向，進給電機要求有正反轉。</p><p>　　在操作順序上，應保證先開動主軸電機，然后才能開動進給電機。停車時，進給電機先?；蛲瑫r停。銑床的主軸和進給運動采用變速箱調(diào)速，調(diào)速時要求傳動電動機做瞬時點動。

10、工作臺的進給運動，可工進也可快進。</p><p>　　二、銑床電氣控制課程設計的內(nèi)容</p><p>　　2.1主軸電動機控制 為主軸拖動電動機。從主電路看出，主軸電動機的轉向由轉換開關預選確定。轉換開關觸點動作見表1。主軸電動機的起動、停止由接觸器控制，接觸器及電阻和速度繼電器組成停機反接制動控制。</p>&

11、lt;p>　　表1 轉換開關動作表</p><p>　　（1）主軸電動機起動 接通電源開關，選擇主軸電動機轉向，操作轉換開關于所需位置。主軸電動機起動、停止分別由裝于工作臺上與床身上的控制按鈕、和、實現(xiàn)兩地控制。按下按鈕或，接觸器得電，主觸點閉合并自鎖，主軸電動機按預選方向起動，帶動主釉、銑刀旋轉，同時速度繼電器常開觸點閉合，為停機反接制動作準備。</p><p>　?。?）主軸電

12、動機停機 按下停機按鈕或。接觸器失電，切斷正序電源，同時接觸器得電，電動機串電阻實現(xiàn)反接制動，當主軸電動機轉速低于120，觸點斷開，斷電，電動機反接制動結束；停機操作時應注意在按下或要按到底，否則反接制動電路未接入，電動機只能實現(xiàn)自然停機。如果在按下按鈕時間太短，反接制動的時間也太短，制動效果差，</p><p>　　因此，操作時要在主軸快停機時再松開按鈕。</p><p>　?。?）主

13、軸的變速沖動 主軸的變速采用圓孔盤式結構，變速時操作變速手柄在拉出或推回過程中短時觸動沖動開關，主軸電動機瞬動一下而實現(xiàn)。</p><p>　　主軸處于停車狀態(tài)時，操作變速手柄，觸動沖動開關使接觸器瞬時得電，電動機定子串電阻沖動一下，帶動齒輪轉動一下，便于齒輪嚙合，完成變速。</p><p>　　主軸已起動工作時，要變速同樣操作變速手柄，操作時也觸動沖動開關，使接觸器失電，得電一下進行反

14、接制動，使主軸轉速迅速下降，以便于在低速下齒輪嚙合，完成變速后，應重新按起動按鈕，主軸電動機轉動繼續(xù)工作。</p><p>　　主軸在變速操作時，以較快速度將手柄推入嚙合位置，因為的瞬動是靠手柄上凸輪的一次接觸達到，如果推入動作緩慢，凸輪與接觸時間延長，會使主油電動機轉速過高，從而使齒輪嚙合不上，甚至損壞斷輪。</p><p>　　2.2工作臺進給運動控制</p><p

15、>　　工作臺的進給運動需在主軸起動之后進行。接觸器常開觸點（11－12）閉合，接通進給控制電源。工作臺的左、右、前、后、上、下方向的進給運動均由進給拖動電動機驅動，通過電動機的正、反轉及機械結構的聯(lián)合動作，來實現(xiàn)六個方向的進給運動?？刂乒ぷ髋_運動的電路是與左、右機械操作手柄聯(lián)動的行程開關、及與前、后、上、下操作手柄聯(lián)動的行程開關、組成復合控制。這時圓工作臺開關在斷開位置，即觸點（17－18）和（12－22）接通，（12－19）斷開

16、，進給電動機通過工作臺方向操作手柄進行控制。圓工作臺開關動作表見表2。</p><p>　　表2圓工作臺開關動作</p><p>　?。?）工作臺的左、右（縱向）進給運動 工作臺的左、右進給運動由工作臺前面的縱向操作手柄進行控制。當將操作于柄扳到向右位置時，行程開關壓合，其常開觸點（18－19）接通，常閉觸點（25－17）斷開，此時，控制電源經(jīng)（12－15－16－17－18－19）接通接

17、觸器，吸合，主觸點接通電動機正序電源，正向旋轉，工作合作向右進給運動。同理，當將操作手柄扳到向左位置時，行程開關壓合，工作臺向左進給運動。</p><p>　　若將手柄置于中間位置，、復原，、均不吸合，工作臺停止左右方向運動。</p><p>　　（2）工作臺前后（橫向）進給運動和上、下（垂直）進給運動 工作臺的前后及上下進給運動，共用一套操作于柄控制，手柄有5個控制位置，處于中間位置為

