ca6140臥式車床電氣控制課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　《課程設(shè)計(jì)》論文</b></p><p>　　課程名稱《機(jī)電傳動(dòng)與控制》課程設(shè)計(jì) </p><p>　　項(xiàng)目名稱 CA6140臥式車床電氣控制 </p><p>　　班級(jí) </p><p>　　姓名

2、</p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p><b>　　2011年下半年</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　CA6140臥式車床的主要功能，結(jié)構(gòu)，電力拖動(dòng)與電氣控制要求.2</p><p>　

3、　1.1主要功能...............................................2</p><p>　　1.2主要結(jié)構(gòu)...............................................2</p><p>　　1.3電力拖動(dòng)與電氣控制要求.................................2</p><

4、;p>　　CA6140臥式車床的主要運(yùn)動(dòng)形式及控制要求................3</p><p>　　2.1主運(yùn)動(dòng).................................................3</p><p>　　2.2進(jìn)給運(yùn)動(dòng)...............................................3</p><

5、p>　　2.3輔助運(yùn)動(dòng)...............................................4</p><p>　　CA6140臥式車床系統(tǒng)的控制原理圖及電氣元件目錄明細(xì)表....4</p><p>　　3.1系統(tǒng)控制原理圖.........................................5</p><p>　　3.2電

6、氣元件目錄明細(xì)表.....................................6</p><p>　　．CA6140臥式車床系統(tǒng)的控制原理分析....................7</p><p>　　4.1主電路分析.............................................7</p><p>　　4.11主軸電動(dòng)機(jī)的

7、控制......................................7</p><p>　　4.12冷去泵電動(dòng)機(jī)的控制....................................7</p><p>　　4.13快速電動(dòng)機(jī)的控制......................................8</p><p>　　4.14信號(hào)指示與

8、照明電路....................................8</p><p>　　CA6140臥式車床系統(tǒng)操作方法及工作過(guò)程分析..............9</p><p>　　保護(hù)環(huán)節(jié)及故障分析，說(shuō)明..............................10七。參考文獻(xiàn).............................................

9、13</p><p><b>　　第1頁(yè)</b></p><p>　　CA6140臥式車床的主要功能，結(jié)構(gòu)，電力拖動(dòng)與電氣控制要求</p><p><b>　　1.1主要功能：</b></p><p>　　CA6140臥式車床是一種應(yīng)用及其廣泛的金屬切削機(jī)床，能夠車削外圓，內(nèi)圓斷面，螺紋，切斷及割槽

10、等，并可以裝上鉆頭或鉸刀進(jìn)行鉆孔和鉸孔等</p><p><b>　　1.2主要結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　CA6140臥式車床主要由床身，主軸箱，掛輪箱，溜板箱，刀架，尾座，光桿和絲桿等部分組成</p><p>　　1.3電力拖動(dòng)與電氣控制要求：</p><p>　　根據(jù)車床的加工工藝要求，電力拖動(dòng)及控制應(yīng)滿足

11、以下要求：</p><p>　　為保證主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的嚴(yán)格比例關(guān)系，兩者采用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，而且從經(jīng)濟(jì)性，可靠性出發(fā)，主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)選用籠型異步電動(dòng)機(jī)</p><p>　　為滿足調(diào)速的要求，采用機(jī)械調(diào)速。主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)與主軸之間用齒輪箱連接。有的車床采用機(jī)電聯(lián)合調(diào)速，即然采用多速籠型異步電動(dòng)機(jī)與變速箱結(jié)合進(jìn)行調(diào)速。對(duì)于重型或超重型車床，為實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，主軸往往采用直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)</p&

12、gt;<p>　　為車削螺紋，主軸要求正反轉(zhuǎn)。有的車床采用機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)。有的小型車床采用主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)</p><p>　　主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)一般直接啟動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量較大時(shí)，常采用Y形降壓?jiǎn)?dòng)</p><p>　　車削加工時(shí)，刀具與工件都可能產(chǎn)生高溫，應(yīng)設(shè)一臺(tái)冷卻泵。冷卻 </p><p><b>　　第2頁(yè)</b></

13、p><p>　　泵電動(dòng)機(jī)只需要單向旋轉(zhuǎn)，單冷卻泵電動(dòng)機(jī)贏在主拖動(dòng)啟動(dòng)后啟動(dòng)；當(dāng)主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，冷卻泵電動(dòng)機(jī)應(yīng)自動(dòng)停止</p><p>　　為了提高生產(chǎn)效率，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，車刀刀架的快速移動(dòng)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)單獨(dú)拖動(dòng)。有些小型車床應(yīng)采用手動(dòng)</p><p>　　應(yīng)有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)及信號(hào)電路</p><p>　　需要安全電壓供電的局部照明電路<

