機(jī)床電氣課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)的對(duì)象——銑床2</p><p>　　（一）銑床的概述2</p><p>　?。ǘC(jī)床結(jié)構(gòu)及工作要求2</p><p>　　二、銑床電氣控制電路設(shè)計(jì)3</p><p>　?。ㄒ唬├^電器-接觸器電氣控制電路的設(shè)

2、計(jì)3</p><p>　?。ǘ├^電器-接觸器電氣控制電路圖分析及介紹4</p><p>　　（三）選擇電氣元件12</p><p>　　三、銑床的可編程控制器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………16 (一)可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則………………………16（二）可編程控制器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………16</p>&l

3、t;p>　　四、總結(jié) ………………………………………………………………18</p><p>　　五、參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………19</p><p>　　六、附圖 ……………………………………………………………………19</p><p>　　一 、課程設(shè)計(jì)的對(duì)象——銑床</p><p><b

4、>　　（一） 銑床的概述</b></p><p>　　銑床按照結(jié)構(gòu)形式和加工性能的不同，銑床可分為立銑、臥銑、龍門(mén)銑、仿形銑和專(zhuān)用銑床。銑銷(xiāo)加工一般有順銑和逆銑兩種形式，銑床中刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)。工件（工作臺(tái)）的移動(dòng)或進(jìn)給箱的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)的快速移動(dòng)，及圓工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)為輔助運(yùn)動(dòng)。銑床工作臺(tái)可在垂直、縱向、橫向三個(gè)方向移動(dòng)。萬(wàn)能銑床是一種通用的多用途銑床，它可以用銑刀對(duì)各種零件進(jìn)

5、行平面，斜面，溝槽，齒輪及成型表面的加工，還可以加裝萬(wàn)能銑頭和圓工作臺(tái)來(lái)銑切凸輪及弧行槽。由于這種銑床可以進(jìn)行多種內(nèi)容的加工，故稱(chēng)為萬(wàn)能銑床。</p><p>　　（二） 機(jī)床結(jié)構(gòu)及工作要求</p><p>　　萬(wàn)能銑床具有主軸轉(zhuǎn)速高，調(diào)速范圍寬，操作方便，工作臺(tái)能自動(dòng)循環(huán)加工等特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)如圖A所示。主要由底座，床身，懸梁，刀桿支架，工作臺(tái)，溜板和升降臺(tái)等部分組成。</p>

6、<p>　　圖A 臥式萬(wàn)能銑床外形結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　1-底座 2-主軸電動(dòng)機(jī) 3-床身 4-主軸 5-懸梁 6-刀桿掛腳</p><p>　　7-工作臺(tái) 8-工作臺(tái)左右進(jìn)給操作手柄 9-滑座 10-工作臺(tái)前后上下操作手柄 11-進(jìn)給變手柄及變速盤(pán) 12-升降工作臺(tái) 13-進(jìn)給電動(dòng)機(jī) 14-主軸變速盤(pán) 15-主

7、軸變速手柄</p><p>　　銑刀裝在與主軸連在一起的刀桿支架上，在床身的前面有垂直導(dǎo)軌，升降臺(tái)沿其上下移動(dòng)；在升降臺(tái)上面的水平導(dǎo)軌上，裝有可在平行與主軸軸線方向移動(dòng)（橫向移動(dòng)）的溜板，在溜板上部轉(zhuǎn)動(dòng)部分的導(dǎo)軌上可作垂直與主軸軸線方向的移動(dòng)（縱向移動(dòng)），這樣，工作臺(tái)上的工件就可以在六個(gè)方向（上，下，左，右，前，后）進(jìn)給。</p><p>　　為了加快調(diào)整工件與刀具之間的相對(duì)位置，可以改變

8、傳動(dòng)比，使工作臺(tái)在六個(gè)方向上作快速移動(dòng)。此外，由于轉(zhuǎn)動(dòng)部分相對(duì)于溜板可繞垂直軸線左，右轉(zhuǎn)一個(gè)角度（通常為45度），因此可以加工螺旋槽。工作臺(tái)上還可以安裝圓工作臺(tái)以擴(kuò)大銑削能力。</p><p>　　由上述可知，萬(wàn)能銑床的運(yùn)動(dòng)方式有：</p><p>　　主運(yùn)動(dòng)：銑刀的旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)在六個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)。</p><p&

9、gt;　　輔助運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)在六個(gè)方向上的快速運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　二 、銑床電氣控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　?。ㄒ唬├^電器-接觸器電氣控制電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)銑床的電力拖動(dòng)及控制要求，同時(shí)又考慮了以下幾個(gè)方面：</p><p>　　1、電氣控制線路與機(jī)械配合相當(dāng)緊密，因此分析中要詳細(xì)了解機(jī)械結(jié)構(gòu)與電氣控制的關(guān)系，但機(jī)

