M7130平面磨床电气控制线路设计

6辽 宁 工 业 大 学电气控制技术课程设计（论文）题目： M7130平面磨床电气控制线路设计 院（系）： 软件学院 专业班级：楼宇智能化工程技术081班学 号： 081407016 学生姓名： 陈嘉祥 指导教师： 李宝国 教师职称： 教 授 起止时间： 2010.6.14-2010.6.25 课程设计（论文）任务及评语院（系）：软件学院 教研室： 学 号081407016学生姓名陈嘉祥专业班级楼宇智能化工程技术081班课程设计（论文）题目M7130平面磨床电气控制线路设计课程设计（论文）任务 要求设计报告严格按照设计要求书写（见附页）。具体设计包括内容如下：1、 查阅资料，了解磨床的基本结构，掌握运动过程。2、 确定电气传动方案。3、 设计控制电路（包括主电路、控制电路及辅助电路）。4、 详细阐述分析其工作原理。5、 选择各种电器设备（列出清单）。6、 对课程设计进行总结。指导教师评语及成绩成绩： 指导教师签字： 年 月 日目 录第1章M7130平面磨床电气结构及运动形式11.1M7130平面磨床主要结构11.2M7130平面磨床运动形式1第2章控制电路及其工作原理32.1 传动方案及分析32.2 电路分析及工作原理4第3章M7130平面磨床设备清单8第4章课程实训总结9参考文献10第1章 M7130平面磨床电气结构及运动形式1.1 M7130平面磨床主要结构磨床的一种主要用砂轮旋转研磨工件以使其可达到要求的平整度，根据工作台形状可分为矩形工作台和圆形工作台两种，矩形工作台平面磨床的主参数为工作台宽度及长度，圆台平面磨床的主参数为工作台面直径。根据轴类的不同可分为卧轴及立轴磨床之分。如M7432立轴圆台平面磨床,M7130卧轴矩台平面磨床。M7130平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座和立柱等几部分，其外形结构如图1.1.1所示图 1.1.1 M7130平面磨床外型结构示意图1.2 M7130平面磨床运动形式机床在加工过程中，必须形成一定形状的发生线（母线和导线），才能获取所需的工件表面形状。因此，机床必须完成一定的运动，这种运动称为表面成形运动。此外，还有多种辅助运动。（一） 主运动平面磨床的主运动是指砂轮的旋转运动，线速度3050米/秒。为保证消磨加工质量，要求砂轮有较高转速，通常采用两级笼型异步电机拖动；为提高砂轮主轴的刚度，采用装入式砂轮电动机直接拖动，电动机与砂轮主轴同轴；砂轮电动机只要求单方向旋转，可直接启动无调速和制动要求。（二） 进给运动工件或砂轮的往返运动为进给运动，有垂直进给、横向进给及纵向进给三种。工作台每完成一次纵向往返运动时，砂轮箱做一次间断性的横向进给；当加工完整个平面后，砂轮箱作一次间断性的垂直进给。（三）辅助运动机床在加工过程中还需一系列辅助运动，其功能是实现机床的各种辅助动作，为表面成形运动创造条件。它的种类很多，如进给运动前后的快进和快退；调整刀具和工件之间正确相对位置的调位运动；工件夹紧；工作台横向运动；工作冷却等操纵控制运动。1.工件夹紧 工作台表面的T形槽可以直接安装大型工件；也可以安装电磁吸盘，电磁吸盘通入直流电流时，可同时吸持多个小工件进行磨消加工；在加工过程中，工件发热可自由伸展，不易变形。当电磁吸盘通入反响直流小电流可以使工件去磁，方便卸下工件。2.工作台横向、纵向、垂直三个方向的快似移动 辅助运动还有砂轮箱在滑座水平导轨上快速横向运动、基座沿立柱垂直导轨的迅速垂直运动、工作台往返运动速度的调整和速度移动等。3.工件冷却 冷却泵电动机拖动冷却泵，提供切削液冷却工件，以减小工件在磨消加工中的热变形并冲走磨削，保证加工质量。冷却泵电动机同样只需要方向旋转，可直接启动，无调速和制动要求。图 1.2.1 M7130平面磨床运动意图第2章 控制电路及其工作原理2.1 传动方案及分析1.机床传动的基本组成部分机床的传动必须具备以下的三个基本部分。（1）运动源 为执行件提供动力和运动的装置。通常为电动机，如交流异步电动机、直流电动机、直流和交流伺服电动机、步进电动机、交流变频调速电动机等。（2）传动件 传递动力和运动的零件。