18、原始狀態(tài)，進給離合器處于脫開狀態(tài)，行程開關、均復位，工作臺不運動。當操作向前、向后手柄時．通過機械裝置連結前、后進給離合器。當操作向上、向下手柄時，連結上、下進給離合器。同時，使或壓合接通，電動機正向或反向旋轉，帶動工作臺作前后、上下進給運動。</p><p>　　工作臺向前和向下進給運動的電氣控制電路相同。當將操作手柄扳到向前或向下位置時，壓合行程開關，使其常閉觸點斷開，常開觸點閉合，控制電源經(jīng)（12－22－2

19、5－17－l 9）接通線圈，吸合，進給電動機正向旋轉并通過機械聯(lián)動將前、后進給離合器或上、下進給離合器接入，使工作合作向前或向下方向的進給運動。</p><p>　　工作臺向后和向上進給運動也共用一套電氣控制裝置。當將操作手柄扳到向后或向上位置時。壓合行程開關，進給電動機反向旋轉．使工作臺作向后或向上方向進給運動。</p><p>　?。?）圓工作臺的工作 圓工作臺的回轉運動由進給電動機

20、經(jīng)傳動機構驅動。在使用時，首先必須將圓工作臺轉換開關扳至“接通”位置，即圓工作臺的工作位置。此時，的觸點（12－22）、（17－18）斷開，（22－19）接通，這樣就切斷了銑床工作臺的進給運動控制回路，工作臺就不可能作左、右、前、后和上、下方向的進給運動。圓工作臺的控制電路中，控制電源經(jīng)（12－15－16－17－25－22－19）接通接觸器線圈回路，使電動機帶動圓工作臺作回轉運動。由于線圈回路被切斷，所以進給電動機僅能以正向旋轉。因此，

21、圓工作臺也只能按一個方向作回轉運動。</p><p>　?。?）進給變速沖動 進給變速沖動與主軸變速沖動一樣，為了便于變速時齒輪的嚙合，電氣控制上沒有進給變速沖動電路。但進給變速時不允許工作臺作任何方向的運動。</p><p>　　變速時，先將變速手柄拉出，使齒輪脫離嚙合，然后轉動變速盤至所選擇的進給速度擋，最后推入變速手柄。在推入變速手柄時，應先將手柄向極端位置拉一下，使行程開關被壓合

22、一次．其常閉觸點（12－15）斷開，常開觸點（15－19）接通，控制電源經(jīng)（12－22－25－17－16－15－19）接通接觸器，進給電動機作瞬時轉動，便于齒輪嚙合。</p><p>　?。?）工作臺快速移動 銑床工作臺除能實現(xiàn)進給運動外，還可進行快速移動，它可通過前述的方向控制手柄配合決速移動按鈕或進行操作。</p><p>　　當工作臺已在某方向進給，此時按下快速進給按鈕或，使接觸器

23、通電，接通快速移動電磁鐵，銜鐵吸合，經(jīng)絲杠將進給傳動鏈中的摩擦離臺器合上，減少中間傳動裝置，工作臺按原進給運動方向實現(xiàn)快速移動。當放開快速移動按鈕或時，接觸器電磁鐵線圈相繼斷電。銜鐵釋放，摩擦離合器脫開，快速移動結束，工作臺仍按原進給運動速度和原進給運動方向繼續(xù)進給。所以工作臺的快速移動是點動控制。</p><p>　　工作臺的快速移動也可以在主軸電動機停轉情況下進行。這時應將主軸換向開關扳向“停止”位置，然后按

24、下或，使接觸器通電并自鎖，操縱工作臺手柄，使進給電動機起動旋轉。再按下快速移動按鈕或，工作臺便可在主軸不旋轉的情況下實現(xiàn)快速移動。</p><p>　　2.3冷卻泵電動機的控制與照明電路 </p><p>　　冷卻泵電動機通常在銑削時由轉換開關操作。當轉換開關扳至“接通”位置時，觸點 （3－4）閉合，接觸器通電，起動旋轉，拖動冷卻泵送出冷卻液。機床的局部照明由變壓器輸出24安全電壓，由開關

25、控制照明燈。</p><p>　　2.4控制電路的聯(lián)鎖與保護 </p><p>　　銑床的運動較多，電氣控制電路較復雜，為了保證刀具、工件和機床能夠安全可靠地進行工作，應具有完善的聯(lián)鎖與保護。</p><p>　?。?）主運動與進給運動的順序聯(lián)鎖 進給運動電氣控制電路接在主軸電動機接觸器觸點（11－12）之后。這就保證了在主電動機起動后，進給電動機才可起動，主軸

26、電動機停止時，進給電動機應立即停止。</p><p>　　（2）工作臺六個進給運動方向間的聯(lián)鎖 工作臺左、右、前、后及上、下六個方向進給運動分別由兩套機械機構操作，而銑削加工時只許一個方向的進給運動，為了避免誤操作．采用機械聯(lián)鎖比較困難，因此采用電氣聯(lián)鎖。當工作臺實現(xiàn)左、右方向進給運動時，控制電源必須通過控制上、下與前、后進給的行程開關、常閉觸點支路。當工作臺作前、后和上、下方向進給運動時，控制電源必須通過控制