10、械結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜。</p><p>　　2、控制線路中設(shè)置了變速?zèng)_動(dòng)控制，從而使變速順利進(jìn)行。</p><p>　　3、為了操作方便，采用多地控制，實(shí)現(xiàn)兩地啟、停。</p><p>　　4、具有完善的電氣聯(lián)鎖，并具有短路、零壓、過(guò)載及超行程限位保護(hù)環(huán)節(jié)</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求我們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的主電路和控制電路圖。</p&

11、gt;<p>　?。ǘ├^電器-接觸器電氣控制電路圖分析及介紹</p><p>　　1主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制</p><p>　　控制線路中的SB1和SB2是兩地控制的啟動(dòng)按鈕，SB3和SB4是兩地的停止按鈕，他們分別裝在機(jī)床兩處以方便操作。KM1是主軸電動(dòng)機(jī)M1的啟動(dòng)接觸器，KM2是主軸電動(dòng)機(jī)M1的反接制動(dòng)接觸器。S Q7是主軸變速?zèng)_動(dòng)行程開(kāi)關(guān)。主軸電動(dòng)機(jī)是通過(guò)彈性連軸器和變

12、速機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)來(lái)傳動(dòng)的，可使主軸獲得18級(jí)不同的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　（1）主軸電動(dòng)機(jī)M1的啟動(dòng)。</p><p>　　啟動(dòng)前先合上電源開(kāi)關(guān)QS，再把主軸換向開(kāi)關(guān)SA4扳到主軸所需要的旋轉(zhuǎn)方向，然后按下啟動(dòng)按鈕SB1（或SB2），則接觸器KM1的線圈獲電吸合，KM1主觸頭閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)M1的轉(zhuǎn)速高于120r/min,速度繼電器KS的動(dòng)合觸頭KS-1（或KS-2）

13、閉合，為主軸電動(dòng)機(jī)M1的停車(chē)制動(dòng)做好準(zhǔn)備。</p><p>　　表1 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA4動(dòng)作表</p><p>　　（2）主軸電動(dòng)機(jī)M1的停車(chē)制動(dòng)。</p><p>　　當(dāng)需要主軸電動(dòng)機(jī)M1的停轉(zhuǎn)時(shí)，按停止按鈕SB3（或SB4），接觸器KM1線圈斷電釋放，同時(shí)接觸器KM2線圈獲電吸合，KM2主觸頭閉合，使主軸電動(dòng)機(jī)M1的電源相序改變，進(jìn)行反接制動(dòng)。當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于1

14、20r/min時(shí)，速度繼電器KS的動(dòng)合觸頭自動(dòng)斷開(kāi)，使電動(dòng)機(jī)M1的反向電源切斷，制動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)。</p><p>　　（3）主軸變速時(shí)的沖動(dòng)控制。</p><p>　　主軸變速時(shí)的沖動(dòng)，是利用變速手柄與行程開(kāi)關(guān)SQ7通過(guò)機(jī)械手的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的。</p><p>　　變速時(shí)，先把手柄向下壓，然后拉到前面，轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤(pán)，選擇所需的轉(zhuǎn)速，再把變速手柄 以連

15、續(xù)較快的速度推回原來(lái)的位置；當(dāng)變速手柄推向原來(lái)位置時(shí)，其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)瞬時(shí)壓合行程開(kāi)關(guān)SQ7，使SQ7常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，SQ7常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM2線圈瞬時(shí)獲電吸合，使主軸電動(dòng)機(jī)M1瞬時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)一下，以利于變速后的齒輪嚙合，行程開(kāi)關(guān)SQ7即刻復(fù)原，接觸器KM2又?jǐn)嚯娽尫牛鬏S電動(dòng)機(jī)M1斷電停轉(zhuǎn)，主軸的變速?zèng)_動(dòng)操作結(jié)束。</p><p>　　主軸電動(dòng)機(jī)M1在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以不按停止按鈕直接進(jìn)行變速操作，因?yàn)閷⒆兯偈直鷱脑焕?/p>

