畢業(yè)設計CA6140車床電氣控制線路設計.doc

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九江職業(yè)技術學院電氣學院 《電機控制與電工工藝》綜合實訓任務書 院 系： 電氣工程學院電氣系 專 業(yè)： 船舶電氣自動化技術 學 生 姓 名： 魏日發(fā) 學 號： 20111639 綜合實訓題目： 1、工廠電動葫蘆電氣控制線路設計、裝調 2、C6140普通車床電氣控制線路設計、裝調 3、X62萬能銑床電氣控制線路設計、裝調 起 迄 日 期: 2013/01/03 實訓地點: 工程中心 指 導 教 師: 目 錄 【關鍵詞】………………………………………………………………………（2） 1. CA6140車床的主要功能、結構及型號意義 ………………………………………………………… （2） 1.1 主要功能………………………………………………………… （2） 1.2 型號意義………………………………………………………… （2） 2. CA6140臥式車床的主要運動形式及控制要求………………………………………………………… （2） 2.1 主運動………………………………………………………… （2） 2.2 進給運動………………………………………………………… （2） 2.3 輔助運動………………………………………………………… （3） …… 3. 電氣控制線路設計………………………………………………………… （3） 3.1 主回路設計………………………………………………………… （3） 3.2 控制回路設計………………………………………………………… （4） 3.3 信號指示與照明電路………………………………………………………… （5） 4 電氣元件選擇…………………………………………………… （5） 5 繪制綜合電氣控制原理圖…………………………………………………… （7） 6 實訓小結……………………………………………………………………（10） CA6140車床電氣控制線路設計 【關鍵詞】 CA6140 機床 控制線路 1. CA6140車床的主要功能、結構及型號意義 1.1 主要功能：CA6140車床是一種應用極為廣泛的金屬切削機床，能夠車削外圓、內圓、端面、螺紋、切斷及割槽等，并可以裝上鉆頭或鉸刀進行鉆孔和鉸孔等。 1.2型號意義：如圖1-1 圖1-1 CA6140車床型號意義 2. CA6140臥式車床的主要運動形式及控制要求 2.1主運動 運動形式：主軸通過卡盤或頂尖帶動工件的旋轉運動： 控制要求： （1）主軸電動機選用三相籠型異步電動機，不進行調速，主軸采用齒輪箱進行機械有級調速 （2）車削螺紋時要求主軸有正反轉，一般由機械方法實現(xiàn)，主軸電動機只作單向旋轉 （3）主軸電動機的容量不大，可采用直接啟動 2.2 進給運動 運動形式：刀架帶動刀具的直線運動 控制要求： 進給運動也由主軸電動機拖動，主軸電動機的動力通過掛輪箱傳遞給進給箱來實現(xiàn)刀具的縱向和橫向進給。加工螺紋時，要求刀具移動和主軸轉動有固定的比例關系 2.3 輔助運動 （1）運動形式：刀架的快速移動 控制要求： 由刀架快速移動電動機拖動，該電動機可直接啟動，也不需要正反轉和調速 （2）運動形式：尾架的縱向移動 控制要求：由手動操作控制 （3）運動形式：工件的夾緊與放松 控制要求：由手動操作控制 （4）運動形式：加工過程的冷卻 控制要求：冷卻泵電動機和主軸電動機要實現(xiàn)順序控制，冷卻泵電動機也不需要正反轉和調速 2.4 電動機型號： 主軸電動機M1 Y132M-4-B3 380V 15.4A 7.5KW 1450r/min 冷卻泵電動M2 AOB-25 380V 0.32A 90W 3000 r/min 快速移動電動機M3 AOS5634 380V 0.25KW 1360r/min 3.電氣控制線路設計 3.1主回路設計 根據(jù)電氣傳動的要求，由接觸器KM1、KM2、KM3分別控制電動機M1、M2、M3，具體電路圖如圖3-1所示。 