畢業(yè)設(shè)計(jì)CA6140車床電氣控制線路設(shè)計(jì).doc

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九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣學(xué)院 《電機(jī)控制與電工工藝》綜合實(shí)訓(xùn)任務(wù)書 院 系： 電氣工程學(xué)院電氣系 專 業(yè)： 船舶電氣自動(dòng)化技術(shù) 學(xué) 生 姓 名： 魏日發(fā) 學(xué) 號(hào)： 20111639 綜合實(shí)訓(xùn)題目： 1、工廠電動(dòng)葫蘆電氣控制線路設(shè)計(jì)、裝調(diào) 2、C6140普通車床電氣控制線路設(shè)計(jì)、裝調(diào) 3、X62萬(wàn)能銑床電氣控制線路設(shè)計(jì)、裝調(diào) 起 迄 日 期: 2013/01/03 實(shí)訓(xùn)地點(diǎn): 工程中心 指 導(dǎo) 教 師: 目 錄 【關(guān)鍵詞】………………………………………………………………………（2） 1. CA6140車床的主要功能、結(jié)構(gòu)及型號(hào)意義 ………………………………………………………… （2） 1.1 主要功能………………………………………………………… （2） 1.2 型號(hào)意義………………………………………………………… （2） 2. CA6140臥式車床的主要運(yùn)動(dòng)形式及控制要求………………………………………………………… （2） 2.1 主運(yùn)動(dòng)………………………………………………………… （2） 2.2 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)………………………………………………………… （2） 2.3 輔助運(yùn)動(dòng)………………………………………………………… （3） …… 3. 電氣控制線路設(shè)計(jì)………………………………………………………… （3） 3.1 主回路設(shè)計(jì)………………………………………………………… （3） 3.2 控制回路設(shè)計(jì)………………………………………………………… （4） 3.3 信號(hào)指示與照明電路………………………………………………………… （5） 4 電氣元件選擇…………………………………………………… （5） 5 繪制綜合電氣控制原理圖…………………………………………………… （7） 6 實(shí)訓(xùn)小結(jié)……………………………………………………………………（10） CA6140車床電氣控制線路設(shè)計(jì) 【關(guān)鍵詞】 CA6140 機(jī)床 控制線路 1. CA6140車床的主要功能、結(jié)構(gòu)及型號(hào)意義 1.1 主要功能：CA6140車床是一種應(yīng)用極為廣泛的金屬切削機(jī)床，能夠車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋、切斷及割槽等，并可以裝上鉆頭或鉸刀進(jìn)行鉆孔和鉸孔等。 1.2型號(hào)意義：如圖1-1 圖1-1 CA6140車床型號(hào)意義 2. CA6140臥式車床的主要運(yùn)動(dòng)形式及控制要求 2.1主運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)形式：主軸通過卡盤或頂尖帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)： 控制要求： （1）主軸電動(dòng)機(jī)選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，不進(jìn)行調(diào)速，主軸采用齒輪箱進(jìn)行機(jī)械有級(jí)調(diào)速 （2）車削螺紋時(shí)要求主軸有正反轉(zhuǎn)，一般由機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)，主軸電動(dòng)機(jī)只作單向旋轉(zhuǎn) （3）主軸電動(dòng)機(jī)的容量不大，可采用直接啟動(dòng) 2.2 進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)形式：刀架帶動(dòng)刀具的直線運(yùn)動(dòng) 控制要求： 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也由主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，主軸電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過掛輪箱傳遞給進(jìn)給箱來實(shí)現(xiàn)刀具的縱向和橫向進(jìn)給。