機(jī)電控制課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)--銑床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　機(jī)電控制技術(shù)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　起止日期： 2011 年 12 月 12 日 至 2011 年 12 月 17 日</p><p><b>　　機(jī)械工程學(xué)院</b></p><p>　

2、　2011年12月16日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、控制對(duì)象（銑床）描述3</p><p><b>　?。ㄒ唬┖?jiǎn)介3</b></p><p>　?。ǘC(jī)床結(jié)構(gòu)及工作要求3</p><p>　　二、銑床系統(tǒng)的電氣控制電路設(shè)計(jì)

3、4</p><p>　?。ㄒ唬╇姎鈧鲃?dòng)的特點(diǎn)及控制要求4</p><p>　?。ǘ├^電器-接觸器電氣控制電路的設(shè)計(jì)4</p><p>　?。ㄈ├^電器-接觸器電氣控制電路圖分析及介紹5</p><p>　?。ㄋ模┻x擇電氣元件及明細(xì)表10</p><p>　　三、銑床的可編程控制器（PLC）設(shè)計(jì)14</

4、p><p>　?。ㄒ唬┛删幊炭刂破骺刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則14</p><p>　?。ǘ┛删幊炭刂破飨到y(tǒng)的設(shè)計(jì)14</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)心得17</b></p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)18</b></p><p><b>　　六、附圖

5、18</b></p><p>　　一、控制對(duì)象（銑床）描述</p><p><b>　?。ㄒ唬┖?jiǎn)介</b></p><p>　　銑床（millingmachine）系指主要用銑刀在工件上加工各種表面的機(jī)床。通常銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，工件（和）銑刀的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它可以加工平面、溝槽，也可以加工各種曲面、齒輪等。銑床是用銑刀對(duì)工件進(jìn)

6、行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　?。ǘC(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><

7、;p>　　圖1 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-主軸變速

8、手柄</p><p><b>　　其工作原理：</b></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。&

9、lt;/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>&l

10、t;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>　　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、銑床系統(tǒng)的電氣控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　（一）電氣傳動(dòng)的特點(diǎn)及控制要求</p><p>　　銑床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間沒(méi)有速度比例協(xié)調(diào)的要求，各自采用單獨(dú)的籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。</p>

11、;<p>　　為了能進(jìn)行順銑和逆銑加工，要求主軸能夠?qū)崿F(xiàn)正，反轉(zhuǎn)。</p><p>　　為提高主軸旋轉(zhuǎn)的均勻性并消除銑削加工時(shí)的震動(dòng)，主軸上裝有飛輪，其轉(zhuǎn)慣量較大，因此要求主軸電動(dòng)機(jī)有停車(chē)制動(dòng)控制。</p><p>　　為適應(yīng)加工的需要，主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度應(yīng)有較寬的調(diào)節(jié)范圍。X62W銑床采用機(jī)械變速的方法，為保證變速時(shí)齒輪易于齒合，減小齒輪端面的沖擊，要求變速時(shí)有電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)沖

12、動(dòng)。</p><p>　　進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和主軸運(yùn)動(dòng)應(yīng)有電氣聯(lián)鎖。為了防止主軸未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工作臺(tái)將工件送進(jìn)可能損壞刀具或工件，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)要在銑刀旋轉(zhuǎn)后才能進(jìn)行。為降低加工工件的表面粗糙度，加工結(jié)束必須在銑刀停轉(zhuǎn)前停止進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　在六個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)要有聯(lián)鎖，在任何時(shí)刻，工作臺(tái)在上，下，左，右，前，后六個(gè)方向上，只能有一個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　為了

13、適應(yīng)工作臺(tái)在六個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)的要求，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)應(yīng)能正，反轉(zhuǎn)?？焖龠\(yùn)動(dòng)由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)與快速電磁鐵配合完成。</p><p>　　圓工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)只需一個(gè)轉(zhuǎn)向，且要與工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有聯(lián)鎖，不能同時(shí)進(jìn)行。</p><p>　　冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3只要求單方向轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　為操作方便，應(yīng)能在兩處控制各部件的啟動(dòng)和停止。</p><p>　　（二）繼

14、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)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

15、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)根據(jù)設(shè)計(jì)要求我們?cè)O(shè)計(jì)了如圖一所示的繼電器-接觸器電氣控制電路圖。</p><p>　?。ㄈ├^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)控制 為主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)。從主電路看出，主軸電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)預(yù)選確定

16、。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作見(jiàn)表1。主軸電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止由接觸器控制，接觸器及電阻和速度繼電器組成停機(jī)反接制動(dòng)控制。</p><p>　　表1 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)動(dòng)作表</p><p>　　（1）主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng) 接通電源開(kāi)關(guān)，選擇主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向，操作轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)于所需位置。主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止分別由裝于工作臺(tái)上與床身上的控制按鈕、和、實(shí)現(xiàn)兩地控制。按下按鈕或，接觸器得電，主觸點(diǎn)閉合并自鎖，主軸電動(dòng)機(jī)按預(yù)選方向

