机电控制技术课程设计-铣床的电气控制系统设计

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1、机电控制技术课程设计说明书铣床的电气控制系统设计起止日期：2011年12月12日至2011年12月17日学生姓名XX班级机设083学号XX成绩指导教师(签字)机械工程学院2011年12月16日18目录一、控制对象（铣床）描述3（一）简介3（二）机床结构及工作要求3二、铣床系统的电气控制电路设计4（一）电气传动的特点及控制要求4（二）继电器-接触器电气控制电路的设计4（三）继电器-接触器电气控制电路图分析及介绍5（四）选择电气元件及明细表10三、铣床的可编程控制器（PLC）设计14（一）可编程控制器控制系统设计的基本原则14（二）可编程控制器系统的设计14四、设计心

2、得17五、参考文献18六、附图1818一、控制对象（铣床）描述（一）简介铣床（millingmachine）系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动，工件（和）铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。（二）机床结构及工作要求万能铣床具有主轴转速高，调速范围宽，操作方便，工作台能自动循环加工等特点，其结构如图A所示。主要由底座，床身，悬梁，刀杆支架，工作台

3、，溜板和升降台等部分组成。图1卧式万能铣床外形结构图1-底座2-主轴电动机3-床身4-主轴5-悬梁6-刀杆挂脚7-工作台8-工作台左右进给操作手柄9-滑座10-工作台前后上下操作手柄11-进给变手柄及变速盘12-升降工作台13-进给电动机14-主轴变速盘15-主轴变速手柄其工作原理：18铣刀装在与主轴连在一起的刀杆支架上，在床身的前面有垂直导轨，升降台沿其上下移动；在升降台上面的水平导轨上，装有可在平行与主轴轴线方向移动（横向移动）的溜板，在溜板上部转动部分的导轨上可作垂直与主轴轴线方向的移动（纵向移动），这样，工作台上的工件就可以在六个方向（上，下，左，右，前，

4、后）进给。为了加快调整工件与刀具之间的相对位置，可以改变传动比，使工作台在六个方向上作快速移动。此外，由于转动部分相对于溜板可绕垂直轴线左，右转一个角度（通常为45度），因此可以加工螺旋槽。工作台上还可以安装圆工作台以扩大铣削能力。由上述可知，万能铣床的运动方式有：主运动：铣刀的旋转。进给运动：工作台在六个方向上的运动。辅助运动：工作台在六个方向上的快速运动。二、铣床系统的电气控制电路设计（一）电气传动的特点及控制要求（1）铣床的主运动和进给运动之间没有速度比例协调的要求，各自采用单独的笼型异步电动机拖动。（2）为了能进行顺铣和逆铣加工，要求主轴能够实现正，反转。

5、（3）为提高主轴旋转的均匀性并消除铣削加工时的震动，主轴上装有飞轮，其转惯量较大，因此要求主轴电动机有停车制动控制。（4）为适应加工的需要，主轴转速与进给速度应有较宽的调节范围。X62W铣床采用机械变速的方法，为保证变速时齿轮易于齿合，减小齿轮端面的冲击，要求变速时有电动机瞬时冲动。（5）进给运动和主轴运动应有电气联锁。为了防止主轴未转动时，工作台将工件送进可能损坏刀具或工件，进给运动要在铣刀旋转后才能进行。为降低加工工件的表面粗糙度，加工结束必须在铣刀停转前停止进给运动。（6）在六个方向上运动要有联锁，在任何时刻，工作台在上，下，左，右，前，后六个方向上，只能有

6、一个方向的进给运动。（7）为了适应工作台在六个方向上运动的要求，进给电动机应能正，反转。快速运动由进给电动机与快速电磁铁配合完成。（8）圆工作台运动只需一个转向，且要与工作台进给运动有联锁，不能同时进行。（9）冷却泵电动机M3只要求单方向转动。（10）为操作方便，应能在两处控制各部件的启动和停止。18（二）继电器-接触器电气控制电路的设计根据铣床的电力拖动及控制要求，同时又考虑了以下几个方面：1、电气控制线路与机械配合相当紧密，因此分析中要详细了解机械结构与电气控制的关系，但机械结构相对比较复杂。2、控制线路中设置了变速冲动控制，从而使变速顺利进行。3、为了操作方

7、便，采用多地控制，实现两地启、停。4、具有完善的电气联锁，并具有短路、零压、过载及超行程限位保护环节根据设计要求我们设计了如图一所示的继电器-接触器电气控制电路图。（三）继电器-接触器电气控制电路图分析及介绍1．主轴电动机控制为主轴拖动电动机。从主电路看出，主轴电动机的转向由转换开关预选确定。转换开关触点动作见表1。主轴电动机的起动、停止由接触器控制，接触器及电阻和速度继电器组成停机反接制动控制。表1转换开关动作表触点线端标号操作手柄位置顺铣停止逆铣－－++－－+－－－－+18（1）主轴电动机起动接通电源开关，选择主轴电动机转向，操作转换开关于所需位置。主轴电动机

8、起动、停止