加工螺紋時(shí)，要求刀具移動(dòng)和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)有固定的比例關(guān)系 2.3 輔助運(yùn)動(dòng) （1）運(yùn)動(dòng)形式：刀架的快速移動(dòng) 控制要求： 由刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，該電動(dòng)機(jī)可直接啟動(dòng)，也不需要正反轉(zhuǎn)和調(diào)速 （2）運(yùn)動(dòng)形式：尾架的縱向移動(dòng) 控制要求：由手動(dòng)操作控制 （3）運(yùn)動(dòng)形式：工件的夾緊與放松 控制要求：由手動(dòng)操作控制 （4）運(yùn)動(dòng)形式：加工過程的冷卻 控制要求：冷卻泵電動(dòng)機(jī)和主軸電動(dòng)機(jī)要實(shí)現(xiàn)順序控制，冷卻泵電動(dòng)機(jī)也不需要正反轉(zhuǎn)和調(diào)速 2.4 電動(dòng)機(jī)型號(hào)： 主軸電動(dòng)機(jī)M1 Y132M-4-B3 380V 15.4A 7.5KW 1450r/min 冷卻泵電動(dòng)M2 AOB-25 380V 0.32A 90W 3000 r/min 快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3 AOS5634 380V 0.25KW 1360r/min 3.電氣控制線路設(shè)計(jì) 3.1主回路設(shè)計(jì) 根據(jù)電氣傳動(dòng)的要求，由接觸器KM1、KM2、KM3分別控制電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3，具體電路圖如圖3-1所示。 圖3-1主控制電路設(shè)計(jì) 在主電路中，M1為主軸電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn)并通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車刀的進(jìn)給。主軸電動(dòng)機(jī)M1的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止由接觸器KM1的三個(gè)常開主觸點(diǎn)的接通和斷開來控制，電動(dòng)機(jī)M1只需作正轉(zhuǎn)，而主軸的正反轉(zhuǎn)是由摩擦離合器改變傳動(dòng)鏈來實(shí)現(xiàn)的。電動(dòng)機(jī)M1的容量小于10KW，所以采用直接啟動(dòng)。M2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行車削加工時(shí)，刀具的溫度高，需用冷卻液來進(jìn)行冷卻。為此，車床備有一臺(tái)冷卻泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)冷卻泵，噴出冷卻液，實(shí)現(xiàn)刀具的冷卻。冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM2的主觸點(diǎn)控制。M3為快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由接觸器KM3的主觸點(diǎn)控制。M2、M3的容量都很小，加裝熔斷器FU1作短路保護(hù)。熱繼電器FR1和FR2分別作M1和M2的過載保護(hù)，快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3是短時(shí)工作的，所以不需要過載保護(hù)。帶鑰匙的低壓短路器QF是電源總開關(guān)。 3.2 控制回路設(shè)計(jì) 控制電路的供電電壓是127V，通過控制變壓器TC將380V的電壓降為127V得到。控制變壓器的一次側(cè)由FU1作短路保護(hù)，二次側(cè)由FU2、FU3、FU4分別作短路保護(hù)。如圖3-2所示。 3.2.1電源開關(guān)的控制 電源開關(guān)是帶有開關(guān)鎖SA2的低壓斷路器QF，當(dāng)要合上電源開關(guān)時(shí)，首先用開關(guān)鑰匙將開關(guān)鎖SB右旋，再扳動(dòng)斷路器QF將其合上。若用開關(guān)鑰匙將開關(guān)鎖SB左旋，其觸點(diǎn)閉合，QF線圈通電，斷路器QF將自動(dòng)跳開。若出現(xiàn)誤操作，又將QF合上，QF將在0.1s內(nèi)再次自動(dòng)跳閘。 