z3040型摇臂钻床电气控制控制系统设计

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1、三江学院机电传动与控制课程设计题目Z3040型摇臂钻床电气控制控制系统设计机械工程学院机械电子工程专业学生姓名顾文俊学号12011158020起讫日期2014.6.16—2014.6.20指导教师姓名（签名）王卓君目录第1章摇臂钻床简介及运动分析…………………………………………11.1摇臂钻床的作用………………………………………………………………11.2摇臂钻床的结构分析…………………………………………………………11.3摇臂钻床的运动分析…………………………………………………………11.4Z3040型摇臂钻床对控

2、制的要求……………………………………………2第2章控制方案设计…………………………………………………………42.1课程设计要求及任务…………………………………………………………42.2设备电气控制要求……………………………………………………………42.3电动机的选择…………………………………………………………………4第3章电气控制线路设计……………………………………………………53.1主电路设计…………………………………………………………………53.2控制电路设计………………………………………………………………6第

3、4章电气元件的选择………………………………………………………74.1熔断器的选用………………………………………………………………74.2接触器的选用…………………………………………………………………74.3热继电器的选用………………………………………………………………74.4电气元件明细表………………………………………………………………7课程小结……………………………………………………………………………10参考文献……………………………………………………………………………11第一章摇臂钻床简介及运动分析一、摇臂钻床

4、的作用摇臂钻床,也可以称为横臂钻。主轴箱可在摇臂上左右移动，并随摇臂绕立柱回转±180º的钻床（见图）。摇臂还可沿外柱上下升降，以适应加工不同高度的工件。较小的工件可安装在工作台上，较大的工件可直接放在机床底座或地面上。摇臂钻床广泛应用于单件和中小批生产中，加工体积和重量较大的工件的孔。摇臂钻床加工范围广，可用来钻削大型工件的各种螺钉孔、螺纹底孔和油孔等。摇臂钻床的主要变型有滑座式和万向式两种。滑座式摇臂钻床是将基型摇臂钻床的底座改成滑座而成，滑座可沿床身导轨移动，以扩大加工范围，适用于锅炉、桥梁、机车车

5、辆和造船，机械加工，等行业。万向摇臂钻床的摇臂除可作垂直和回转运动外，并可作水平移动，主轴箱可在摇臂上作倾斜调整，以适应工件各部位的加工。此外，还有车式、壁式和数字控制摇臂钻床等。二、摇臂钻床的结构分析 摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成。　内立柱固定在底座的一端，在它的外面套有外立柱，外立柱可绕内立柱回转360度。摇臂的一端为套筒，它套装在外立柱做上下移动。由于丝杆与外立柱连成一体，而升降螺母固定在摇臂上，因此摇臂不能绕外立柱转动，只能与外立柱一起绕内立柱回转。主轴箱是一个复合部件

6、，由主传动电动机、主轴和主轴传动机构、进给和变速机构、机床的操作机构等部分组成。主轴箱安装在摇臂的水平导轨上，可以通过手轮操作，使其在水平导轨上沿摇臂移动。三、摇臂钻床的运动分析当进行加工时，由特殊的加紧装置将主轴箱紧固在摇臂导轨上，而外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然后进行钻削加工。钻削加工时，钻头一边进行旋转切削，一边进行纵向进给，其运动形式为：（1）摇臂钻床的主运动为主轴的旋转运动。（2）进给运动为主轴的纵向进给。（3）辅助运动有：摇臂沿外立柱垂直移动，主轴箱沿摇臂长度方向的移动，摇臂与外立柱一起绕

7、内立柱的回转运动。11图1-3Z3040型摇臂钻床结构图四、Z3040型摇臂钻床对控制的要求 （1）摇臂钻床运动部件较多，为了简化传动装置，采用多台电动机拖动。例如Z3040型摇臂钻床采用4台电动机拖动，他们分别是主轴电动机，摇臂升降电动机，液压泵电动机和冷却泵电动机，这些电动机都采用直接启动方式。（2）为了适应多种形式的加工要求，摇臂钻床主轴的旋转及进给运动有较大的调速范围，一般情况下多由机械变速机构实现。主轴变速机构与进给变速机构均装在主轴箱内。（3）摇臂钻床的主运动和进给运动均为主轴的运动，为此这两项运动有一

8、台主轴电动机拖动，分别经主轴传动机构，进给传动机构实现主轴的旋转和进给。（4）在加工螺纹时，要求主轴能正反转。摇臂钻床主轴正反转一般采用机械方法实现。因此主轴电动机仅需要单向旋转。（5）摇臂升降电动机要求能正反向旋转。（6）内外主轴的夹紧与放松、主轴与摇臂的夹紧与放松可用机械操作、电气—机械装置，电气—液压或电气—液压—机械等控制方法11实现。若采用液压装置