16、向前面時(shí)，壓合行程開(kāi)關(guān)SQ7，使SQ7常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷接觸器KM1線圈電路，電動(dòng)機(jī)M1便斷電；然后行程開(kāi)關(guān)SQ7常閉觸點(diǎn)閉合，使接觸器KM2線圈獲電吸合，電動(dòng)機(jī)M1進(jìn)行反接制動(dòng)；當(dāng)變速手柄拉到前面后，行程開(kāi)關(guān)SQ7復(fù)原，主軸電動(dòng)機(jī)M1斷電停轉(zhuǎn)，主軸變速?zèng)_動(dòng)結(jié)束。</p><p>　　2．工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制 </p><p>　　工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)需在主軸起動(dòng)之后進(jìn)行。接觸器常開(kāi)觸點(diǎn)（11

17、－12）閉合，接通進(jìn)給控制電源。工作臺(tái)的左、右、前、后、上、下方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均由進(jìn)給拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)及機(jī)械結(jié)構(gòu)的聯(lián)合動(dòng)作，來(lái)實(shí)現(xiàn)六個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)?？刂乒ぷ髋_(tái)運(yùn)動(dòng)的電路是與左、右機(jī)械操作手柄聯(lián)動(dòng)的行程開(kāi)關(guān)、及與前、后、上、下操作手柄聯(lián)動(dòng)的行程開(kāi)關(guān)、組成復(fù)合控制。工作臺(tái)的升降及橫向操作手柄位置見(jiàn)表2。 這時(shí)圓工作臺(tái)開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)位置，即觸點(diǎn)（17－18）和（11－21）接通，（21－19）斷開(kāi)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)通過(guò)工作臺(tái)方向操作

18、手柄進(jìn)行控制。圓工作臺(tái)開(kāi)關(guān)動(dòng)作表見(jiàn)表3。</p><p>　　表2 工作臺(tái)的升降及橫向操作手柄位置</p><p>　　表3圓工作臺(tái)開(kāi)關(guān)動(dòng)作表</p><p>　?。?）工作臺(tái)的左、右（縱向）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) </p><p>　　工作臺(tái)的左、右進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由工作臺(tái)前面的縱向操作手柄進(jìn)行控制。當(dāng)將操作于柄扳到向右位置時(shí)，行程開(kāi)關(guān)壓合，其常開(kāi)觸點(diǎn)（18－

19、19）接通，常閉觸點(diǎn)（23－17）斷開(kāi)，此時(shí)，控制電源經(jīng)（11－15－16－17－18－19）接通接觸器，吸合，主觸點(diǎn)接通電動(dòng)機(jī)正序電源，正向旋轉(zhuǎn)，工作合作向右進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。同理，當(dāng)將操作手柄扳到向左位置時(shí)，行程開(kāi)關(guān)壓合，工作臺(tái)向左進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　若將手柄置于中間位置，、復(fù)原，、均不吸合，工作臺(tái)停止左右方向運(yùn)動(dòng)。</p><p>　?。?）工作臺(tái)前后（橫向）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和上、下（垂

20、直）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) </p><p>　　工作臺(tái)的前后及上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，共用一套操作于柄控制，手柄有5個(gè)控制位置，處于中間位置為原始狀態(tài)，進(jìn)給離合器處于脫開(kāi)狀態(tài)，行程開(kāi)關(guān)、均復(fù)位，工作臺(tái)不運(yùn)動(dòng)。當(dāng)操作向前、向后手柄時(shí)．通過(guò)機(jī)械裝置連結(jié)前、后進(jìn)給離合器。當(dāng)操作向上、向下手柄時(shí)，連結(jié)上、下進(jìn)給離合器。同時(shí)，使或壓合接通，電動(dòng)機(jī)正向或反向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)作前后、上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　工作

21、臺(tái)向前和向下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的電氣控制電路相同。當(dāng)將操作手柄扳到向前或向下位置時(shí)，壓合行程開(kāi)關(guān)，使其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，控制電源經(jīng)（11－21－22－23—17－18—l 9）接通線圈，吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)并通過(guò)機(jī)械聯(lián)動(dòng)將前、后進(jìn)給離合器或上、下進(jìn)給離合器接入，使工作合作向前或向下方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　工作臺(tái)向后和向上進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也共用一套電氣控制裝置。當(dāng)將操作手柄扳到向后或向上位置時(shí)。壓合行程開(kāi)

22、關(guān)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)．使工作臺(tái)作向后或向上方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。</p><p>　?。?）圓工作臺(tái)的工作 </p><p>　　圓工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。在使用時(shí)，首先必須將圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳至“接通”位置，即圓工作臺(tái)的工作位置。此時(shí)，的觸點(diǎn)（11－21）、（17－18）斷開(kāi)，（21－19）接通，這樣就切斷了銑床工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制回路，工作臺(tái)就不可能作左、右、前、后和上