27、右、左進給的行程開關、常閉觸點支路。這就實現(xiàn)了由電氣配合機械定位的六個進給運動方向的聯(lián)鎖。</p><p>　?。?）圓工作臺工作與六個方向進給運動間的聯(lián)鎖 圓工作臺工作時不允許六個方向進給運動中作任一方向的進給運動。電路中除了通過開關定位聯(lián)鎖外，還必須使控制電路通過、、、的常閉服點實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。</p><p>　?。?）進給變速沖動不允許工作臺作任何方向的進給運動聯(lián)鎖 變速沖動時，

28、動作觸點（12－15）斷開，（15－19）接通，因此，控制電源必須經(jīng)過觸點（即圓工作臺不工作）和、、、四個常閉觸點（即工作臺六個方向均無進給運動），才能實現(xiàn)進給變速沖動。</p><p>　?。?）保護環(huán)節(jié) 主電路、控制電路和照明電路都具有短路保護。六個方向進給運動的終端限位保護，是由各自的限位擋鐵來碰撞操作手柄，使其返回中間位置以切斷控制電路來實現(xiàn)。</p><p>　　三臺電動機的過

29、載保護，分別由熱繼電器、、實現(xiàn)。為了確保刀具與工件的安全，要求主軸電動機、冷卻泵電動機過載時，除二臺電動機停轉外，進給運動也應停止，否則撞壞刀具與工件，因此，、應串接在相對位置的控制電路中。當進給電動機過載時，則要求進給運動先停止，允許刀具空轉一會，再由操作者總停機。因此，的常閉觸點只串接在進給運動控制支路中。</p><p>　　2.5銑床電氣控制原理圖</p><p>　　2.6 銑床

30、電氣控制CAD圖</p><p>　　2,7銑床電氣控制實物圖</p><p><b>　　三、總結</b></p><p>　　3.1課程設計進行過程及步驟</p><p>　　讀懂設計要求和設計參考圖，根據(jù)要求依次完成主電路設計及控制電路設計，并畫出設計草圖；依據(jù)草圖利用CAD軟件繪制出電路原理圖；在實驗室利用原理圖

31、完成電路接線，檢查接線并模擬銑床運行；總結經(jīng)驗，完成課程設計報告。</p><p>　　3.2所遇到的問題，你是怎樣解決這些問題的</p><p>　　遇到的問題：1，電氣原理圖錯綜復雜，通過運用所學將原理圖分解；</p><p>　　2， cad作圖不熟，通過翻看以前的cad制圖課本；</p><p>　　3.3體會收獲及建議</p&

32、gt;<p>　　收獲：通過此次的課程設計1、學會了小組成員間的團隊配合和分工合作，也更加增進了彼此的了解；2、知道了平時學習的知識積累是重要的，把自己本學期以及往常所學的相關知識利用到課程設計中；3、學會與老師溝通學習，認真聆聽老師的講解，從而使我們更好的進行課程設計4、學會了有效的利用網(wǎng)絡資源，網(wǎng)絡有利也有弊，我們只有合理的有效利用才能真正增進我們的知識含量，網(wǎng)絡資料亦是如此，資料里也有好的和差的，我們只有取其優(yōu)秀的部

33、分，并利用自己平時的所學知識以及生活常識，總結得到屬于自己的東西，這也許才是真正的課程設計精華所在。</p><p>　　建議：學校應該鼓勵此類學習的方式，這樣才能更有效的讓學生學到知識，不僅學到知識，還增強了學生自己動手操作的能力；書上學到的是死知識，但通過課程設計，活躍了我們的思維，也給了我們一個發(fā)揮自己創(chuàng)新能力的機會。作為學生我們更是要認真完成課程設計，積極有效的發(fā)揮自己的能力，動手實踐就會遇到各種問題，也

34、會面對重重困難，不畏艱難，就是我們解決問題的方法。感謝老師為我們提供這次的實習機會和悉心的指導。</p><p>　　3.4參考資料（書、論文、網(wǎng)絡資料）</p><p>　　1、張萬奎等編.《機床電氣控制技術》北京大學出版社，2007</p><p>　　2、機電傳動控制（第三版），鄧星釧主編，武漢：華中科技大學出版社，2001年9月</p><

35、;p>　　3、機電傳動與控制（第二版），程憲平主編，武漢：華中科技大學出版社，2003年9月。</p><p>　　4、電力拖動自動控制系統(tǒng)（第三版），陳伯時主編，北京：機械工業(yè)出版社，2003年8月。</p><p><b>　　5.網(wǎng)絡查詢</b></p><p><b>　　四、教師評語</b></p&g