圖3-1主控制電路設計 在主電路中，M1為主軸電動機，拖動主軸的旋轉并通過傳動機構實現(xiàn)車刀的進給。主軸電動機M1的運轉和停止由接觸器KM1的三個常開主觸點的接通和斷開來控制，電動機M1只需作正轉，而主軸的正反轉是由摩擦離合器改變傳動鏈來實現(xiàn)的。電動機M1的容量小于10KW，所以采用直接啟動。M2為冷卻泵電動機，進行車削加工時，刀具的溫度高，需用冷卻液來進行冷卻。為此，車床備有一臺冷卻泵電動機拖動冷卻泵，噴出冷卻液，實現(xiàn)刀具的冷卻。冷卻泵電動機M2由接觸器KM2的主觸點控制。M3為快速移動電動機，由接觸器KM3的主觸點控制。M2、M3的容量都很小，加裝熔斷器FU1作短路保護。熱繼電器FR1和FR2分別作M1和M2的過載保護，快速移動電動機M3是短時工作的，所以不需要過載保護。帶鑰匙的低壓短路器QF是電源總開關。 3.2 控制回路設計 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?？刂谱儔浩鞯囊淮蝹扔蒄U1作短路保護，二次側由FU2、FU3、FU4分別作短路保護。如圖3-2所示。 3.2.1電源開關的控制 電源開關是帶有開關鎖SA2的低壓斷路器QF，當要合上電源開關時，首先用開關鑰匙將開關鎖SB右旋，再扳動斷路器QF將其合上。若用開關鑰匙將開關鎖SB左旋，其觸點閉合，QF線圈通電，斷路器QF將自動跳開。若出現(xiàn)誤操作，又將QF合上，QF將在0.1s內再次自動跳閘。 由于機床的電源開關采用了鑰匙開關，接通電源時要先用鑰匙打開開關鎖，再合斷路器，增加了安全性，同時在機床控制配電盤的壁龕門上裝有安全行程開關SQ2，當打開配電盤壁龕門時，行程開關的觸點SQ2閉合，QF的線圈通電，QF自動跳閘，切除機床的電源，以確保人身安全。 3.2.2主軸電動機M1的控制 SB1是紅色蘑菇型的停止按鈕，SB2是綠色的啟動按鈕。按一下啟動按鈕SB2，KM1線圈通電吸合并自鎖，KM1的主觸點閉合，主軸電動機M1啟動運轉。按一下SB1，接觸器KM1斷電釋放，其主觸點和自鎖觸點都斷開，電動機M1斷電停止運行。 3.2.3冷卻泵電動機的控制 當主軸電動機啟動后，KM1的常開觸點閉合，這時若旋轉轉換開關SB4使其閉合，則KA1線圈通電，其主觸點閉合，冷卻泵電動機M2啟動，提供冷卻液。當主軸電動機M1停車時，KM常開觸頭斷開，冷卻泵電動機M2隨即停止。M1和M2之間存在聯(lián)鎖關系。 3.2.4快速移動電動機M3的控制 快速移動電動機M3是由接觸器KA2進行的點動控制。按下按鈕SB3，接觸器KA2線圈通電，其主觸點閉合，電動機M3啟動，拖動刀架快速移動；松開SB3，M3停止?？焖僖苿拥姆较蛲ㄟ^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是機床床頭的掛輪架皮帶罩處的安全開關。當裝好皮帶罩時，SQ1（1-2）閉合，控制電路才有電，電動機M1、M2、M3才能啟動。當打開機床床頭的皮帶罩時，SQ1（1-2）斷開，使接觸器KM1，KM2、KM3斷電釋放，電動機全部停止轉動，以確保人身安全。 圖3-2 控制電路設計 3.3信號指示與照明電路 照明電路采用36V安全交流電壓，信號回路采用6V的交流電壓，均由控制變壓器二次側提供。FU4是照明電路的短路保護，照明燈EL的一端必須保護接地。FU3為指示燈的短路保護，合上電源開關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Q Q主要作為電源隔離開關用，并不是用它來直接起停電動機，可按電動機額定電流來選。根據(jù)該三臺電動機來看，選中小型組合機床常用三極組合開關，型號DZ5-20，電流20A。 4.2 熱繼電器FR1、FR2 主電動機M1額定電流15.4A,KH1應選用JR16-20/3D型熱繼電器，熱元件電流為20A整定電流調節(jié)范圍較大，工作時將額定電流調到15.4A. M2的工作電流只有0.32A，故選用JR2-1型熱繼電器，熱元件整定電流調節(jié)范圍較小，工作時調整在0.32A。 