摇臂钻床电气控制系统课程设计

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1、PLC课程设计设计题目：摇臂钻床电气控制系统课程设计一摇臂钻床简单介绍钻床是一种专门进行孔加工的机床，主要用于钻孔，扩孔，铰孔和攻丝等。钻床得主要类型有台式钻床，立式钻床，卧式钻床，深孔钻床和多轴钻床等。摇臂钻床是立式钻床中的一种，具有操作方便灵活，应用范围广的特点，特别适用于单件或批量生产中带有多孔大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常见的机床。图1摇臂钻床示意图1—内外立柱；2—主轴箱；3—摇臂；4—主轴；5—工作台；6—底座；SB1—主电动机停止按钮；SB2—主电动机启动按钮；SB3—摇臂上升按钮；SB4—摇臂下降按钮；SB5—松开按钮；SB6

2、—夹紧按钮二电气控制要求(1)主要控制电器为四台电机：主电动机、摇臂升降电动机、液压泵电动机、冷却泵电机。(2)主电动机和液压泵电机采用热继电器进行过载保护，摇臂升降电动机、冷却泵电机均为短时工作，不设过载保护。(3)摇臂的升降，主轴箱、立柱的夹紧放松都要求拖动摇臂升降电动机、液压泵电动机能够正反转。(4)摇臂的升降控制：按下摇臂上升起动按钮，液压泵电动机起动供给压力油，经分配阀体进入摇臂的松开油腔，推动活塞使摇臂松开。同时摇臂升降电动机旋转使摇臂上升。如果摇臂没有松开，摇臂升降电动机不能转动，必须保证了只有摇臂的可靠松开后方可使摇臂上升或下降，可使

3、用限位开关控制。当摇臂上升到所需要的位置时，松开摇臂上升起动按钮，升降电动机断电，摇臂停止上升。当持续1~3s后，液压泵电动机反转，使压力油经分配阀进入的夹紧液压腔，摇臂夹紧，同时液压泵电动机停止，完成了摇臂的松开—上升—夹紧动作。(5)摇臂升降电动机的正转与反转不能同时进行，否则将造成电源两相间的短路。(6)因为摇臂的上升或下降是短时的调整工作，所以应采用点动方式。(7)摇臂的上升或下降要设立极限位置保护。(8)立柱和主轴箱的松开与夹紧控制：主轴箱与立柱的松开及夹紧控制可以单独进行，也可以同时进行。由开关SA2和按钮SB5（或SB6）进行控制。SA

4、2有三个位置：在中间位置（零位）时为松开及夹紧控制同时进行，扳到左边位置时为立柱的夹紧或放松，扳到右边位置时为主轴箱的夹紧或放松。SB5是主轴箱和立柱的松开按钮，SB6为主轴箱和立柱的夹紧按钮。(9)主轴箱的松开和夹紧为的动作过程：首先将组合开关SA2扳向右侧。当要主轴箱松开时，按下按钮SB5，经1～3s后，液压泵电动机正转使压力油经分配阀进入主轴箱液压缸，推动活塞使主轴箱放松。主轴箱和立柱松开指示灯HL2亮。当要主轴箱夹紧时，按下按钮SB6，经1～3s后，液压泵电动机反转，压力油经分配阀进入主轴箱液压缸，推动活塞使主轴箱夹紧。同时指示灯HL3亮，H

5、L2灭，指示主轴箱与立柱夹紧。(10)当将SA2扳到左侧时，立柱松开或夹紧。SA2在中间位置按下SB5或SB6时，主轴箱和主柱同时进行夹紧或放松。其他动作过程和主轴箱松开和夹紧完全相同，不再重复。(11)机床要有照明设施三电机的选取及电路的设计1.电机的选取(1)主轴电动机一般选用笼型电动机，完成摇臂钻床得主运动和进给运动。主轴的变速和反转均由机械方法实现，所以主轴电动机没有调速要求，也不需要反转，可直接启动。(2)摇臂沿外立柱的上下移动，有一台摇臂升降电动机驱动丝杠正反转实现。摇臂升降电动机要求能正反转，直接起动。(3)主轴，摇臂和立柱的松紧由液压

6、系统实现，因此需要一台液压电动机驱动泵，液压泵电动机也要求能正反转，直接起动。(4)需要一台冷却泵电动机提供冷却液。(5)必须具有短路，过载，失电压和欠电压等必要的保护装置。(6)具有安全的局部照明装置。摇臂钻床有四台工作电动机，一般采用笼型异步电动机，其中，M1为主电动机：控制主轴的旋转运动和进给运动，单向旋转，用机械交换完成加工所需的正反转；M2为摇臂升降电动机：控制要比升降运动，双向旋转；M3为液压泵电动机：控制摇臂夹紧、放松，主油箱及外立柱相对内立柱的夹紧与放松，双向旋转；M4为冷却泵电动机：手动控制，单向旋转。主电动机由KM1接触器控制，S

7、B2、SB1为启动和停止按钮。当转换开关QS1接通电源后，按下SB2按钮时，KM1接触器得电并自锁，主电动机M1启动旋转。按下停止按钮SB1，KM1断电，M1电动机停止。内力主固定在底座的一端，外立柱套在内立柱上，并可绕内立柱回转360度。摇臂的一端为套筒，它套在外立柱上，借助升降丝杆的正反向旋转可沿外立柱作上下移动。由于升降丝杆与外立柱构成一体，而升降螺母则固定在摇臂上，所以摇臂只能与外立柱一起绕内立柱回转。主轴箱是一个复合部件，它由主传动电动机、主轴和主轴传动机构、进给和变速机构以及机床的操作机构等部分组成。主轴箱安装于摇臂的水平导轨上，可以通过

8、手轮操作使主轴箱沿摇臂水平导轨移动。钻削加工时，主轴旋转为主运动，而主轴的直线移动为进给运动。当进行钻孔工作