14、;/p><p>　　CA6140臥式車床的主要運(yùn)動(dòng)形式及控制要求</p><p><b>　　2.1主運(yùn)動(dòng)：</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)形式：主軸通過(guò)卡盤或頂尖帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)</p><p><b>　　控制要求：</b></p><p>　　主軸電動(dòng)機(jī)選用三相籠型異步

15、電動(dòng)機(jī)，不進(jìn)行調(diào)速，主軸采用齒輪箱進(jìn)級(jí)調(diào)速</p><p>　　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)只做單向旋轉(zhuǎn)</p><p>　　主軸電動(dòng)機(jī)的容量不大，可采用直接啟動(dòng)</p><p><b>　　2.2進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)形式：刀架帶動(dòng)刀具的直線運(yùn)動(dòng)</p>

16、<p><b>　　控制要求：</b></p><p>　　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(guò)掛輪箱傳遞給進(jìn)給箱來(lái)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)有固定關(guān)系</p><p><b>　　第3頁(yè)</b></p><p><b>　　2.3輔助運(yùn)動(dòng)：</b&

17、gt;</p><p>　　1.運(yùn)動(dòng)形式：刀架的快速移動(dòng)</p><p><b>　　控制要求：</b></p><p>　　由刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，改電動(dòng)機(jī)可直接拖動(dòng)，也不需要正反轉(zhuǎn)和調(diào)速</p><p>　　運(yùn)動(dòng)形式：尾架的縱向移動(dòng)</p><p>　　控制要求：由手動(dòng)操作控制</p&

18、gt;<p>　　運(yùn)動(dòng)形式：工件的夾緊與放松</p><p>　　控制要求：由手動(dòng)操作控制</p><p>　　運(yùn)動(dòng)形式：加工過(guò)程的冷卻</p><p>　　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</p><p><b>　　2.4電動(dòng)機(jī)型號(hào)</b></p&

19、gt;<p>　　主軸電動(dòng)機(jī)M1 Y132M-4-B3 380V 15.4A 7.5KW 1450r/min</p><p>　　冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2 AOB-25 380V 0.32A 90W 3000r/min </p><p>　　快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3AOS5634 380V 0.25W 1360r/min </p>

20、<p>　　三．CA6140臥式車床系統(tǒng)的控制原理圖及電氣元件目錄明細(xì)表</p><p>　　3.1系統(tǒng)控制原理圖第5頁(yè)3-1</p><p>　　3.2電氣元件目錄明細(xì)表第6頁(yè)見(jiàn)圖3-2</p><p><b>　　第4頁(yè)</b></p><p>　　四．CA6140臥式車床系統(tǒng)的控制原理分析</p&g

21、t;<p><b>　　4.1主電路分析：</b></p><p>　　主電路共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，M1為主軸電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)和刀架進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：M2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)，M3為刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)。三相交流電源經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)QS1引入機(jī)床。主軸電動(dòng)機(jī)M1由接觸器KM1控制啟動(dòng)，熱繼電器FR1為主軸電動(dòng)機(jī)M1的過(guò)載保護(hù)。冷卻電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM2控制啟動(dòng)，熱繼電器FR2為主軸電動(dòng)機(jī)M2的過(guò)載

22、保護(hù).刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)KM1控制啟動(dòng)，熱繼電器FR1為主軸電動(dòng)機(jī)M1的過(guò)載保護(hù)。刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3由接觸器KM3控制啟動(dòng)，因快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3是間歇短時(shí)工作的，故可不設(shè)過(guò)載保護(hù)，控制變壓器TC二次側(cè)輸出110V電壓作為控制回路的電源</p><p>　　4.11主軸電動(dòng)機(jī)的控制</p><p>　　按下啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1線圈得電吸合，主電路上KM1三對(duì)常開(kāi)主觸點(diǎn)閉合，主軸電

23、動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)。同時(shí)KM1的一個(gè)常開(kāi)輔助點(diǎn)閉合，進(jìn)行自鎖，保證主軸電動(dòng)機(jī)在松開(kāi)按鈕SB2后能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。按下停止按鈕SB1，KM1線圈斷電而釋放，它的三對(duì)常開(kāi)主觸點(diǎn)斷開(kāi)，主軸電動(dòng)機(jī)M1停止。熱繼電器FR1的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在KM1線圈電路中，所以只要主軸電動(dòng)機(jī)過(guò)載，熱繼電器FR1的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，KM1便斷電，M1電動(dòng)機(jī)停止，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)</p><p>　　4.12冷去泵電動(dòng)機(jī)的控制</p><p&g

