銑床電氣控制課程設計

1、變伍器一照明主軸制動J工傑臺卜主輸電動機起動快速移動匸步臺左、In、上曲T,15-4-*-n2011SA7I 2114202KMSSQ*10111軸主動進給,1州冶電動機制動電動機電幼機快速移動制動整汛電源丄設計要求1.1設計題目設計銑床電氣控制課程設計指導書1.2設計要求1 主軸電動機控制 Mi為主軸拖動電動機。從主電路看出，主軸電動機的 轉向由轉換開關SA電阻R和速度繼電器KV組成停機反接制動控制。表1轉換開關SA動作表觸點線端標號操作手柄位置順銑停止逆銑SA5U2i -W一一+SA5_2U 21 Uii+一一SAb_2-W/|1+一一SA5丄1 -U11一一+（1）主軸電動機起動 接通電

2、源開關Q，選擇主軸電動機轉向，操作轉換 開關SA5于所需位置。主軸電動機起動、停止分別由裝于工作臺上與床身上的控 制按鈕SB、SB和SB3、SB實現(xiàn)兩地控制。按下按鈕SB或SB?，接觸器KM i得 電，主觸點閉合并自鎖，主軸電動機按預選方向起動，帶動主釉、銑刀旋轉，同 時速度繼電器KV常開觸點閉合，為停機反接制動作準備。（2）太短，反接制動的時間也太短，制動效果差，因此，操作時要在主軸 快停機時再松開按鈕。（3）主軸的變速沖動 主軸的變速采用圓孔盤式結構，變速時操作變速手 柄在拉出或推回過程中短時觸動沖動開關 SQ，主軸電動機瞬動一下而實現(xiàn)。主軸處于停車狀態(tài)時，操作變速手柄，觸動沖動開關 SQ

3、使接觸器KM 2瞬 時得電，電動機定子串電阻沖動一下，帶動齒輪轉動一下，便于齒輪嚙合，完成 變速。主軸已起動工作時，要變速同樣操作變速手柄，操作時也觸動沖動開關SQ，使接觸器KM 2失電，KM 2得電一下進行反接制動，使主軸轉速迅速下降， 以便于在低速下齒輪嚙合，完成變速后，應重新按起動按鈕，主軸電動機轉動繼 續(xù)工作。主軸在變速操作時，以較快速度將手柄推入嚙合位置，因為 SQ的瞬動是靠 手柄上凸輪的一次接觸達到，如果推入動作緩慢，凸輪與 SQ接觸時間延長，會 使主油電動機轉速過高，從而使齒輪嚙合不上，甚至損壞斷輪。2. 工作臺進給運動控制工作臺的進給運動需在主軸起動之后進行。接觸器KM常開觸點

4、（11 12）閉合，接通進給控制電源。工作臺的左、右、 前、后、 上、下方向的進給運動均由進給拖動電動機 M2驅動，通過M2電動機的正、反 轉及機械結構的聯(lián)合動作，來實現(xiàn)六個方向的進給運動。控制工作臺運動的電路 是與左、右機械操作手柄聯(lián)動的行程開關 SQ、 SQ及與前、后、上、下操作手 柄聯(lián)動的行程開關SQ、SQ組成復合控制。這時圓工作臺開關 SA在斷開位置， 即SA觸點（1718）和（12 22）接通，（1219）斷開，進給電動機通過工作 臺方向操作手柄進行控制。圓工作臺開關 SA動作表見表2。表2圓工作臺開關SA動作表觸點線端標號操作手柄位置圓工作臺工作圓工作臺不工作SA J.17 18一

5、+SA 222 19+一SA12 22一+（1） 工作臺的左、右（縱向）進給運動工作臺的左、右進給運動由工作臺前面的縱向操作手柄進行控制。當將操作于柄扳到向右位置時，行程開關SQ壓合，其常開觸點（18 19）接通，常閉觸點（25 17）斷開，此時，控制電源 經（12 15 16 17 18 19）接通接觸器KM3，KM 3吸合，主觸點接通 皿2電 動機正序電源，M2正向旋轉，工作合作向右進給運動。同理，當將操作手柄扳 到向左位置時，行程開關SQ壓合，工作臺向左進給運動。若將手柄置于中間位置，SQ、SQ復原，KM3、KM4均不吸合，工作臺 停止左右方向運動。（2）工作臺前后（橫向）進給運動和上、