23、、下方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。圓工作臺(tái)的控制電路中，控制電源經(jīng)（11－15－16－17－23－22—21－19）接通接觸器線圈回路，使電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)圓工作臺(tái)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于線圈回路被切斷，所以進(jìn)給電動(dòng)機(jī)僅能以正向旋轉(zhuǎn)。因此，圓工作臺(tái)也只能按一個(gè)方向作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　?。?）進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng) </p><p>　　進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)與主軸變速?zèng)_動(dòng)一樣，為了便于變速時(shí)齒輪的嚙合，電氣控制上沒(méi)有進(jìn)給變速

24、沖動(dòng)電路。但進(jìn)給變速時(shí)不允許工作臺(tái)作任何方向的運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　變速時(shí)，先將變速手柄拉出，使齒輪脫離嚙合，然后轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤(pán)至所選擇的進(jìn)給速度擋，最后推入變速手柄。在推入變速手柄時(shí)，應(yīng)先將手柄向極端位置拉一下，使行程開(kāi)關(guān)SQ6被壓合一次．其常閉觸點(diǎn)（11－15）斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)（15－19）接通，控制電源經(jīng)（11－21—22－23－17－16－15－19）接通接觸器，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)作瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，便于齒輪嚙合。<

25、;/p><p>　?。?）工作臺(tái)快速移動(dòng) </p><p>　　銑床工作臺(tái)除能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外，還可進(jìn)行快速移動(dòng)，它可通過(guò)前述的方向控制手柄配合快速移動(dòng)按鈕或進(jìn)行操作。</p><p>　　當(dāng)工作臺(tái)已在某方向進(jìn)給，此時(shí)按下快速進(jìn)給按鈕或，使接觸器通電，接通快速移動(dòng)電磁鐵，銜鐵吸合，經(jīng)絲杠將進(jìn)給傳動(dòng)鏈中的摩擦離臺(tái)器合上，減少中間傳動(dòng)裝置，工作臺(tái)按原進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向?qū)崿F(xiàn)快速移動(dòng)

26、。當(dāng)放開(kāi)快速移動(dòng)按鈕或時(shí)，接觸器電磁鐵線圈相繼斷電。銜鐵釋放，摩擦離合器脫開(kāi)，快速移動(dòng)結(jié)束，工作臺(tái)仍按原進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度和原進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向繼續(xù)進(jìn)給。所以工作臺(tái)的快速移動(dòng)是點(diǎn)動(dòng)控制。</p><p>　　工作臺(tái)的快速移動(dòng)也可以在主軸電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)情況下進(jìn)行。這時(shí)應(yīng)將主軸換向開(kāi)關(guān)SA4扳向“停止”位置，然后按下或，使接觸器通電并自鎖，操縱工作臺(tái)手柄，使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。再按下快速移動(dòng)按鈕或，工作臺(tái)便可在主軸不旋轉(zhuǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)

27、快速移動(dòng)。</p><p>　　3．冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制與照明電路 </p><p>　　冷卻泵電動(dòng)機(jī)通常在銑削時(shí)由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)操作。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳至“接通”位置時(shí)，觸點(diǎn) （12－14）閉合，接觸器通電，起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)冷卻泵送出冷卻液。</p><p>　　機(jī)床的局部照明由變壓器輸出24安全電壓，由開(kāi)關(guān)SA5控制照明燈。</p><p>　　4．控

28、制電路的聯(lián)鎖與保護(hù) </p><p>　　銑床的運(yùn)動(dòng)較多，電氣控制電路較復(fù)雜，為了保證刀具、工件和機(jī)床能夠安全可靠地進(jìn)行工作，應(yīng)具有完善的聯(lián)鎖與保護(hù)。</p><p>　?。?）主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的順序聯(lián)鎖 </p><p>　　進(jìn)給運(yùn)動(dòng)電氣控制電路接在主軸電動(dòng)機(jī)接觸器觸點(diǎn)（8－13）之后。這就保證了在主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)才可起動(dòng)，主軸電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，進(jìn)給電動(dòng)

29、機(jī)應(yīng)立即停止。</p><p>　?。?）工作臺(tái)六個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向間的聯(lián)鎖 </p><p>　　工作臺(tái)左、右、前、后及上、下六個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分別由兩套機(jī)械機(jī)構(gòu)操作，而銑削加工時(shí)只許一個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，為了避免誤操作．采用機(jī)械聯(lián)鎖比較困難，因此采用電氣聯(lián)鎖。當(dāng)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)左、右方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制電源必須通過(guò)控制上、下與前、后進(jìn)給的行程開(kāi)關(guān)、常閉觸點(diǎn)支路。當(dāng)工作臺(tái)作前、后和上、下方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