如齿轮、链轮、带轮、丝杠、螺母等，除机械传动外，还有液压传动和电气传动元件等。（3）执行件 夹持刀具或工件执行运动的部件。常用执行件有主轴、刀架、工作台等，是传递运动的末端件。2.机床的传动链为了在机床上得到所需要的运动，必须通过一系列的传动件把运动源和执行件，或把执行件与执行件联系起来，以构成传动联系。构成一个传动联系的一系列传动件，称之传动链。根据传动链的性质，传动链可分为两类。（1）外联系传动链 联系运动源与执行件的传动链，称为外联系传动链。它的作用是使执行件得到予定速度的运动，并传递一定的动力。此外，还起执行件变速、换向等作用。外联系传动链传动比的变化，只影响生产率或表面粗糙度，不影响加工表面的形状。因此，外联系传动链不要求两末端件之间有严格的传动关系。如卧式车床中，从主电动机到主轴之间的传动链，就是典型的外联系传动链。（2）内联系传动链 联系两个执行件，以形成复合成形运动的传动链，称为内联系传动链。它的作用是保证两个末端件之间的相对速度或相对位移保持严格的比例关系，以保证被加工表面的性质。如在卧式车床上车螺纹时，连接主轴和刀具之间的传动链，就属于内联系传动链。此时，必须保证主轴（工件）每转一转，车刀移动工件螺纹一个导程，才能得到要求的螺纹导程。又如，滚齿机的范成运动传动链也属于内联系传动链。3.机床传动原理在机床的运动分析中，为了便于分析机床运动和传动联系，常用一些简明的符号来表示运动源与执行件、执行件与执行件之间的传动联系，这就是传动原理图。2.2 电路分析及工作原理M7130平面磨床电气原理图如图2.1所示。（一）主电路分析三相交流电源有转换开关Q引入。冷却泵电动机M3采用接插件X1连接，和砂轮电动机M1一起，均采取直接启动，由接触器KM1控制他们的启动和停止，并采用热继电器FR1作长期过载保护。液压泵电动机M2也采取直接启动，由接触器KM2控制其启动与停止，采用热继电器FR2作长期过载保护。三台电动机公同用熔断器FU1作短路保护，外壳均采取接地保护。（二）控制电路分析1.控制电路电源 控制电路从FU1下引出交流380V电压作为控制电源，采用熔断器FU2作短路保护。2.电磁吸盘控制电路 电磁吸盘控制电路由整流装置、控制装置及保护装置等部分组成。工件吸持：转换开关SA1的1、3点接通，电磁吸盘CT线圈通电，电流继电器KA为动态，允许电动机控制电路工作。去工件：转换开关SA1的1、2点接通，电磁吸盘CT经R2（限流）通入反向电流，吸盘及工件去磁，然后将转换开关SA1扳回0位（中间）。搬去工件后，必要时，还可以用交流去磁器对工件进一步去磁。欠流保护：电磁吸盘线圈电流过小（吸力下降）KA复位，其常开触点断开，KM1、KM2线圈断电，砂轮及液压泵停止工作。其他保护：R1、C用作阻容吸收装置，用作过压保护；R3用于CT的续流保护。图 2.2.1 电磁吸盘结构示意图3.砂轮电动机M1和冷却泵电动机M3的控制 当主令开关SA1至于“充磁”或“去磁”位置时，KA（3-4）或SA1（3-4）闭合，按下按钮SB1，接触器KM1得电吸合，主电路KM1的三个常开主触点闭合，砂轮电动机M1和冷却泵电动机M3通电运转；同时KM1辅助触点（4-5）闭合自锁。按下停止按钮SB2，接触器KM1断电释放，砂轮电动机M1和冷却泵电动机M3停止转动。4.液压泵电动机M2控制 当主令开关SA1至于“充磁”或“去磁”位置时，KA（3-4）或SA1（3-4）闭合，按下按钮SB3，接触器KM2得电吸合，主电路KM2的三个常开主触点闭合，.液压泵电动机M2通电运转；同时KM2辅助触点（4-8）闭合自锁。按下停止按钮SB2，接触器KM2断电释放，液压泵电动机M2停止转动。图 2.2.2 M7130平面磨床的电气主电路（三）电动机控制电路1.砂轮及冷却泵电动机（M1和M2）的主电路：XS1连接水泵插接头，接上时，KM1同时控制M1、M2起停。热继电器FR1、FR2作过载保护。2.液压泵电动机M3的主电路：KM2控制M3的起停。热继电器FR3作过载保护。3.砂轮及冷却泵电动机（M1和M2）的控制电路：在各台电动机不过载（FR1FR3），以及电磁吸盘通电吸附时，电流继电器KA为动态。