6、下（垂直）進給運動 工作臺的 前后及上下進給運動，共用一套操作于柄控制，手柄有5個控制位置，處于中間 位置為原始狀態(tài)，進給離合器處于脫開狀態(tài)，行程開關 SQ、SQ均復位，工作 臺不運動。當操作向前、向后手柄時.通過機械裝置連結前、后進給離合器。當操作向上、向下手柄時，連結上、下進給離合器。同時，使 SQ或SQ壓合接通， M2電動機正向或反向旋轉，帶動工作臺作前后、上下進給運動。工作臺向前和向下進給運動的電氣控制電路相同。當將操作手柄扳到向前 或向下位置時，壓合行程開關SQ3，使其常閉觸點斷開，常開觸點閉合，控制電 源經（12 22 25 17 l 9）接通KM 3線圈，KM 3吸合，進給電動機

7、 M?正向 旋轉并通過機械聯(lián)動將前、后進給離合器或上、下進給離合器接入，使工作合作 向前或向下方向的進給運動。工作臺向后和向上進給運動也共用一套電氣控制裝置。 當將操作手柄扳到向 后或向上位置時。壓合行程開關SQ，進給電動機反向旋轉.使工作臺作向后或 向上方向進給運動。(3) 圓工作臺的工作 圓工作臺的回轉運動由進給電動機 M 2經傳動機構驅 動。在使用時，首先必須將圓工作臺轉換開關 SA扳至“接通”位置，即圓工作 臺的工作位置。此時，SA的觸點(12-22)、(17- 18)斷開，(2219)接通， 這樣就切斷了銑床工作臺的進給運動控制回路，工作臺就不可能作左、右、前、 后和上、下方向的進給

8、運動。圓工作臺的控制電路中，控制電源經(12 15 16 17 25 22 19)接通接觸器KMa線圈回路，使M?電動機帶動圓工作臺作回 轉運動。由于KM4線圈回路被切斷，所以進給電動機僅能以正向旋轉。因此， 圓工作臺也只能按一個方向作回轉運動。(4) 進給變速沖動 進給變速沖動與主軸變速沖動一樣，為了便于變速時 齒輪的嚙合，電氣控制上沒有進給變速沖動電路。 但進給變速時不允許工作臺作 任何方向的運動。變速時，先將變速手柄拉出，使齒輪脫離嚙合，然后轉動變速盤至所選擇的 進給速度擋，最后推入變速手柄。在推入變速手柄時，應先將手柄向極端位置拉 一下，使行程開關SQf被壓合一次.其常閉觸點(12 1

9、5)斷開，常開觸點(15 19)接通，控制電源經(12 22 25 17 16 15 19)接通接觸器 KM 3， 進給電動機M 2作瞬時轉動，便于齒輪嚙合。(5) 工作臺快速移動 銑床工作臺除能實現(xiàn)進給運動外，還可進行快速移 動，它可通過前述的方向控制手柄配合決速移動按鈕 SBs或sb6進行操作。當工作臺已在某方向進給，此時按下快速進給按鈕SB5或SB6，使接觸器KM5通電，接通快速移動電磁鐵 YA,銜鐵吸合，經絲杠將進給傳動鏈中的摩擦 離臺器合上，減少中間傳動裝置，工作臺按原進給運動方向實現(xiàn)快速移動。當放開快速移動按鈕SB5或SB6時，接觸器KM5電磁鐵YA線圈相繼斷電。銜鐵釋放， 摩擦離

10、合器脫開，快速移動結束，工作臺仍按原進給運動速度和原進給運動方向 繼續(xù)進給。所以工作臺的快速移動是點動控制。工作臺的快速移動也可以在主軸電動機停轉情況下進行。這時應將主軸換向 開關SQ扳向“停止”位置，然后按下 SB,或SB2，使接觸器KM1通電并自鎖， 操縱工作臺手柄，使進給電動機 M2起動旋轉。再按下快速移動按鈕 SB5或SQ， 工作臺便可在主軸不旋轉的情況下實現(xiàn)快速移動。3. 冷卻泵電動機的控制與照明電路冷卻泵電動機M 3通常在銑削時由轉換開關SA操作。當轉換開關扳至“接通”位置時，觸點 SA3(3 4)閉合，接觸 器KM 6通電，M3起動旋轉，拖動冷卻泵送出冷卻液。機床的局部照明由變壓