30、時(shí)，控制電源必須通過(guò)控制右、左進(jìn)給的行程開(kāi)關(guān)、常閉觸點(diǎn)支路。這就實(shí)現(xiàn)了由電氣配合機(jī)械定位的六個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖。</p><p>　?。?）圓工作臺(tái)工作與六個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)間的聯(lián)鎖 </p><p>　　圓工作臺(tái)工作時(shí)不允許六個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中作任一方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。電路中除了通過(guò)開(kāi)關(guān)定位聯(lián)鎖外，還必須使控制電路通過(guò)、、、的常閉服點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。</p><p>　　

31、（4）進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)不允許工作臺(tái)作任何方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)聯(lián)鎖 </p><p>　　變速?zèng)_動(dòng)時(shí)，動(dòng)作觸點(diǎn)（11－15）斷開(kāi)，（15－19）接通，因此，控制電源必須經(jīng)過(guò)觸點(diǎn)（即圓工作臺(tái)不工作）和、、、四個(gè)常閉觸點(diǎn)（即工作臺(tái)六個(gè)方向均無(wú)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)），才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)。</p><p><b>　?。?）保護(hù)環(huán)節(jié) </b></p><p>　　主電路

32、、控制電路和照明電路都具有短路保護(hù)。六個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的終端限位保護(hù)，是由各自的限位擋鐵來(lái)碰撞操作手柄，使其返回中間位置以切斷控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，分別由熱繼電器FR1、FR2、FR3實(shí)現(xiàn)。為了確保刀具與工件的安全，要求主軸電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，除二臺(tái)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)外，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也應(yīng)停止，否則撞壞刀具與工件，因此，F(xiàn)R1 、FR3應(yīng)串接在相對(duì)位置的控制電路中。當(dāng)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)

33、，則要求進(jìn)給運(yùn)動(dòng)先停止，允許刀具空轉(zhuǎn)一會(huì)，再由操作者總停機(jī)。因此FR2的常閉觸點(diǎn)只串接在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制支路中。</p><p><b>　?。ㄈ┻x擇電氣元件</b></p><p><b>　　一些低壓電器的選擇</b></p><p>　　在設(shè)備電氣控制線路中，為了滿足生產(chǎn)工藝及電力拖動(dòng)的需要，電動(dòng)機(jī)要經(jīng)常地起動(dòng)、制動(dòng)、

34、改變運(yùn)動(dòng)方向、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；當(dāng)電路發(fā)生過(guò)載、短路、欠壓或失壓等情況時(shí)，控制電路的保護(hù)環(huán)節(jié)還應(yīng)當(dāng)自動(dòng)切斷電路，保護(hù)線路和設(shè)備。所有這些要求都需要借助于電器來(lái)完成。</p><p>　　由于各類(lèi)電器在設(shè)備電氣控制系統(tǒng)中所處的位置和所起的作用不同，其因此選用的方法也不盡相同。生產(chǎn)機(jī)械常用低壓電器的選擇，主要依據(jù)是電器產(chǎn)品目錄上的各項(xiàng)指標(biāo)或數(shù)據(jù)。正確合理地選擇低壓電器是電氣系統(tǒng)安全運(yùn)行、可靠工作的保證。</p>

35、<p>　　對(duì)于電氣元件的選擇，在選擇時(shí)我們應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： </p><p>　　根據(jù)對(duì)控制元件功能的要求，確定電氣元件功能的要求，確定電氣元件 類(lèi)型。如繼電器與接觸器，當(dāng)元件用于通，斷功率較大的主電路時(shí)，應(yīng)選擇交流接觸器；若元件用于切換功率較小的電路（如控制電路）時(shí)，則應(yīng)選擇中間繼電器；若伴有延時(shí)要求時(shí)，則應(yīng)選用時(shí)間繼電器。</p><p>　　根據(jù)電氣控制的電壓，

36、電流及功率的大小來(lái)確定元件的規(guī)格，滿足元器件的負(fù)載能力及使用壽命。</p><p>　　掌握元器件預(yù)期的工作環(huán)境及供應(yīng)情況，如防油，防塵，貨源等。</p><p>　　為了保證一定的可靠性，采用相應(yīng)的降額系數(shù)，并進(jìn)行一些必要的技術(shù)和校核。</p><p><b>　　1 按鈕 </b></p><p>　　按鈕通常是用來(lái)

