《电气控制与仪表》课程设计说明书

设 计 任 务 书电气控制与仪表课程设计学 院： 学 号： 专业（方向）年级： 09电气工程及其自动化 学 生 姓 名： 一、摘要镗床主要用于加工精确的孔和各孔间的距离要求较为精确的零件。目前国内使用镗床90%都是使用继电器-接触器传统的控制方式，这种方式使机械震动噪声大，接线复杂，维修工作量大。 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：主运动由刀具作旋转来完成，而进给运动是由主轴或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、铰孔和镗孔也是一种重要的加工方法。二、设计的任务（一）、基本情况介绍机床概况 改设备用于大批量生产某零件的镗孔与铰孔加工工序。其加工效率的要求均较高，宜采用专用设备。机床主运动采用动力头，由Y100L-6型（1.5KW.4A）三相异步电动机拖动，单向运转。该设备能进行镗孔加工，当更换刀具和改变进给速度时，又能进行铰孔加工（有镗孔与铰孔加工选择），加工动作流程如图8-11所示。图8-11加工动作流程图(二)、拖动情况介绍进给系统采用液压控制，为提高功效进给速度分快进与工进两种且自动变换。液压统中的液压泵拖动电机为Y801-2型（750W、1.9A）,由电磁阀（YV1YV4）控制进 给速度，其动作要求如表8-2所示。表8-2液压控制动作要求为提高加工精度，主轴采用静压轴承，由Y801-2型电动机拖动高压液压泵产生静压油膜。（三）、设计要求主轴为单向运转，停车要求制动（采用能耗制动）。主轴电动机与静压电动机的连锁要求是：先开静压电动机，静压建立后（由油压继电器控制）才能起动主轴电动机，而停机时，要求先停主轴电动机，后停静压电动机。1） 主轴加工操作，采用两地控制。加工结束制动停止，手动快退至原位。2） 根据加工动作流程要求，设置镗孔加工及铰孔加工选择。3） 应有照明及工作状态显示。4） 有必要的电气保护和连锁。三、设计过程（一）、总体方案选择说明镗床的电气控制线路分析1.主要结构和运动形式 镗床的床身是一个整体铸件，在它的一端固定有前立柱，在前立柱的垂直导轨上又安装有镗头架，镗头架可沿垂直导轨上下移动。在镗头架里集中里装有主轴、变速箱、进给箱和操纵机构等部件。切削刀具一般安装在镗轴前端的锥形孔里，或安装在花盘的刀具溜板上。在切削过程中，镗轴一面旋转，一面沿轴向作进给运动，而花盘只能旋转，装在他上面的刀具溜板可作垂直主轴轴线方向的径向进给运动，镗轴和花盘轴分别通过各自的传动链传动，可以独立转动。后立柱位于镗床床身的另一端，后立柱上的尾座用来支撑装夹在镗轴上的镗杆末端，它与镗头架同时升降，两者的轴线始终在同一水平直线上。根据镗杆的长短，可通过后立柱沿床身水平导轨的移动来调整前、后立柱之间的距离。 有以上分析可知，镗床运动形式为： （1）主运动 镗杆（主轴）旋转或平旋盘旋转，镗刀装在镗轴前段的孔内或装在花盘的刀具溜板上。 （2）进给运动 镗轴是轴向进给、花盘上刀具的径向进给、主轴箱的垂直上下移动、花盘刀具溜板的径向移动、工作台的纵向和横向移动；镗头架的垂直进给、工作台的横向和纵向进给。 （3）辅助运动 工作台的回转、后立柱的轴向水平移动、尾座的垂直移动及各部分的快速移动。（二）、设计原理图 主电路的设计主电路分析：主轴电动机M1由2个接触器控制。其KM2控制主轴电动机的启动；KM1控制能耗制动。静压电动机M2由KM4控制电动机的启动，油泵电动机M3由KM6控制电动机的启动，2、控制电路设计一、主电动机的点动控制，主电动机有正向运转和反向运转之分，分别有SB1和SB2控制。按SB4接触器KM1线圈通电吸合，KM1的辅助常开触点闭合，接触器KM4线圈通电吸合，三相电源KM1的主触点，和电动机的定子绕组松开主电动机断电停止。二、主电动机的快进、快退控制，当电动机正向低速运转时，行程开关SQ7的触点均处于断开位置，主轴变速和进给变速用行程开关上去控制，按SB2，中间继电器KA1线圈通电吸合，并将KM1线圈自锁，KM1的辅助常开触点闭合：静压电动机的启动，使KM1线圈通电吸合，并将KN1线圈自锁，使其通电吸合，当要求主电动机而高速运转时，行程开关SQ7的触点、SQ3、SQ4均处于闭合状态。按SB2后，KA1、KM2、KM1、KM4的线圈相继通电吸合，电机在低速下直接运动，又因为SQ7的闭合，时间继电器KT线圈通电吸合，延时后，KT的常闭触点断开，,KM1线圈通电，KM5主触点吸合，低速变为高速。三、主轴变速时主电动机的缓慢控制。当主轴变速时，变速控盘拉出，行程开关SQ3的常开触点SQ3断开，KM3线圈通电，KM3的辅助常开触点断开，线圈KM1断电，主电动机脱离三相电源，电动机能自动停止，空盘退回原位，行程开关SQ3、SQ5的常闭触点闭合，接触器KM1、KM4线圈通电吸合，主电动机低速下正唱启动，主电动机转速达到某值时，速度继电器常闭触点断开，接触器KM1线圈断电，KS正转常开触点闭合，使线圈KM2通电吸合，当转速降到KS德福韦转速后，KS常闭触点闭合，常开触点断开。3、按设计要求检查各动作程序，各种保护联锁等全部符合要求，绘制电气控制纵原理图4、编制元件明细表符号名称数量M1主轴电动机1M2静压电动机1M3油泵电动机1QF三级低压断路器4FU熔断器7EL照明灯1HL指示灯1SB按钮8SA安全回路开关1SQ限位开关5KT时间继电器2KM三级交流接触器4KM交流接触器8Ks速度继电器1R限流电位器1YV电磁阀4T整流变压器1TC控制电路电源变压器1四、设计小结经过一周的挣扎我的课程设计终于完成了。虽然做的过程中遇到很多困难，但还是做完了，课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。虽然课程设计内容繁多，过程繁琐但我的收获却更加丰富。各种系统的适用条件，各种元件的选用标准，各种元件的安装要求，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺，说来还真是万事开头难，不知道如何入手，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。 在此要感谢我的指导老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关书籍和相关论文，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也充分认识到课程设计是学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的机床电气控制系统设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行课程设计的目的所在。