24、t;　　冷卻泵電動(dòng)機(jī)與主軸電動(dòng)機(jī)有著連鎖關(guān)系，即冷卻泵電動(dòng)機(jī)應(yīng)在主軸 第7頁(yè)</p><p>　　電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后方可選擇啟動(dòng)與否。接觸器KM1得電吸合，主軸電動(dòng)機(jī)</p><p>　　M1開(kāi)始運(yùn)行后，接觸器KM1的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。此時(shí)合上SA1，方可讓KM2線圈得電，使冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)。當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，冷卻泵電動(dòng)機(jī)因KM2線圈電路中串聯(lián)KM1常開(kāi)輔助觸

25、點(diǎn)斷開(kāi)而斷點(diǎn)釋放，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2也停止</p><p>　　4.13快速電動(dòng)機(jī)的控制</p><p>　　如果要快速移動(dòng)溜板箱，可將操作手柄扳到需要的位置，按下刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3，KM3得電，其主觸點(diǎn)閉合。M3旋轉(zhuǎn)。該電動(dòng)機(jī)靠按鈕SB3點(diǎn)動(dòng)操作，放開(kāi)SB3，M3停止</p><p>　　4.14信號(hào)指示與照明電路</p><p&g

26、t;　　照明電路采用了24V安全交流電壓。信號(hào)回路采用了6V的交流電壓，均由控制變壓器二次側(cè)提供，F(xiàn)U4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，F(xiàn)U3為指示燈的短路保護(hù)。合上電源開(kāi)關(guān)QS指示燈HL亮，表明控制電路有電。</p><p><b>　　第8頁(yè)</b></p><p>　　五．CA6140臥式車床系統(tǒng)操作方法及工作過(guò)程分析</p>

27、<p>　　打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)QS，燈HL亮</p><p>　　切下SA1轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，燈EL亮，為車床提供照明</p><p>　　按下啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1線圈得電吸合，主電路上KM1三對(duì)常開(kāi)主觸點(diǎn)閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)。同時(shí)KM1的一個(gè)常開(kāi)輔助點(diǎn)閉合，進(jìn)行自鎖，保證主軸電動(dòng)機(jī)在松開(kāi)按鈕SB2后能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　在SB2開(kāi)關(guān)閉合后，KM

28、1線圈得電吸合，主軸電動(dòng)機(jī)M1開(kāi)始運(yùn)行后，接觸器KM1的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，此時(shí)合上SA1，方可讓KM2線圈得電，主電路中KM2三對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合使冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)。為工作起到冷卻作用。</p><p>　　按下刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3，KM3得電，其主觸點(diǎn)閉合。M3旋轉(zhuǎn)。該電動(dòng)機(jī)靠按鈕SB3點(diǎn)動(dòng)操作，放開(kāi)SB3，M3停止</p><p>　　按下常閉按鈕SB1，KM1線圈斷電而釋

29、放，它的三對(duì)常開(kāi)主觸點(diǎn)斷開(kāi)，主軸電動(dòng)機(jī)M1停止，此時(shí)冷卻泵電動(dòng)機(jī)因KM2線圈電路中串聯(lián)的KM1常開(kāi)輔助觸點(diǎn)，斷開(kāi)而斷電釋放，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2也停止工作</p><p><b>　　第9頁(yè)</b></p><p>　　按下轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2，關(guān)閉照明燈</p><p><b>　　斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)QS</b></p>

30、<p>　　熱繼電器FR1，為主軸電動(dòng)機(jī)M1的過(guò)載保護(hù)，熱繼電器FR2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的過(guò)載保護(hù)，當(dāng)電路出現(xiàn)過(guò)載，F(xiàn)R1.FR2可為起到斷開(kāi)，保護(hù)電路電機(jī)作用</p><p>　　保護(hù)環(huán)節(jié)及故障分析，說(shuō)明</p><p>　　熔斷器在本電路做電源保護(hù)FU1為M2，M3以及控制變壓器的短路保護(hù)；FU2為控制電路的短路保護(hù)；FU3為信號(hào)指示電路的短路保護(hù)；FU4為照明電路的短路保護(hù)