17、起動(dòng)，帶動(dòng)主釉、銑刀旋轉(zhuǎn)，同時(shí)速度繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為停機(jī)反接制動(dòng)作準(zhǔn)備。</p><p>　?。?）主軸電動(dòng)機(jī)停機(jī) 按下停機(jī)按鈕或。接觸器失電，切斷正序電源，同時(shí)接觸器得電，電動(dòng)機(jī)串電阻實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)，當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于120，觸點(diǎn)斷開(kāi)，斷電，電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)結(jié)束；停機(jī)操作時(shí)應(yīng)注意在按下或要按到底，否則反接制動(dòng)電路未接入，電動(dòng)機(jī)只能實(shí)現(xiàn)自然停機(jī)。如果在按下按鈕時(shí)間太短，反接制動(dòng)的時(shí)間也太短，制動(dòng)效果差，因此，

18、操作時(shí)要在主軸快停機(jī)時(shí)再松開(kāi)按鈕。</p><p>　?。?）主軸的變速運(yùn)動(dòng) 主軸的變速采用圓孔盤(pán)式結(jié)構(gòu)，變速時(shí)操作變速手柄在拉出或推回過(guò)程中短時(shí)觸動(dòng)沖動(dòng)開(kāi)關(guān)，主軸電動(dòng)機(jī)瞬動(dòng)一下而實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　主軸處于停車(chē)狀態(tài)時(shí)，操作變速手柄，觸動(dòng)沖動(dòng)開(kāi)關(guān)使接觸器瞬時(shí)得電，電動(dòng)機(jī)定子串電阻沖動(dòng)一下，帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一下，便于齒輪嚙合，完成變速。</p><p>　　主軸

19、已起動(dòng)工作時(shí)，要變速同樣操作變速手柄，操作時(shí)也觸動(dòng)沖動(dòng)開(kāi)關(guān)，使接觸器失電，得電一下進(jìn)行反接制動(dòng)，使主軸轉(zhuǎn)速迅速下降，以便于在低速下齒輪嚙合，完成變速后，應(yīng)重新按起動(dòng)按鈕，主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)繼續(xù)工作。</p><p>　　主軸在變速操作時(shí)，以較快速度將手柄推入嚙合位置，因?yàn)榈乃矂?dòng)是靠手柄上凸輪的一次接觸達(dá)到，如果推入動(dòng)作緩慢，凸輪與接觸時(shí)間延長(zhǎng)，會(huì)使主油電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高，從而使齒輪嚙合不上，甚至損壞斷輪。</p&g

20、t;<p>　　2．工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制 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)（11－12）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。這時(shí)圓工作臺(tái)開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)位置，即觸點(diǎn)（17－1

21、8）和（12－22）接通，（22－19）斷開(kāi)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)通過(guò)工作臺(tái)方向操作手柄進(jìn)行控制。圓工作臺(tái)開(kāi)關(guān)動(dòng)作表見(jiàn)表2。</p><p>　　表2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) 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）接通，常閉觸點(diǎn)（25－17）斷開(kāi)，此時(shí)，控制電源

22、經(jīng)（12－15－16－17－18－19）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（垂直）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)的前后及上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，共用一套操

23、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)

24、斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，控制電源經(jīng)（12－22－25－17－18－19）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)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>　　表2

25、 工作臺(tái)的升降及橫向操作手柄位置</p><p>　　（3）圓工作臺(tái)的工作 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)（12－22）、（17－18）斷開(kāi)，（22－19）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、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)（12－15－16－

26、17－25－22－19）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) 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?zèng)_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，

27、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)被壓合一次．其常閉觸點(diǎn)（12－15）斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)（15－19）接通，控制電源經(jīng)（12－22－25－17－16－15－19）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。</p><p>　?。?）工作臺(tái)快速移動(dòng) 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

28、柄配合決速移動(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)。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。<

29、/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)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)快速移動(dòng)。</p><p>　　3．冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制與照明電路 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)閉合，接觸器通電，起動(dòng)

30、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)控制照明燈。</p><p>　　4．控制電路的聯(lián)鎖與保護(hù) 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 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)

31、（11－12）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)機(jī)應(yīng)立即停止。</p><p>　　（2）工作臺(tái)六個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向間的聯(lián)鎖 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

32、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)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 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)、、、的常閉觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。</p><p>　

33、?。?）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 變速?zèng)_動(dòng)時(shí)，動(dòng)作觸點(diǎn)（12－15）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>　?。?）保護(hù)環(huán)節(jié) 主電路、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

34、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、、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，、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)，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，的常閉觸點(diǎn)只串接在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制支路中。</p><p>　　（四）選擇

35、電氣元件及明細(xì)表</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)、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)

36、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><p>　　對(duì)于電氣元件的選擇，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

37、）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>　　（2）根據(jù)電氣控制的電壓，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>　　（3）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。<