11、器T2輸出24V安全電壓，由開關SA控制照明燈EL。4 控制電路的聯(lián)鎖與保護銑床的運動較多，電氣控制電路較復雜，為了保證刀具、工件和機床能夠安全可靠地進行工作，應具有完善的聯(lián)鎖與保護。（1 ）主運動與進給運動的順序聯(lián)鎖進給運動電氣控制電路接在主軸電動機接觸器KMi觸點（11 12）之后。這就保證了在主電動機 Mi起動后，進給電 動機M2才可起動，主軸電動機 M 1停止時，進給電動機M2應立即停止。（2） 工作臺六個進給運動方向間的聯(lián)鎖工作臺左、右、前、后及上、下 六個方向進給運動分別由兩套機械機構操作， 而銑削加工時只許一個方向的進給 運動，為了避免誤操作采用機械聯(lián)鎖比較困難，因此采用電氣聯(lián)鎖

12、。當工作臺 實現(xiàn)左、右方向進給運動時，控制電源必須通過控制上、下與前、后進給的行程 開關SQ、SQ常閉觸點支路。當工作臺作前、后和上、下方向進給運動時，控 制電源必須通過控制右、左進給的行程開關 SQ、SQ2常閉觸點支路。這就實現(xiàn) 了由電氣配合機械定位的六個進給運動方向的聯(lián)鎖。（3） 圓工作臺工作與六個方向進給運動間的聯(lián)鎖 圓工作臺工作時不允許 六個方向進給運動中作任一方向的進給運動。電路中除了通過 SA開關定位聯(lián)鎖 外，還必須使控制電路通過 SQ、SQ、SQ、SQ的常閉服點實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。（4） 進給變速沖動不允許工作臺作任何方向的進給運動聯(lián)鎖變速沖動時， SQ動作觸點（12 15）斷開，（1

13、519）接通，因此，控制電源必須經過SA觸 點（即圓工作臺不工作）和 SQ、SQ2、SQ、SQ四個常閉觸點（即工作臺六 個方向均無進給運動），才能實現(xiàn)進給變速沖動。（5）保護環(huán)節(jié) 主電路、控制電路和照明電路都具有短路保護。六個方向 進給運動的終端限位保護，是由各自的限位擋鐵來碰撞操作手柄， 使其返回中間 位置以切斷控制電路來實現(xiàn)。三臺電動機的過載保護，分別由熱繼電器 KR、KR2、KR3實現(xiàn)。為了確 保刀具與工件的安全，要求主軸電動機、冷卻泵電動機過載時，除二臺電動機停 轉外，進給運動也應停止，否則撞壞刀具與工件，因此，KR1、KR3應串接在相對位置的控制電路中。當進給電動機過載時，則要求進給

14、運動先停止，允許刀具 空轉一會，再由操作者總停機。因此，KR2的常閉觸點只串接在進給運動控制支 路中。1.3設計任務1. 能按照本組最終要求合理設計繼電器電氣原理圖，PLC電氣原理圖。2. 要求上交1份設計說明書（8000字），2張圖紙第二章設計分析2.1銑床的概述銑床主要由底座、床身、懸梁、刀桿支腳、升降工作臺。銑床按照結構形式 和加工性能的不同，銑床可分為立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑和專用銑床。銑銷 加工一般有順銑和逆銑兩種形式， 銑床中刀具的旋轉運動為主運動。 工件（工作 臺）的移動或進給箱的移動為進給運動， 工作臺的快速移動，及圓工作臺的旋轉 運動為輔助運動。銑床工作臺可在垂直、縱向、橫

15、向三個方向移動。2.2設計分析該銑床有3臺電動機：其中M1為主電動機，用換相轉換開關 SA5選擇主 軸的轉向，停車時采用電磁離合器制動； M3電機為工作進給電動機?？焖僖苿?通過電磁離合器械接通快速傳動鏈來實現(xiàn)；M2為冷卻泵電動機。對于主軸電機要求正反轉，但在加工過程中不需要變換主軸的旋轉方向。 主 軸應采用停車制動裝置。主軸和工作臺分別是用單獨的電機拖動。工作臺的移動 由一臺進給電機拖動，由方向選擇手柄來選擇運動方向，進給電機要求有正反轉。在操作順序上，應保證先開動主軸電機，然后才能開動進給電機。停車時， 進給電機先停或同時停。銑床的主軸和進給運動采用變速箱調速，調速時要求傳 動電動機做瞬時

16、點動。工作臺的進給運動，可工進也可快進?？偟膩碚f對于銑床設計具有以下特點：1、用換相轉換開關選擇主電機的制動；2、主運動采用電磁離合器制動；3、主運動和進給運動變速，均有瞬時點動；4、主運動和進給運動各有單獨的電動機驅動，工作臺的快速移動利用電磁 離合器接上進給的快速傳動鏈，實現(xiàn)快速移動；5、進給運動與主運動是聯(lián)鎖的，只有起動主運動后，進給運動才能起動工 作；6工作臺6個方向的進給運動，具有完備的聯(lián)鎖。7、具備多地點控制環(huán)節(jié)；8、具有短路、零壓、過載和超程保護第三章繼電器-接觸器控制線路的設計3.1選用控制線路的設計方法控制線路的設計大體可分為二種，分別為經驗設計法和邏輯設計法。3.1.1經驗