SB1、SB2、KM1构成M1、M2起停控制电路 (SB1为常闭触点)。插头XS3用于磨床调整时，在电磁吸盘不工作，过流继电器KA常开触点不工作时，插入XS3使各台电动机动作。 4.液压泵电动机M3的控制电路：SB3、SB4、KM2构成液压泵电动机M3起停控制电路。图 2.2.3 M7130平面磨床的电气控制线路（四）其他电路分析照明电路通过变压器T1，将电压降为安全电压，并由主令开关SA2来控制照明灯的开关；熔断器FU3为照明电路的短路保护。（五）其他联锁和保护KM1常开辅助触头实现了主轴电动机M1和冷却泵电动机M2的顺序启动和联锁保护。热继电器FR1和FR2的常闭触头串联在控制电路中，当主电动机M1或冷却泵电动机M2过载时，热继电器FR1或FR2的常闭触头断开，控制电路断开，接触器和中间继电器均断电释放，所有电动机停止旋转，实现了过载保护。接触器KM1、中间继电器KA1可实现失压和欠压保护。第3章M7130平面磨床设备清单M7130各种元器件列表符号名称型号规 格数 量1D异步电动机JO2-41-44KW 220/380V 1440转/分 A301型1 2D异步电动机JO2-22-41.5Kw 220/280V1440转/分 A301型1 HK盒式转换开关HZ-2-26/3三级 550V 25A1 1RD低压熔断器RL1-60500V 熔体 25A3 2RD低压熔断器RL1-15500V 熔体 15A3 2RD、4RD低压熔断器RL1-15500V 熔体 2A2 RQ板型电阻片ZB2-28M每片2.8欧 连续电流 11.2A4 B控制变压器BK-300300VA 280V/127-36-6A1 6C交流接触器CJ0-20线圈电压 380V 20A13C、4C、5C交流接触器C0-20线圈电压 127V 20A31C、2C交流接触器CJ0-40线圈电压 127V 40A23J交流中间继电器JZ7-22线圈电压 127V 常开2 常闭214J、5J交流中间继电器JZ7-44线圈电压 127V 常开4 常闭421J、2J交流中间继电器JZ7-62线圈电压 127V 常开6 常闭22RJ热继电器JR10-10额定电流 7.510A1JD速度继电器JY1额定电流 2A1第4章课程实训总结这次设计使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。这次课程设计是我对电气方面的学习提供了很大的帮助，对学好电气这方面的课程增加了很大的信心。我在电气设计这方面的知识掌握得不牢固是在做这次课程设计明显的体现出来了，平时听课的时候感觉大部分都听懂了，课后也没有花很多时间去复习和钻研它，相信这也是很多同学的通病，不是老师讲的不好，而是学生们不知道怎么来验证自己学的怎么样。这次课程设计整体来说是成功的，但我也发现了自己许多披露和不足之处。譬如，最简单的流程没写好就想着画更复杂的电路，做事还是缺乏耐性和细心，当有时遇到问题时，总觉得无从下手，对于课本上的知识不能很好的组织起来。在实际设计中遇到了很多困难，最后还是在老师的的帮助下圆满的完成了。通过这次实训使我调高了对控制电气等方面的认识，熟悉操作大型电气和掌握磨床的结构及工作原理的方法。加深了我对理论知识的理解，和学习理论知识在实际中的运用，培养我的动手能力和解决实际问题的能力和一些工作中的经验。使我在实训中获益匪浅。参考文献1 赵明.工厂电气控制设备.北京：机械工业出版社，19852 王仁祥.常用低压电器原理及其控制技术.北京：机械工业出版社，2006.13吴晓君，杨向明.电气控制与可编程控制器应用.北京：中国建材工业出版社，2004.24常晓玲.电气控制系统与可编程控制器.北京：机械工业出版社，2004.15 陈远龄.机床电气自动控制.重庆：重庆大学出版社，1998.86余雷声，方宗达.电气控制与PLC应用.北京：机械工业出版社，1998.107齐占庆.机床电气控制技术.北京：机械工业出版社，1999.108张文宽.怎样扩大车床的应用.成都：机械工业出版社，20009史贵权.机械毕业设计指导.哈尔滨：哈尔滨兵器工业职工大学，198410齐占庆.电气控制技术.北京：机械工业出版社，2002.5