由于機(jī)床的電源開關(guān)采用了鑰匙開關(guān)，接通電源時(shí)要先用鑰匙打開開關(guān)鎖，再合斷路器，增加了安全性，同時(shí)在機(jī)床控制配電盤的壁龕門上裝有安全行程開關(guān)SQ2，當(dāng)打開配電盤壁龕門時(shí)，行程開關(guān)的觸點(diǎn)SQ2閉合，QF的線圈通電，QF自動(dòng)跳閘，切除機(jī)床的電源，以確保人身安全。 3.2.2主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制 SB1是紅色蘑菇型的停止按鈕，SB2是綠色的啟動(dòng)按鈕。按一下啟動(dòng)按鈕SB2，KM1線圈通電吸合并自鎖，KM1的主觸點(diǎn)閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。按一下SB1，接觸器KM1斷電釋放，其主觸點(diǎn)和自鎖觸點(diǎn)都斷開，電動(dòng)機(jī)M1斷電停止運(yùn)行。 3.2.3冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制 當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，KM1的常開觸點(diǎn)閉合，這時(shí)若旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)SB4使其閉合，則KA1線圈通電，其主觸點(diǎn)閉合，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)，提供冷卻液。當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)M1停車時(shí)，KM常開觸頭斷開，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2隨即停止。M1和M2之間存在聯(lián)鎖關(guān)系。 3.2.4快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的控制 快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3是由接觸器KA2進(jìn)行的點(diǎn)動(dòng)控制。按下按鈕SB3，接觸器KA2線圈通電，其主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)，拖動(dòng)刀架快速移動(dòng)；松開SB3，M3停止。快速移動(dòng)的方向通過裝在溜板箱上的十字手柄扳到所需要的方向來控制。 3.2.5 SQ1是機(jī)床床頭的掛輪架皮帶罩處的安全開關(guān)。當(dāng)裝好皮帶罩時(shí)，SQ1（1-2）閉合，控制電路才有電，電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3才能啟動(dòng)。當(dāng)打開機(jī)床床頭的皮帶罩時(shí)，SQ1（1-2）斷開，使接觸器KM1，KM2、KM3斷電釋放，電動(dòng)機(jī)全部停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以確保人身安全。 圖3-2 控制電路設(shè)計(jì) 3.3信號(hào)指示與照明電路 照明電路采用36V安全交流電壓，信號(hào)回路采用6V的交流電壓，均由控制變壓器二次側(cè)提供。FU4是照明電路的短路保護(hù)，照明燈EL的一端必須保護(hù)接地。FU3為指示燈的短路保護(hù)，合上電源開關(guān)QF，指示燈HL亮，表明控制電路有電。如圖3-2所示。 4.電氣元件選擇 4.1電源引入開關(guān)Q Q主要作為電源隔離開關(guān)用，并不是用它來直接起停電動(dòng)機(jī)，可按電動(dòng)機(jī)額定電流來選。根據(jù)該三臺(tái)電動(dòng)機(jī)來看，選中小型組合機(jī)床常用三極組合開關(guān)，型號(hào)DZ5-20，電流20A。 4.2 熱繼電器FR1、FR2 主電動(dòng)機(jī)M1額定電流15.4A,KH1應(yīng)選用JR16-20/3D型熱繼電器，熱元件電流為20A整定電流調(diào)節(jié)范圍較大，工作時(shí)將額定電流調(diào)到15.4A. M2的工作電流只有0.32A，故選用JR2-1型熱繼電器，熱元件整定電流調(diào)節(jié)范圍較小，工作時(shí)調(diào)整在0.32A。 4.3 熔斷器FU、FU1、FU2、FU3、FU4 FU對(duì)整機(jī)進(jìn)行短路保護(hù)的熔斷器，選用RL1型熔斷器，配用40A的熔斷體。 FU1、FU2、FU3、FU4均選用RL1型熔斷器，分別配用4A,2A,1A,1A的熔斷體。 4.4 接觸器KM1,KM2及KM3 接觸器KM1根據(jù)主電動(dòng)機(jī)的額定電流等于15.4A，控制回路電源電壓127V，需主觸點(diǎn)3對(duì)，動(dòng)合輔助觸頭2對(duì)，根據(jù)以上情況，選用CJ0-10A型交流接觸器，電磁線圈電壓為127V KM2,KM3也采用同樣型號(hào)的交流接觸器。 