37、短時(shí)間接通或斷開(kāi)小電流控制電路的開(kāi)關(guān)。</p><p>　　目前按鈕在結(jié)構(gòu)上有多種形式：旋鈕式——手動(dòng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行操作；指示燈——按鈕內(nèi)裝入了信號(hào)指示燈；緊急式——裝有蘑菇形式旋帽，用于緊急操作；等等。一般來(lái)說(shuō)，停止按鈕采用紅色。按鈕主要根據(jù)所需要的觸點(diǎn)數(shù)，使用場(chǎng)合及顏色來(lái)選擇。</p><p><b>　　2 低壓開(kāi)關(guān)</b></p><p>　

38、　低壓開(kāi)關(guān)主要包括如下幾種。</p><p><b>　　1)刀開(kāi)關(guān)</b></p><p>　　刀開(kāi)關(guān)主要用于接通或切斷長(zhǎng)期改組設(shè)備的電源。一般刀開(kāi)關(guān)的額定電壓不超過(guò)500V額定電流為10A到上千安多種等級(jí)。有些刀開(kāi)關(guān)附有熔斷器。不帶熔斷器式刀開(kāi)關(guān)主要有HD型及HS型，帶熔斷器式開(kāi)關(guān)有HK，HR3系列等。刀開(kāi)關(guān)主要根據(jù)電源種類(lèi)，電壓等級(jí)，電動(dòng)機(jī)容量，所需極數(shù)及使用場(chǎng)

39、來(lái)選擇。</p><p><b>　　2)組合開(kāi)關(guān)</b></p><p>　　組合開(kāi)關(guān)主要是作為電源引入開(kāi)關(guān)，所以也稱(chēng)電源隔離開(kāi)關(guān)。它可以啟停5KW以下的異步電動(dòng)機(jī)，但每小時(shí)的接通次數(shù)不宜超過(guò)10次，開(kāi)關(guān)的額定電流一般取電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5~2.5倍。</p><p>　　組合開(kāi)關(guān)主要根據(jù)電源種類(lèi)，電壓等級(jí)，所需觸點(diǎn)數(shù)及電動(dòng)機(jī)容量進(jìn)行選用。

40、常用的組合開(kāi)關(guān)為HZ-10系列，額定電流10A，25A，60A和100A四種，適用于交流電壓380V以下，支流電壓220V以下的電氣設(shè)備中。</p><p>　　3)限位開(kāi)關(guān)（行程開(kāi)關(guān)）</p><p>　　限位開(kāi)關(guān)是依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的行程位置而動(dòng)作的小電流開(kāi)關(guān)。它的選用主要根據(jù)機(jī)械位置對(duì)開(kāi)關(guān)形式的要求，對(duì)觸點(diǎn)數(shù)目，電壓種類(lèi)，電壓與電流等級(jí)的要求來(lái)確定。機(jī)床常用的有LX2型，LX19型，J

41、LXK1型，LXW11型和JLXK-111型微動(dòng)開(kāi)關(guān)等。對(duì)于要求動(dòng)作快，靈敏度高的行程控制，可采用接近開(kāi)關(guān)。接近開(kāi)關(guān)也稱(chēng)為無(wú)觸點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)，它是通過(guò)運(yùn)動(dòng)部件引起的電磁場(chǎng)變化而動(dòng)作的。接近開(kāi)關(guān)壽命長(zhǎng)，可靠性好，但精度和價(jià)格不如限位開(kāi)關(guān)。</p><p><b>　　4)自動(dòng)開(kāi)關(guān)</b></p><p>　　自動(dòng)開(kāi)關(guān)又稱(chēng)自動(dòng)空氣斷路器，自動(dòng)開(kāi)關(guān)在壓力機(jī)上應(yīng)用的很廣泛。這是因

42、為自動(dòng)開(kāi)關(guān)既接通或分?jǐn)嗾９ぷ麟娏?，也能自?dòng)分?jǐn)噙^(guò)載或短路電流，分?jǐn)嗄芰?qiáng)，有欠壓和過(guò)載短路保護(hù)作用。</p><p>　　選擇自動(dòng)開(kāi)關(guān)應(yīng)考慮其主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓，額定電流和允許切斷的極限電流等。自動(dòng)開(kāi)關(guān)拖扣器的額定電流應(yīng)等于或大于負(fù)載允許的長(zhǎng)期平均電流；自動(dòng)開(kāi)關(guān)的極限分?jǐn)嗄芰σ笥?，至少要等于電路最大短路電流；自?dòng)開(kāi)關(guān)拖扣器電流整定應(yīng)按下面的原則：欠電壓拖扣器額定電壓等于主電路等于主電路額定電壓；熱拖扣器的