17、設計法的基本步驟（1）收集分析國內外現(xiàn)有同類設備的相關資料， 使所設計的控制系統(tǒng)合理， 滿足設計要求。（2）控制線路設計，一般的壓力機控制線路設計包括主電路，控制電路 輔助電路的設計。首先進行主電路設計：主要是考慮從電源到執(zhí)行元件（例如電動機）之間的 線路設計。然后進行控制線路設計：主要考慮如何滿足電動機的各種運動功能及 生產工藝要求，包括實現(xiàn)加工過程自動化或半自動化的控制等， 也就是完成正確 地“選擇”和有機地“組合”的任務；最后考慮如何完善整個控制電路的設計， 各種保護，聯(lián)瑣以及信號，照明等輔助電路的設計。（3）全面檢查所設計電路，有條件時，可以進行模擬試驗，以進一步完善 設計。（4）合理

18、選擇各電氣元件。3.1.2經驗設計法的基本特點（1）設計過程是逐步完善的，一般不易獲得最佳的設計方案。但該方法簡單易行，應用很廣。（2）需反復修改，這樣會影響設計速度。（3）需要一定的經驗，設計中往往會因考慮不周而影響電路的可靠性。（4）一般需要進行模擬試驗。3.1.3邏輯設計法的基本概念邏輯設計法，主要是根據生產工藝的要求（工作循環(huán)，液壓系統(tǒng)圖等），將控制線路中的接觸器，繼電器線圈的通電與斷電，觸點的閉合與斷開，以及主令 元件的接通和斷開等看成邏輯變量，并將這些邏輯變量關系表示為邏輯函數(shù)的關 系式，再運用邏輯函數(shù)基本公式和運算規(guī)律， 對邏輯函數(shù)式進行簡化，然后根據 簡化的邏輯函數(shù)式畫出相應的

19、線路原理圖，最后再進一步檢查，化簡和完善，以期獲得既滿足工藝要求，又經濟合理的最佳設計方案。3.1.4邏輯設計法的一般步驟（1）按工藝要求作出工作循環(huán)圖。（2）確定執(zhí)行元件與檢測元件，并作出執(zhí)行元件節(jié)拍表和檢測元件狀態(tài)表。（3）根據檢測元件狀態(tài)表寫出各程序的特征數(shù)，并確定分組，設置中間記 憶元件，各分組所有程序能區(qū)分開。（4）列寫中間記憶元件開關函數(shù)及其執(zhí)行元件動作邏輯函數(shù)表達式，并畫 出相應的電路圖。（5）對按邏輯函數(shù)表達式畫出的控制邏輯電路圖進行檢查，化簡和完善。邏輯設計法與經驗設計法相比，采用邏輯設計的電路較為合理，能節(jié)省所用 元件的數(shù)量，能獲得某種邏輯功能的最簡電路，但是邏輯設計法整個

20、設計過程較 為復雜，對于一些復雜的控制要求，還必須設計許多新的條件，同時對電路競爭 問題也較難處理。因此，在一般的電器控制線路設計中，邏輯設計法僅為經驗設 計法的輔助和補充。3.2繼電器一一接觸器控制線路對于線路的設計我們采用的是邏輯設計法， 根據設計銑床的要求，設計的主 電路和控制電路如附圖1和附圖2。其具體的控制說明如下：3.2.1 .主軸電動機控制：主軸電機的控制主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：（1）主軸電動機起動；（2）主軸電 動機停機；（3）主軸的變速沖動。在設計圖中：M!為主軸拖動電動機。從主電路看出，主軸電動機的轉向由 轉換開關SA預選確定。轉換開關SA觸點動作下表。主軸電動機的起動、停止

21、 由接觸器KMi控制，接觸器KM 2及KM2控制的電路組成能耗制動停機。表3轉換開關SA5動作表觸點操作手柄位置順銑停止逆銑SA5 4一一+S+一一SA5-2+一一SA 4一一+（1）主軸電動機起動 接通電源開關Q ,選擇主軸電動機轉向，操作轉換 開關SA5于所需位置。主軸電動機起動、停止分別由裝于工作臺上與床身上的控 制按鈕SB、SB2和SB3、SB4實現(xiàn)兩地控制。按下按鈕SB或SB2，接觸器KM1得 電，主觸點閉合并自鎖，主軸電動機按預選方向起動，帶動主釉、銑刀旋轉。（2） 主軸電動機停機 按下停機按鈕SB3或SB4。接觸器KMi失電，切斷 正序電源，同時接觸器KM 2得電，電動機串入能耗