4.3 熔斷器FU、FU1、FU2、FU3、FU4 FU對整機進行短路保護的熔斷器，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)主電動機的額定電流等于15.4A，控制回路電源電壓127V，需主觸點3對，動合輔助觸頭2對，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也采用同樣型號的交流接觸器。 4.5 控制變壓器TC 控制變壓器TC最大負載是KM1,KM2，KM3及指示燈同時工作時，根據(jù)總功率計算公式，選用BK-200型控制變壓器，380/127、36、6V 4.5 制定電氣元件明細表 電氣元件明細表要注明各元器件的型號、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 元件名稱 型號 規(guī)格 件數(shù) 作用 M1 主軸 電動機 Y132M-4-B3 7.5KW 1450r/min 1 工件的旋轉和刀具的進給 M2 冷卻泵 電動機 AOB-25 90W 3000 r/min 1 供給冷卻液 M3 快移電動機 AOS5634 0.25KW1360r/min 1 刀架的快速移動 KM1 交流接觸器 CJ0-10A 127V10A 1 控制主軸電動機M1 KM2 交流接觸器 CJ0-10A 127V10A 1 控制冷卻泵電動機M2 KM3 交流接觸器 CJ0-10A 127V10A 1 快速移動電動機M3 QF 低壓斷路器 DZ5-20 380V 20A 1 電源總開關 SB1 按鈕 LA2型 500V 5A 1 主軸停止 SB2 按鈕 LA2型 500V 5A 1 主軸啟動 SB3 按鈕 LA2型 500V 5A 1 快速移動電動機M3點動 SA 鑰匙式 電源開關 1 開關鎖 SA1 轉換開關 HZ2-10/3 10A，三極 1 控制冷卻泵電動機 SA2 轉換開關 HZ2-10/3 10A，三極 1 控制照明燈 SQ1 行程開關 LX3-11K 1 打開皮帶罩時被壓下 SQ2 行程開關 LX5-11K 1 電氣箱打開時閉合 FR1 熱繼電器 JR16-20/3D 15.4A 1 M1過載保護 FR2 熱繼電器 JR2-1 0.32A 1 M2過載保護 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 FU1 熔斷器 RL1 4A 1 M2、 M3的短路保護 FU2 熔斷器 RL1 2A 1 控制回路的短路保護 FU3 熔斷器 RL1 1A 1 指示燈回路短路保護 FU4 熔斷器 RL1 1A 1 照明回路的短路保護 EL 照明燈 K-1，螺口 40W36V 1 機床局部照明 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)國家電氣制圖規(guī)范，按設計要求，繪制詳細的電氣控制原理圖，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記 欄目 左欄 中欄 右欄 觸頭類型 主觸頭所 處的圖區(qū)號 輔助常開觸頭 所處的圖區(qū)號 輔助常閉觸頭 所處的圖區(qū)號 舉例 KM 2∣8 ∣ X 2∣10∣ X 2∣ 表示3對主觸 頭均在圖區(qū)2 表示一對輔助常開觸頭在圖區(qū)8，另一對常開觸頭在圖區(qū)10 表示2對輔助 常閉觸頭未用 表5-2繼電器觸頭在電路圖中位置的標記 欄目 左欄 右欄 觸頭類型 常開觸頭所處的圖區(qū)號 常閉觸頭所處的圖區(qū)號 舉例 KA2 4 ∣ 4 ∣ 4 ∣ 表示3對常開觸頭均在圖區(qū)4 表示常閉觸頭未用 圖5-1 CA6140車床整機電氣控制原理圖 6實訓小節(jié) 對于這次實訓，剛開始得時候由于沒有經(jīng)驗，動手的時候手忙腳亂，不知從何入手。我通過查閱大量有關資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這次實訓做的也不太好，但是在實訓過程中所學到的東西是這次課程實訓的最大收獲和財富，使我終身受益。