43、整定電流與被控對(duì)象（負(fù)載）額定電流相等；電磁拖扣器的瞬時(shí)拖扣器整定電流應(yīng)大于負(fù)載正常工作時(shí)的尖峰電流；保護(hù)電動(dòng)機(jī)時(shí)，電磁拖扣器的瞬時(shí)拖扣電流為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的1.7倍。</p><p><b>　　3 接觸器的選用</b></p><p>　　選擇接觸器主要依據(jù)以下數(shù)據(jù)：電源種類(lèi)（直流或交流）；主觸點(diǎn)額定電流；輔助觸點(diǎn)的種類(lèi)、數(shù)量和觸點(diǎn)的額定電流；電磁線圈的電源種類(lèi)、

44、頻率和額定電壓；額定操作頻率等。機(jī)床用的最多的是交流接觸器。</p><p>　　交流接觸器的選擇主要考慮主觸點(diǎn)的額定電流、額定電壓、線圈電壓等。</p><p>　　交流接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓一般按高于線路額定電壓來(lái)確定。</p><p>　　根據(jù)控制回路的電壓決定接觸器的線圈電壓。為保證安全，一般接觸器吸引線圈選擇較低的電壓。但如果在控制線路比較簡(jiǎn)單的情況下，為

45、了省去變壓器，可選用380V電壓。值得注意的是，接觸器產(chǎn)品系列是按使用類(lèi) 別設(shè)計(jì)的，所以要根據(jù)接觸器負(fù)擔(dān)的工作任務(wù)來(lái)選用相應(yīng)的產(chǎn)品系列。</p><p>　　接觸器輔助觸點(diǎn)的數(shù)量、種類(lèi)滿足線路的需要。</p><p><b>　　4 繼電器的選用</b></p><p>　　1）一般繼電器的選用</p><p>　　一般

46、繼電器是指具有相同電磁系統(tǒng)的繼電器，又稱(chēng)電磁繼電器。選用時(shí)，除滿足繼電器線圈電壓或線圈電流的要求外，還應(yīng)按照控制需要分別選用過(guò)電流繼電器、欠電流繼電器、過(guò)電壓繼電器、欠電壓繼電器中間繼電器等。另外電壓、電流繼電器還有交流、直流之分，選擇時(shí)也應(yīng)當(dāng)注意。</p><p>　　2）時(shí)間繼電器的選擇</p><p>　　時(shí)間繼電器是壓力機(jī)控制線路中常用電器之一。它的類(lèi)型有：電磁式，空氣阻尼式，電動(dòng)

47、式及電子式等。用的較多的是空氣阻尼式時(shí)間繼電器，它的特點(diǎn)是工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，延時(shí)整定范圍較寬（可達(dá)0.4s～180s）</p><p>　　時(shí)間繼電器型式多樣，各具特點(diǎn)，選擇時(shí)應(yīng)從以下幾方面考慮。</p><p>　　(1) 根據(jù)控制線路的要求來(lái)選擇延時(shí)方式，即通電延時(shí)型或斷電延時(shí)型。</p><p>　　(2) 根據(jù)延時(shí)準(zhǔn)確度要求和延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)選擇。<

48、/p><p>　　(3) 根據(jù)使用場(chǎng)合、工作環(huán)境選擇合適的時(shí)間繼電器。</p><p><b>　　3）熱繼電器的選擇</b></p><p>　　熱繼電器的選擇應(yīng)按電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境、起動(dòng)情況、負(fù)載性質(zhì)等因素來(lái)考慮。一方面要充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力，另一方面，對(duì)電動(dòng)機(jī)在短時(shí)過(guò)載與起動(dòng)瞬間不受影響。</p><p>　　熱繼電

49、器結(jié)構(gòu)形式的選擇。星形連接的電動(dòng)機(jī)可以選擇兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，三角形連接的電動(dòng)機(jī)應(yīng)當(dāng)選擇帶斷相保護(hù)裝置的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器。</p><p>　　根據(jù)以上的選擇原則，在本次設(shè)計(jì)中選用的各中元器件如下表所示：</p><p>　　控制線路電器元件的代號(hào)、名稱(chēng)及型號(hào)</p><p>　　三、銑床的可編程控制器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　?。?/p>

50、一）可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則</p><p>　　在設(shè)計(jì)可編程控制器系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則。</p><p>　　最大限速地滿足控制要求</p><p>　　充分發(fā)揮可編程控制器功能，最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。設(shè)計(jì)人員要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集資料。同時(shí)要注意和現(xiàn)場(chǎng)工程管理和技術(shù)人員及操作人員緊密配合，共同解決重點(diǎn)問(wèn)