22、制動電路而馬上停機。（3）主軸的變速沖動 主軸的變速采用圓孔盤式結構，變速時操作變速手 柄在拉出或推回過程中短時觸動沖動開關 SQ，主軸電動機瞬動一下而實現(xiàn)。主軸處于停車狀態(tài)時，操作變速手柄，觸動沖動開關 SQ7使接觸器KMi瞬 時得電，電動機定子串電阻沖動一下，帶動齒輪轉動一下，便于齒輪嚙合，完成 變速。主軸已起動工作時，要變速同樣操作變速手柄，操作時也觸動沖動開關 SQ，使接觸器KMl失電，KM2得電一下進行能耗制動，使主軸轉速迅速下降， 以便于在低速下齒輪嚙合，完成變速后，應重新按起動按鈕，主軸電動機轉動繼 續(xù)工作。主軸在變速操作時，以較快速度將手柄推入嚙合位置，因為 SQ的瞬動是靠 手

23、柄上凸輪的一次接觸達到，如果推入動作緩慢，凸輪與 SQ接觸時間延長，會 使主油電動機轉速過高，從而使齒輪嚙合不上，甚至損壞斷輪。3.2.2.工作臺進給運動控制：工作臺進給運動包括工作臺的左右進給運動、 工作臺的前后進給運動及工作 臺的上下進給運動，總共六個方向的運動，同時這六個方面運動只允許某一時刻 出現(xiàn)一個。其中在銑床當中還有一個擴展安裝的圓工作臺，圓工作臺的運動和進給運動只能同時出現(xiàn)一個，圓工作臺的運動與進給運動之間的轉換是通過圓工作 臺開關SA1來控制的。同時工作臺還具有快速移動的功能，快速移動既可以在 主軸電機工作的時候，也可以在主軸電機停止的狀態(tài)下實現(xiàn)。工作臺的進給運動需在主軸起動之

24、后才能進行。接觸器 KM 1常開觸點閉合， 接通進給控制電源。工作臺的左、右、前、后、上、下方向的進給運動均由進給 拖動電動機M3驅動，通過M 3電動機的正、反轉及機械結構的聯(lián)合動作，來實現(xiàn) 六個方向的進給運動?？刂乒ぷ髋_運動的電路是與左、右機械操作手柄聯(lián)動的行 程開關SQ1、sq2及與前、后、上、下操作手柄聯(lián)動的行程開關SQ、SQ組成復合控制。這時圓工作臺開關SA在斷開位置，即SA觸點SA）和SA接通，SA< 斷開，進給電動機通過工作臺方向操作手柄進行控制。圓工作臺開關SA動作表如下：表4圓工作臺開關SA動作表觸點操作手柄位置圓工作臺工作圓工作臺不工作SA+SA_2+SA J3+(1)

25、 工作臺的左、右(縱向)進給運動工作臺的左、右進給運動由工作臺前面的縱向操作手柄進行控制。當將操作于柄扳到向右位置時，行程開關SQ壓合，其常開觸點(18- 19)接通，常閉觸點(21 - 22)斷開，此時，控制電源 經(12- 14- 15- 16- 17- 18- 19)接通接觸器KM 3，KM 3吸合，主觸點接通“3 電動機正序電源，M3正向旋轉，工作合作向右進給運動。同理，當將操作手柄扳到向左位置時，行程開關SQ2壓合，工作臺向左進給運動。若將手柄置于中間位置，SQ、SQ2復原，KM3、KM。均不吸合，工作臺 停止左右方向運動。(2) 工作臺前后(橫向)進給運動和上、下(垂直)進給運動工

26、作臺的 前后及上下進給運動，共用一套操作于柄控制，手柄有5個控制位置，處于中間 位置為原始狀態(tài)，進給離合器處于脫開狀態(tài)，行程開關 SQ3、SQ4均復位，工作 臺不運動。當操作向前、向后手柄時通過機械裝置連結前、后進給離合器。當操作向上、向下手柄時，連結上、下進給離合器。同時，使 SQ或SQ壓合接通， M2電動機正向或反向旋轉，帶動工作臺作前后、上下進給運動。工作臺向前和向下進給運動的電氣控制電路相同。當將操作手柄扳到向前 或向下位置時，壓合行程開關SQ，使其常閉觸點斷開，常開觸點閉合，控制電 源經(12- 14-21-22- 17- 18-1 9)接通KM 3線圈，KM 3吸合，進給電動機“3