38、;/p><p><b>　　1 按鈕 </b></p><p>　　按鈕通常是用來(lái)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

39、來(lái)選擇。</p><p><b>　　2 低壓開(kāi)關(guān)</b></p><p>　　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

40、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)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

41、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。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

42、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，JLXK1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>

43、　　4)自動(dòng)開(kāi)關(guān)</b></p><p>　　自動(dòng)開(kāi)關(guān)又稱自動(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?yàn)樽詣?dòng)開(kāi)關(guān)既接通或分?jǐn)嗾９ぷ麟娏鳎材茏詣?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)

44、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>

45、<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)、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>

46、<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

47、繼電器的選用</b></p><p>　　1）一般繼電器的選用</p><p>　　一般繼電器是指具有相同電磁系統(tǒng)的繼電器，又稱電磁繼電器。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>

48、　　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)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

49、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。</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)

50、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。熱繼電器結(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)以上步驟及參考資料的查找，制定了本課程設(shè)計(jì)中繼電器元件表（見(jiàn)表4）。</p><p>　　表4 電動(dòng)機(jī)和電器元件明細(xì)表</p&

51、gt;<p>　　三、銑床的可編程控制器（PLC）設(shè)計(jì)</p><p>　?。ㄒ唬┛删幊炭刂破骺刂葡到y(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>　　1）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

52、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)題和疑難問(wèn)題。</p><p>　　2）保證系統(tǒng)安全可靠</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><

53、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

54、</b></p><p>　　本系統(tǒng)有輸入信號(hào)有18個(gè)，輸出信號(hào)有6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、輸出接線圖如圖二所示。</p><p>　　3）輸入輸出設(shè)備及PLC的I/O元件設(shè)置見(jiàn)表5。</p>

55、<p>　　表5 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><p>　　根據(jù)電路圖控制線路及元件畫(huà)出其梯形圖如圖三所示</p><p>　　四、設(shè)計(jì)總結(jié)和心得體會(huì)</p><p>　　一周多的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)

56、了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會(huì)了合作，學(xué)會(huì)了運(yùn)籌帷幄，學(xué)會(huì)了寬容，學(xué)會(huì)了理解，也學(xué)會(huì)了做人與處世。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程．”千里之行始于足下”，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)

57、地邁開(kāi)這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　這次的課程設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)銑床的電氣控制原理和PLC控制原理 ，我們對(duì)銑床的結(jié)構(gòu)等就沒(méi)有掌握的不是很透徹，而我們要完成萬(wàn)能銑床的電氣控制還就得了解銑床的構(gòu)造及其工作原理，所以在做電氣控制部分之前我們又花了一定的時(shí)間在了解萬(wàn)能銑床的工作原理上。最開(kāi)始的時(shí)候就發(fā)現(xiàn)有的地方書(shū)本上講的都有一些小的錯(cuò)誤，要靠自己多思考才能明白。在做控制設(shè)計(jì)

58、這部分時(shí)和同組的同學(xué)做了深入的討論，通過(guò)在網(wǎng)上和圖書(shū)館查資料，和同學(xué)討論以及老師的幫助下，較好的完成了銑床的繼電器控制和PLC原理控制的設(shè)計(jì)，基本達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)要求。在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中我學(xué)到許多的知識(shí) ，對(duì)繼電器控制原理和PLC控制原理有更深層次的了解，尤其是繼電器部分，能較熟練的選擇各電氣元件型號(hào)，分析電路圖，在PLC部分，對(duì)編程有簡(jiǎn)單的了解，會(huì)畫(huà)簡(jiǎn)單的梯形圖，較熟練的寫(xiě)出其相應(yīng)的指令語(yǔ)句。從資料搜集、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)到討論思考再到設(shè)計(jì)任

59、務(wù)的完成，我在各個(gè)方面都得到了很大的鍛煉，但我也同時(shí)看到了自己的不足之處，在以后的學(xué)習(xí)中我會(huì)盡自己的最大的努力來(lái)彌補(bǔ)不足，不斷努力，積極進(jìn)取。</p><p>　　總體來(lái)說(shuō)，這是一次非常有意義的課程設(shè)計(jì)，盡管在過(guò)程中我們遇到到多多少少的困難，但我們?cè)谶@里面認(rèn)識(shí)到了一個(gè)團(tuán)隊(duì)的重要性中，我們從中探討，從中學(xué)習(xí)。在其中，我們認(rèn)識(shí)到了我們的錯(cuò)誤，我們的缺點(diǎn)，但我們依舊是在學(xué)習(xí)，在進(jìn)步。更讓我們知道了，查閱書(shū)籍和請(qǐng)教老師的

60、重要性。這次課程設(shè)計(jì)為我們工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</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

61、>　　[3]秦曾煌主編.電工學(xué) 高等教育出版社，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：人民郵電出版社,2006.</p><p>　　[5] 芮靜康主編.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、附圖</b></p