4.5 控制變壓器TC 控制變壓器TC最大負(fù)載是KM1,KM2，KM3及指示燈同時(shí)工作時(shí)，根據(jù)總功率計(jì)算公式，選用BK-200型控制變壓器，380/127、36、6V 4.5 制定電氣元件明細(xì)表 電氣元件明細(xì)表要注明各元器件的型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量等，如表2-1所示。 表2-1 CA6140車床電氣元件表 符號(hào) 元件名稱 型號(hào) 規(guī)格 件數(shù) 作用 M1 主軸 電動(dòng)機(jī) Y132M-4-B3 7.5KW 1450r/min 1 工件的旋轉(zhuǎn)和刀具的進(jìn)給 M2 冷卻泵 電動(dòng)機(jī) AOB-25 90W 3000 r/min 1 供給冷卻液 M3 快移電動(dòng)機(jī) AOS5634 0.25KW1360r/min 1 刀架的快速移動(dòng) KM1 交流接觸器 CJ0-10A 127V10A 1 控制主軸電動(dòng)機(jī)M1 KM2 交流接觸器 CJ0-10A 127V10A 1 控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2 KM3 交流接觸器 CJ0-10A 127V10A 1 快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3 QF 低壓斷路器 DZ5-20 380V 20A 1 電源總開關(guān) SB1 按鈕 LA2型 500V 5A 1 主軸停止 SB2 按鈕 LA2型 500V 5A 1 主軸啟動(dòng) SB3 按鈕 LA2型 500V 5A 1 快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3點(diǎn)動(dòng) SA 鑰匙式 電源開關(guān) 1 開關(guān)鎖 SA1 轉(zhuǎn)換開關(guān) HZ2-10/3 10A，三極 1 控制冷卻泵電動(dòng)機(jī) SA2 轉(zhuǎn)換開關(guān) HZ2-10/3 10A，三極 1 控制照明燈 SQ1 行程開關(guān) LX3-11K 1 打開皮帶罩時(shí)被壓下 SQ2 行程開關(guān) LX5-11K 1 電氣箱打開時(shí)閉合 FR1 熱繼電器 JR16-20/3D 15.4A 1 M1過載保護(hù) FR2 熱繼電器 JR2-1 0.32A 1 M2過載保護(hù) TC 變壓器 BK-200 380/127、36、6V 1 控制與照明用變壓器 FU 熔斷器 RL1 40A 1 全電路的短路保護(hù) FU1 熔斷器 RL1 4A 1 M2、 M3的短路保護(hù) FU2 熔斷器 RL1 2A 1 控制回路的短路保護(hù) FU3 熔斷器 RL1 1A 1 指示燈回路短路保護(hù) FU4 熔斷器 RL1 1A 1 照明回路的短路保護(hù) EL 照明燈 K-1，螺口 40W36V 1 機(jī)床局部照明 HL 指示燈 DX1-0 白色，配6V0.15A燈泡 1 電源指示燈 5．繪制綜合電氣控制原理圖 依據(jù)國(guó)家電氣制圖規(guī)范，按設(shè)計(jì)要求，繪制詳細(xì)的電氣控制原理圖，如圖5-1 說明如下： 表5-1接觸器觸頭在電路圖中位置的標(biāo)記 欄目 左欄 中欄 右欄 觸頭類型 主觸頭所 處的圖區(qū)號(hào) 輔助常開觸頭 所處的圖區(qū)號(hào) 輔助常閉觸頭 所處的圖區(qū)號(hào) 舉例 KM 2∣8 ∣ X 2∣10∣ X 2∣ 表示3對(duì)主觸 頭均在圖區(qū)2 表示一對(duì)輔助常開觸頭在圖區(qū)8，另一對(duì)常開觸頭在圖區(qū)10 表示2對(duì)輔助 常閉觸頭未用 表5-2繼電器觸頭在電路圖中位置的標(biāo)記 欄目 左欄 右欄 觸頭類型 常開觸頭所處的圖區(qū)號(hào) 常閉觸頭所處的圖區(qū)號(hào) 舉例 KA2 4 ∣ 4 ∣ 4 ∣ 表示3對(duì)常開觸頭均在圖區(qū)4 表示常閉觸頭未用 圖5-1 CA6140車床整機(jī)電氣控制原理圖 6實(shí)訓(xùn)小節(jié) 對(duì)于這次實(shí)訓(xùn)，剛開始得時(shí)候由于沒有經(jīng)驗(yàn)，動(dòng)手的時(shí)候手忙腳亂，不知從何入手。我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這次實(shí)訓(xùn)做的也不太好，但是在實(shí)訓(xùn)過程中所學(xué)到的東西是這次課程實(shí)訓(xùn)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。