27、 正向旋轉并通過機械聯(lián)動將前、后進給離合器或上、下進給離合器接入，使工作 合作向前或向下方向的進給運動。工作臺向后和向上進給運動也共用一套電氣控制裝置。 當將操作手柄扳到向 后或向上位置時。壓合行程開關SQ4，進給電動機反向旋轉使工作臺作向后或 向上方向進給運動。(3) 圓工作臺的工作 圓工作臺的回轉運動由進給電動機 M 2經傳動機構驅 動。在使用時，首先必須將圓工作臺轉換開關 SA扳至“接通”位置，即圓工作 臺的工作位置。此時，SA的觸點SA-、SAU斷開，Sg接通，這樣就切斷了銑床工作臺的進給運動控制回路，工作臺就不可能作左、右、前、后和上、下方向 的進給運動。圓工作臺的控制電路中，控制電

28、源經(12- 1415 16- 17-2221 19)接通接觸器KM3線圈回路，使M3電動機帶動圓工作臺作回轉運動。 由于KM4線圈回路被切斷，所以進給電動機僅能以正向旋轉。因此，圓工作臺 也只能按一個方向作回轉運動。(4) 工作臺快速移動 銑床工作臺除能實現(xiàn)進給運動外，還可進行快速移 動，它可通過前述的方向控制手柄配合決速移動按鈕 sb5或SB6進行操作。當工作臺已在某方向進給，此時按下快速進給按鈕SB5或SB3，使接觸器KM5通電，接通快速移動電磁鐵 YA,銜鐵吸合，經絲杠將進給傳動鏈中的摩擦 離臺器合上，減少中間傳動裝置，工作臺按原進給運動方向實現(xiàn)快速移動。 當放 開快速移動按鈕SB5或

29、SB6時，接觸器KM5電磁鐵YA線圈相繼斷電。銜鐵釋放， 摩擦離合器脫開，快速移動結束，工作臺仍按原進給運動速度和原進給運動方向 繼續(xù)進給。所以工作臺的快速移動是點動控制。工作臺的快速移動也可以在主軸電動機停轉情況下進行。這時應將主軸換向 開關SA扳向“停止”位置，然后按下SB1或SB2，使接觸器KM1通電并自鎖， 操縱工作臺手柄，使進給電動機M2起動旋轉。再按下快速移動按鈕SB5或SB5， 工作臺便可在主軸不旋轉的情況下實現(xiàn)快速移動。3.2.3.冷卻泵電動機的控制與照明電路冷卻泵電動機M3通常在銑削時由轉換開關 SA操作。在主軸電機啟動之后 將轉換開關扳至“接通”位置時，觸點 SA閉合，M3

30、起動旋轉，拖動冷卻泵送 出冷卻液。機床的局部照明由變壓器T2輸出24V安全電壓，由開關SA2控制照明燈EL。324.控制電路的聯(lián)鎖與保護銑床的運動較多，電氣控制電路較復雜，為了保證刀具、工件和機床能夠安 全可靠地進行工作，應具有完善的聯(lián)鎖與保護?？刂齐娐分械倪B鎖主要有以下幾 個部分：(1 )主運動與進給運動的順序聯(lián)鎖進給運動電氣控制電路接在主軸電動機接觸器KM1觸點(11- 12)之后。這就保證了在主電動機 M1起動后，進給電 動機M2才可起動，主軸電動機 M 1停止時，進給電動機M2應立即停止。(2) 工作臺六個進給運動方向間的聯(lián)鎖工作臺左、右、前、后及上、下六個方向進給運動分別由兩套機械機

31、構操作， 而銑削加工時只許一個方向的進給 運動，為了避免誤操作.采用機械聯(lián)鎖比較困難，因此采用電氣聯(lián)鎖。當工作臺 實現(xiàn)左、右方向進給運動時，控制電源必須通過控制上、下與前、后進給的行程 開關SQ、SQ常閉觸點支路。當工作臺作前、后和上、下方向進給運動時，控 制電源必須通過控制右、左進給的行程開關 SQl、SQ2常閉觸點支路。這就實現(xiàn) 了由電氣配合機械定位的六個進給運動方向的聯(lián)鎖。（3） 圓工作臺工作與六個方向進給運動間的聯(lián)鎖 圓工作臺工作時不允許 六個方向進給運動中作任一方向的進給運動。電路中除了通過 SA開關定位聯(lián)鎖 外，還必須使控制電路通過SQ1、SQ2、SQ、SQ4的常閉服點實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖

