机床电气控制技术课程设计汇本说明书

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1、1.1机床电气传动的特点与控制要求1.摇臂钻床的构成（机械结构示意图如图1）：底座、立柱（内、外）、摇臂、主轴箱、主轴、工作台（固定工件）。图1摇臂钻床外型结构2.钻床的用途以及传动的特点(1)钻床的用途：钻孔、扩孔、镗孔、绞孔、攻丝等机械加工。(2)摇臂钻床的用途：主要用于加工大、中型零件。(3)机械运动主运动：主轴带动钻头刀具作旋转运动。（主电动机M1驱动）进给运动：主轴的上、下进给运动（主电动机M1驱动）辅助运动：①外立柱和摇臂绕内立柱作回转运动（手动）②摇臂沿外立柱作升降运动（升降电动机M2驱动）③

2、主轴箱沿摇臂水平移动（手动）④夹紧与放松运动，外立柱与内立柱、摇臂与外立柱、主轴箱与摇臂间的（液压驱动，电动机M3拖动）。3.控制要求(1)主轴的控制主轴由机械摩擦片式离合器实现正转、反转及调速的控制。(2)摇臂升降过程：放松→升/降→夹紧a.摇臂在完全放松状态下压下放松位置开关SQ2；b.做升/降运动；c.升降完毕与夹紧之间加入1~3S的时间延时，以克服惯性；d.升降完毕后，做夹紧运动，完全夹紧，压下夹紧位置开关SQ3，摇臂升降过程结束。位置开关SQ1用于升降限位保护。(3)冷却控制：冷却泵电动机M4提供

3、冷却液。(4)工作状态指示HL1、HL2用于主轴箱和立柱的夹紧、放松工作状态指示HL3用于主轴电动机运转工作状态指示。1.2拖动电动机的选择调查统计类比法：P=0.0646D1.10单位为kWD最大钻孔直径单位为mm。所以主电动机的功率P=0.0646*321.10=2.92kW，可得出各个电动机的参数：1.主电动机M1，型号选定为Y100L2-4，性能指标为：3KW、380V、6.82A、1430r/min2.冷却泵电动机M4，型号选定JCB-22，性能指标为：0.125KW、0.43A、2790r/mi

4、n3.摇臂升降电动机M2，型号选定为Y908-4，性能指标为：1.1KW、2.01A、1390r/min4.液压泵电动机M3，型号选定为J031.性能指标为：0.6KW、1.42A、2880r/min1.3电气控制线路设计1.主电路设计电源由空气隔离开关QS引入，FU1用作系统的短路保护，主轴电动机M1由接触器KM2、KM3控制正反转，FR1作过载保护；接触器KM4、KM5的主触点控制液压泵电动机M3正反转，FR2作过载保护；冷却泵电动机M4的工作由组合开关SA1控制，熔断器FU2用作电动机M2、M3主电路

5、的过流和短路保护。主电动机M1：KM1单向起停控制。摇臂升降M2：KM2、KM3，正反转控制。液压泵机M3：KM4、KM5，正、反转（夹/松）控制。冷却泵M4：组合开关SA1单向手动控制。主电路如下图所示摇臂钻床主电路图2.控制电路设计（1）主轴电动机M1的控制设计根据设计要求，主轴电动机M1的起-停由按钮SB1、SB2和接触器KM1线圈及自锁触点来控制，当主轴电动机M1过载时，热继电器FR1起过载保护。（2）摇臂升降电动机M2和液压泵电动机M3的控制设计根据设计要求，这两个电机需完成升降和夹紧的工作任务，

6、所以，要用行程开关SQ（1-4）和按钮SB（3-6）来控制两个电动机的起-停和正反转，SQ3、SQ4分别为松开与夹紧限位开关，SQ1、SQ2分别为摇臂升降极限开关，SB3、SB4分别为上升与下降按钮，SB5、SB6分别为立柱、主轴箱夹紧装置的松开与夹紧按钮。主轴箱与摇臂,外立柱与内立柱间的夹紧、松开（两者同时进行）：松开：按下SB5→KM4线圈通电→液压泵电动机M3正转，电磁铁YA线圈不通电，泵入的压力油进入主轴箱和立柱液压缸右腔→主轴箱和立柱同时松开→直至位置开关SQ4复位→HL1作松开状态指示，此时松开

7、按钮SB5，放松过程结束。夹紧：按下SB6→KM5线圈通电→液压泵电动机M3反转、YA线圈不通电，泵入的压力油进入主轴箱和立柱液压缸左腔→主轴箱和立柱同时夹紧→直至压下位置开关SQ4→HL2作夹紧状态指示，此时，松开按钮SB6，夹紧过程。如图控制电路1主轴箱与摇臂,外立柱与内立柱间的夹紧、松开（两者同时进行）：松开：按下SB5→KM4线圈通电→液压泵电动机M3正转，电磁铁YA线圈不通电，泵入的压力油进入主轴箱和立柱液压缸右腔→主轴箱和立柱同时松开→直至位置开关SQ4复位→HL1作松开状态指示，此时松开按钮S

8、B5，放松过程结束。夹紧：按下SB6→KM5线圈通电→液压泵电动机M3反转、YA线圈不通电，泵入的压力油进入主轴箱和立柱液压缸左腔→主轴箱和立柱同时夹紧→直至压下位置开关SQ4→HL2作夹紧状态指示，此时，松开按钮SB6，夹紧过程结束。如图控制电路23.信号指示与照明电路的设计局部照明设备用照明灯HL、灯开关SA2和照明回路熔断器FU3来组合。信号指示电路由三路构成：一路为“主电动机工作”指示灯HL3（绿）在电源