31、。熱繼電器FR1。FR2分別為電動(dòng)機(jī)M1，M2的過(guò)載保護(hù)。接觸器KM1可實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)的失壓和欠壓保護(hù)，在電源切斷后，接觸器KM1釋放，在電源再次恢復(fù)正常時(shí)，如不按下啟動(dòng)按鈕SB2，則電動(dòng)機(jī)不會(huì)自行啟動(dòng)。不致發(fā)生事故，而當(dāng)電源電壓太低時(shí)，接觸器KM1因電磁吸力不足而自動(dòng)釋放，電動(dòng)機(jī)自行停止，以避免欠壓時(shí)電動(dòng)機(jī)，因電流過(guò)大而燒壞。保護(hù)環(huán)節(jié)常見(jiàn)故障及分析如下</p><p>　　三臺(tái)電動(dòng)機(jī)都不能啟動(dòng)。三

32、臺(tái)電動(dòng)機(jī)都不能啟動(dòng)。故障的可能原因如下：</p><p><b>　　a.電源無(wú)電壓</b></p><p>　　b.指示燈HL不亮，熔斷器FU1熔斷</p><p>　　C.控制電路熔斷器FU2，熔斷或接觸不良</p><p><b>　　第10頁(yè)</b></p><p>

33、　　主軸電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，弱按下啟動(dòng)按鈕SB2后，接觸器KM1沒(méi)吸合，故障必定在控制電路中，可依次檢查熔斷器FU2，熱繼電器FR1和FR2常閉觸點(diǎn)，停止按鈕SB1，啟動(dòng)按鈕SB2和接觸器KM1的線圈是否短斷路?？夏毓綗崂^電器已動(dòng)作過(guò)，但其常閉觸點(diǎn)未復(fù)位。也可能是按鈕內(nèi)的觸點(diǎn)接觸不良，或接觸器KM1線圈出線斷開(kāi)或已損壞</p><p>　　若按下啟動(dòng)按鈕SB2后，接觸器KM1吸合，單主軸電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)的故障原因必定

34、在主電路中，可依次檢查接觸器KM1的主觸點(diǎn)，熱繼電器FR1的熱元件接線端及三相電動(dòng)機(jī)的接線端。</p><p>　　按下主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)按鈕SB2，電動(dòng)機(jī)發(fā)出嗡嗡聲，不能啟動(dòng)這是電動(dòng)機(jī)缺一相造成的，可能的原因如下：</p><p><b>　　熔斷器一相熔斷</b></p><p>　　接觸器KM1有一對(duì)主觸點(diǎn)接觸不良</p>&l

35、t;p>　　電動(dòng)機(jī)三根引出線有一根斷線</p><p>　　電動(dòng)機(jī)有一相繞組開(kāi)焊</p><p>　　發(fā)生這一故障應(yīng)立即切斷電源，否則會(huì)燒壞電動(dòng)機(jī)，排除故障后再重新啟動(dòng)，直到正常為止</p><p>　　主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，松開(kāi)啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)就停止，這是無(wú)自鎖導(dǎo)致的，可能的原因是接觸器KM1自鎖用的常開(kāi)觸點(diǎn)接觸不良或接線松開(kāi)</p><p&

36、gt;　　主軸電動(dòng)機(jī)不能停車，這類故障原因多數(shù)是接觸器KM1的鐵芯極面上有油污，使上下鐵芯不能釋放，或KM1主觸點(diǎn)發(fā)生熔焊，也肯呢公 第11頁(yè)</p><p>　　式停止按鈕SB1的常閉觸點(diǎn)短路</p><p>　　6冷卻泵電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)，應(yīng)先啟動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)</p><p>　　主軸電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)。應(yīng)先啟動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)</p><p>　　轉(zhuǎn)

37、換開(kāi)關(guān)SA觸點(diǎn)不能閉合</p><p>　　熔斷器FU1熔體熔斷</p><p>　　接觸器KM2線圈損壞</p><p><b>　　冷卻泵電動(dòng)機(jī)已損壞</b></p><p>　　快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。按點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3，接觸器KM3不吸合，則故障必定在控制電路中，一次檢查熱繼電器FR1。FR2常閉觸點(diǎn)，點(diǎn)動(dòng)按鈕及接

38、觸器KM3的線圈是否斷路</p><p>　　接觸器觸頭在電路圖中位置的標(biāo)記</p><p>　　接觸器觸頭在電路圖中位置的標(biāo)記 </p><p><b>　　第12頁(yè)</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　《常用機(jī)床電氣控制電路》

39、宋昌才 主編</p><p>　　《機(jī)床電氣控制》 劉武才 主編</p><p>　　《機(jī)床電氣控制技術(shù)》 郁漢琪 主編</p><p>　　《常用機(jī)床電氣檢修》 王兵 主編</p><p>　　《機(jī)床電氣控制與PLC》 劉芬 賈建波 張華林 主編</p><