32、。（4） 進給變速沖動不允許工作臺作任何方向的進給運動聯(lián)鎖變速沖動時， SQ6動作觸點（14- 15）斷開，（15- 19）接通，因此，控制電源必須經過SA觸 點（即圓工作臺不工作）和SQ1、sq2、SQ、SQ四個常閉觸點（即工作臺六 個方向均無進給運動），才能實現(xiàn)進給變速沖動。（5）保護環(huán)節(jié) 主電路、控制電路和照明電路都具有短路保護。六個方向 進給運動的終端限位保護，是由各自的限位擋鐵來碰撞操作手柄， 使其返回中間 位置以切斷控制電路來實現(xiàn)。三臺電動機的過載保護，分別由熱繼電器KR、KR2、KR3實現(xiàn)。為了確保刀具與工件的安全，要求主軸電動機、冷卻泵電動機過載時，除二臺電動機停 轉外，進給運

33、動也應停止，否則撞壞刀具與工件，因此，KR1、KR3應串接在相對位置的控制電路中。當進給電動機過載時，則要求進給運動先停止，允許刀具 空轉一會，再由操作者總停機。因此，KR2的常閉觸點只串接在進給運動控制支 路中。3.3些低壓電器的選擇在設備電氣控制線路中，為了滿足生產工藝及電力拖動的需要，電動機要經 常地起動、制動、改變運動方向、調節(jié)轉速；當電路發(fā)生過載、短路、欠壓或失 壓等情況時，控制電路的保護環(huán)節(jié)還應當自動切斷電路，保護線路和設備。所有這些要求都需要借助于電器來完成。由于各類電器在設備電氣控制系統(tǒng)中所處的位置和所起的作用不同，其因此選用的方法也不盡相同。生產機械常用低壓電器的選擇，主要依

34、據是電器產品目 錄上的各項指標或數(shù)據。正確合理地選擇低壓電器是電氣系統(tǒng)安全運行、可靠工作的保證。對于電氣元件的選擇，在選擇時我們應注意以下幾點：（1）根據對控制元件功能的要求，確定電氣元件功能的要求，確定電氣元 件類型。如繼電器與接觸器，當元件用于通，斷功率較大的主電路時，應選擇交 流接觸器；若元件用于切換功率較小的電路（如控制電路）時，則應選擇中間繼 電器；若伴有延時要求時，則應選用時間繼電器。（2）根據電氣控制的電壓，電流及功率的大小來確定元件的規(guī)格，滿足元 器件的負載能力及使用壽命。（3）掌握元器件預期的工作環(huán)境及供應情況，如防油，防塵，貨源等。（4）為了保證一定的可靠性，采用相應的降額

35、系數(shù)，并進行一些必要的技 術和校核。3.3.1按鈕按鈕通常是用來短時間接通或斷開小電流控制電路的開關。目前按鈕在結構上有多種形式：旋鈕式一一手動旋轉進行操作；指示燈一一 按鈕內裝入了信號指示燈；緊急式一一裝有蘑菇形式旋帽，用于緊急操作；等等。 一般來說，停止按鈕采用紅色。按鈕主要根據所需要的觸點數(shù)， 使用場合及顏色 來選擇。3.3.2低壓開關低壓開關主要包括如下幾種。1）刀開關刀開關主要用于接通或切斷長期改組設備的電源。一般刀開關的額定電壓不超過500V額定電流為10A到上千安多種等級。有些刀開關附有熔斷器。不帶熔 斷器式刀開關主要有HD型及HS型，帶熔斷器式開關有HK，HR3系列等。刀 開關

36、主要根據電源種類，電壓等級，電動機容量，所需極數(shù)及使用場來選擇。2）組合開關組合開關主要是作為電源引入開關，所以也稱電源隔離開關。它可以啟停 5KW以下的異步電動機，但每小時的接通次數(shù)不宜超過10次，開關的額定電流 一般取電動機額定電流的1.52.5倍。組合開關主要根據電源種類，電壓等級，所需觸點數(shù)及電動機容量進行選用。 常用的組合開關為HZ-10系列，額定電流10A，25A，60A和100A四種，適用 于交流電壓380V以下，支流電壓220V以下的電氣設備中。3）限位開關（行程開關）限位開關是依據生產機械運動的行程位置而動作的小電流開關。它的選用主要根據機械位置對開關形式的要求， 對觸點數(shù)目