51、題和疑難問(wèn)題。</p><p><b>　　保證系統(tǒng)安全可靠</b></p><p>　　保證可編程控制器控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全，可靠，穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。</p><p>　　3） 力求簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，使用與維修方便</p><p>　　在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷擴(kuò)大工程的效益，另一方面也要注

52、意不斷降低工程的成本，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。</p><p>　　4） 適應(yīng)發(fā)展的需要</p><p>　　適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。</p><p>　?。ǘ┛删幊炭刂破飨到y(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1）PLC的選型</b></p><p>　　本系統(tǒng)有輸入信號(hào)

53、有19個(gè)，輸出信號(hào)有7個(gè).通過(guò)對(duì)可編程器的機(jī)型，容量，輸入/輸出模塊，電源等的分析。為此我們選擇了FX2N-48MR，同時(shí)需要它的擴(kuò)展模塊。</p><p>　　2）主電路和可編程控制器的輸入、輸出接線圖如圖所示。</p><p>　　3）輸入輸出設(shè)備及PLC的I/O元件設(shè)置</p><p><b>　　4）梯形圖 </b></p>

54、<p><b>　　四、總結(jié)</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)是對(duì)我們所學(xué)機(jī)床電氣控制技術(shù)課程的檢驗(yàn)，是一次綜合性較強(qiáng)的應(yīng)用。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，幫助我們認(rèn)識(shí)并改正自己的不足，從理論實(shí)踐的角度將所學(xué)知識(shí)加以應(yīng)用，為以后的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　對(duì)于現(xiàn)在的我們而言，這次課程設(shè)計(jì)其實(shí)是有點(diǎn)挑戰(zhàn)的，因?yàn)闄C(jī)床電氣課程是在上個(gè)學(xué)期所學(xué)的內(nèi)容

55、，經(jīng)過(guò)半年的時(shí)間，有些知識(shí)確實(shí)已經(jīng)遺忘得差不多了。利用這次課程設(shè)計(jì)，使我們?cè)俅文闷饡?shū)本，回憶曾經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)，查漏補(bǔ)缺，更讓我們深刻認(rèn)識(shí)到，學(xué)習(xí)不是一蹴而就的事情，得堅(jiān)持。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)主要是對(duì)銑床的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)銑床的構(gòu)造及其工作原理的了解，建立銑床的電氣控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)。這一步驟是需要付出努力的。網(wǎng)上查資料，圖書(shū)館等都是我們獲取將資料的途徑。這次課程設(shè)計(jì)也鍛煉了我們的團(tuán)隊(duì)

56、協(xié)作能力。通過(guò)分工合作，我們也嘗試了合作的愉快。使得我們?cè)O(shè)計(jì)的銑床電氣控制系統(tǒng)及PLC控制系統(tǒng)基本能達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多知識(shí)。對(duì)繼電器控制原理以及PLC控制原理也有了深入的理解。能較熟練的選擇各電氣元件型號(hào)，分析電路圖，會(huì)簡(jiǎn)單的編程等各個(gè)方面的知識(shí)都有了提升。但是依然存在著缺陷，我明白自己依然存在著許多不足，所以在以后的學(xué)習(xí)中，我會(huì)盡最大的努力去學(xué)習(xí)以及運(yùn)用。

57、</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是促使我們將所學(xué)理論知識(shí)加以實(shí)踐的的過(guò)程，更幫助了我們深入體會(huì)所學(xué)知識(shí)的重要性。能完成這次課程設(shè)計(jì)，同學(xué)之間的協(xié)作以及老師的教導(dǎo)是非常之重要的。正因?yàn)槿绱?，我才能圓滿地完成這次課程設(shè)計(jì)。由衷地感謝老師及同組的同學(xué)們。</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]張萬(wàn)奎主編.機(jī)床電氣控

58、制技術(shù).北京：中國(guó)林業(yè)出版社.北京大學(xué)出版社，2006.</p><p>　　[2] .孫余凱,吳鳴山等編著.學(xué)看實(shí)用電氣控制線路圖.北京：電子工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[3] 李偉主編.機(jī)床電器與PLC.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006.</p><p>　　[4]鄭鳳翼，鄭丹丹，趙春江.主編.圖解PLC控制系統(tǒng)梯形圖和語(yǔ)句表..北京：人民

59、郵電出版社,2006.</p><p>　　[5] 芮靜康 .實(shí)用機(jī)床電路圖集. 北京：中國(guó)水利水電出版社.2006.</p><p><b>　　六、附錄</b></p><p>　　1、電氣主電路和控制電路原理圖</p><p><b>　　2、PLC接線圖</b></p>&