37、，電壓種類，電壓與電流等級的 要求來確定。機床常用的有LX2型，LX19型，JLXK1型，LXW11型和JLXK-111 型微動開關等。對于要求動作快，靈敏度高的行程控制，可采用接近開關。接近 開關也稱為無觸點限位開關，它是通過運動部件引起的電磁場變化而動作的。接近開關壽命長，可靠性好，但精度和價格不如限位開關。4）自動開關自動開關又稱自動空氣斷路器，自動開關在壓力機上應用的很廣泛。 這是因 為自動開關既接通或分斷正常工作電流， 也能自動分斷過載或短路電流，分斷能 力強，有欠壓和過載短路保護作用。選擇自動開關應考慮其主要技術參數(shù)： 額定電壓，額定電流和允許切斷的極 限電流等。自動開關拖扣器的額

38、定電流應等于或大于負載允許的長期平均電流； 自動開關的極限分斷能力要大于，至少要等于電路最大短路電流；自動開關拖扣 器電流整定應按下面的原則：欠電壓拖扣器額定電壓等于主電路等于主電路額定 電壓；熱拖扣器的整定電流與被控對象（負載）額定電流相等；電磁拖扣器的瞬 時拖扣器整定電流應大于負載正常工作時的尖峰電流；保護電動機時，電磁拖扣器的瞬時拖扣電流為電動機啟動電流的 1.7倍。3.3.3接觸器的選用選擇接觸器主要依據以下數(shù)據：電源種類（直流或交流）；主觸點額定電流； 輔助觸點的種類、數(shù)量和觸點的額定電流；電磁線圈的電源種類、頻率和額定電 壓；額定操作頻率等。機床用的最多的是交流接觸器。交流接觸器的

39、選擇主要考慮主觸點的額定電流、額定電壓、線圈電壓等。交 流接觸器主觸點的額定電壓一般按高于線路額定電壓來確定。根據控制回路的電壓決定接觸器的線圈電壓。 為保證安全，一般接觸器吸引 線圈選擇較低的電壓。但如果在控制線路比較簡單的情況下，為了省去變壓器， 可選用380V電壓。值得注意的是，接觸器產品系列是按使用類別設計的，所以要根據接觸器負擔的工作任務來選用相應的產品系列。接觸器輔助觸點的數(shù)量、種類滿足線路的需要。3.3.4繼電器的選用1）一般繼電器的選用一般繼電器是指具有相同電磁系統(tǒng)的繼電器， 又稱電磁繼電器。選用時，除 滿足繼電器線圈電壓或線圈電流的要求外， 還應按照控制需要分別選用過電流繼

40、電器、欠電流繼電器、過電壓繼電器、欠電壓繼電器中間繼電器等。另外電壓、 電流繼電器還有交流、直流之分，選擇時也應當注意。2）時間繼電器的選擇時間繼電器是壓力機控制線路中常用電器之一。 它的類型有：電磁式，空氣 阻尼式，電動式及電子式等。用的較多的是空氣阻尼式時間繼電器， 它的特點是 工作可靠，結構簡單，延時整定范圍較寬（可達 0.4s180s）時間繼電器型式多樣，各具特點，選擇時應從以下幾方面考慮。（1）根據控制線路的要求來選擇延時方式，即通電延時型或斷電延時型。(2) 根據延時準確度要求和延時時間的長短來選擇。(3) 根據使用場合、工作環(huán)境選擇合適的時間繼電器。3) 熱繼電器的選擇熱繼電器的

41、選擇應按電動機的工作環(huán)境、起動情況、負載性質等因素來考慮。 一方面要充分發(fā)揮電動機的過載能力，另一方面，對電動機在短時過載與起動瞬 間不受影響。熱繼電器結構形式的選擇。星形連接的電動機可以選擇兩相或三相結構的熱 繼電器，三角形連接的電動機應當選擇帶斷相保護裝置的三相結構熱繼電器。根據以上的選擇原則，在本次設計中選用的各中元器件如下表所示：表5控制線路電器元件的代號、名稱及型號代號名稱型號Q電源總開關HZ-60/3M1主軸電機JOF-52/4M2冷卻泵電機JCB-22M3進給電機JOF-41/4VC整流橋KM1主軸啟動接觸器CJ10-40KM2主軸制動接觸器CJ10-40KM3進給正轉接觸器CJ10-20KM4接給反轉接觸器CJ10-20KM5快速移動用接觸器JZ7-44 127VYA牽引電磁鐵380V 150NSA1-1、SA1-2、SA1-3圓工作臺轉換開關HZ2-10/3SA2照明燈轉換開關HZ1-10/2SB1、SB2主軸啟動按鈕LA2SB3、SB4主軸停止按鈕LA2SB5、SB6工作臺快速移動按鈕LA2SQ6進給點動