機電系統(tǒng)原理及應用

1、機電系統(tǒng)原理及應用第一章緒論1、什么是機電系統(tǒng)？答：機電系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)有機結(jié)合在一起的高性能和多功能的一類新產(chǎn)品。2、機電系統(tǒng)實體由（機械技術）和（電子技術）利用（信息技術）結(jié)合起來。3、按機電系統(tǒng)的功能可以分為哪幾種？答：1）在原有的機械本體上采用電子控制設備實現(xiàn)高性能和多功能。2）用電子設備局部置換機械控制機構。3）在信息機器中與電子設備有機結(jié)合的機構4）用 電子設備全面置換機械機構的信息處理機構5）在檢測系統(tǒng)中與電子設備有機結(jié)合的機構6） 利用電子設備代替機械本體工作機構。4、機電系統(tǒng)組成以及作用是什么？答：組成：1）機械本體部分2）計算機部分3）執(zhí)行機構部分4）動力部分5）傳感器部分

2、作用：1）機械本體部分作用：支承2）計算機部分作用：分析、處理、發(fā)出指令3）執(zhí)行機 構部分作用：完成各種動作4）動力部分作用：提供能量（電能）5）傳感器部分作用：檢 測信息。5、機械本體在技術上需要考慮哪些方面？答：1）減輕重量2）提高剛性3）實現(xiàn)通用化4）提高系統(tǒng)整體的可靠性。6、傳感器根據(jù)用途分為（自身內(nèi)部信息）的傳感器和（檢測對象的外部）傳感器。7、檢測裝置由（檢測）、（轉(zhuǎn)化）、（指示）、（信息處理）、（記錄）組成的。8、傳感器向（高級化發(fā)展），主要是實現(xiàn)（元件化）和（智能化）。9、信息處理設備包括（可編程控制器）、（輸入輸出設備）、（顯示器）、（外部存儲器）。10、電力拖動電氣控制線路

3、主要由（各種電器元件）、（電動機）等用電設備組成。11、電氣設備圖樣有（電氣原理圖）、（電氣設備安裝圖）、（電氣設備接線圖）。12、液壓系統(tǒng)和氣壓系統(tǒng)的制作原理是什么？答：液壓系統(tǒng)的制作原理：將機械能轉(zhuǎn)化為壓力能，在液壓系統(tǒng)中的壓力能轉(zhuǎn)化為負載所需 的機械能。氣壓系統(tǒng)的制作原理：由空氣壓縮機將機械能轉(zhuǎn)化成壓力能，通過執(zhí)行元件，把空氣的 壓力能轉(zhuǎn)換為負載所需的機械能。13、液壓傳動的特點及發(fā)展趨勢是什么？答：1）液壓傳動特點：液壓傳動必須用具有一定壓力的液體作為工作介質(zhì)；傳動中要經(jīng)兩 次能量變換；先是用液壓泵把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能，然后又把壓力能轉(zhuǎn)變成驅(qū)動負載 運動的機械能；液壓傳動必須在密

4、封容積內(nèi)進行，且容積要發(fā)生變化，不密封則形不成壓力， 容積不變化則不能實現(xiàn)傳動速度要求。2）液壓傳動發(fā)展趨勢：與電子信息技術相結(jié)合是當今液壓技術發(fā)展的主要方向。14、液壓系統(tǒng)由（動力元件）、（執(zhí)行元件）、（控制元件）、（輔助元件）組成，氣壓系統(tǒng)由（氣 源部分）、（執(zhí)行元件）、（控制元件）、（輔助元件）組成。15、執(zhí)行機構的執(zhí)行方式（液壓）、（氣動）、（電動）三種。16、數(shù)控車床刀具的走刀運動就是利用（步進電動機驅(qū)動滾珠絲杠來完成的）。17、電器控制線路是由各種有觸點的（接觸器X （繼電器）、（按鈕）、（行程開關）等組成的 控制線路。18、電器控制線路的作用是實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的（起動X （反向

5、）、（制動）和（調(diào)速）等 運行性能的控制；實現(xiàn)拖動系統(tǒng)的（保護）；滿足生產(chǎn)工藝要求，實現(xiàn)生產(chǎn)加工自動化。19、控制元件包括（壓力控制閥）、（流量控制閥）、（方向控制閥）。20、什么是plc，它有什么特點？答：plc是一種用于程序來改變控制功能的工業(yè)控制計算機，除了能完成各種各樣的控制功 能外，還有與其他計算機通信聯(lián)網(wǎng)的功能。特點：1）控制程序可變，有很好的柔性2）plc采用了大規(guī)模集成電路和微機技術，外部連 線少，可靠性高3）plc功能完善4）plc容易掌握5）plc結(jié)構緊湊、體積小、性能價格比高， 省電。21、plc發(fā)展趨勢有（數(shù)字量邏輯控制）、（運動控制）、（閉環(huán)過程控制）、（數(shù)據(jù)處理）、

6、（通 信連網(wǎng)）。22、plc主要由（cpu模塊）、（I/O模塊）、（編程器）、（電源）組成。23、cpu模塊由（微處理器）、（存儲器）組成。24、plc根據(jù)硬件結(jié)構不同可分為（整體式）、（模塊式）、（混合式）。25、cpu模塊的工作電壓一般是（5V）。26、定時器的設定時間等于（分辨率）與（設定值）的乘積，設定最大值（32767）。27、雙子毫秒計數(shù)器的最大定時時間間隔為（232）ms,約為（49.7）天。28、動力元件按輸出流量分（定量液壓泵）、（變量液壓泵）；按結(jié)構形式不同分為（齒輪泵）、 （螺桿泵）、（葉片泵）、（柱塞泵）。29、液壓缸分為（單作用型液壓缸X（雙作用型液壓缸）、（雙作用雙

7、杠型液壓缸）、（雙作用 伸縮型液壓缸）。30、plc的工作原理（將用戶程序通過編程器，預先存入控制器的存儲器中，工作時反復不 斷的循環(huán)掃描程序，當條件滿足時，立即執(zhí)行）。31、液壓馬達中油壓的高低決定了（輸出力矩的大小），輸出軸的轉(zhuǎn)速由（油的流量來控制）。32、寫出圖所示梯形圖的語句表程序LD I0.7AN Q3.2LD I0.7AN Q3.2O I0.2AI I0.3LDNI I0.5A M2.5OLDLPPA C42LPSSI Q0.5,1LPPLDAN I3.4LPSO M1.3NOTALD=1 Q0.3R M2.4,133、畫出語句表程序?qū)奶菪螆DLD I0.7A M0.1O I0.

8、4=1 Q0.4CTU C41,30AN I2.7OLDALDLD I2.5LDI I0.3LD I0.5ON M0.2LDN M3.5ON I0.1A I0.3NOTED10.7 IS 10.5 0.3Q0.4KUH/HF34、判斷題數(shù)控車床的主動力主要來自于電能。（”）液壓系統(tǒng)是利用系統(tǒng)壓力實現(xiàn)運動和動力的傳動方式。（”）液壓馬達中，油壓的高低決定了輸出力矩的大小。（”）操作碼又稱編程指令。（”）1/ I是常開觸點。（X）堆棧中的數(shù)據(jù)一般按先進先出的原則存取。（X）工件的旋轉(zhuǎn)運動是車床的進給運動。（X）CA6140型臥式機床的加工對象只有軸類零件。（X）直流電機改變轉(zhuǎn)速方法只能改變恒轉(zhuǎn)矩。

9、（”）cpu模塊的工作電壓一般是5V。（”）第二章。A6140型臥式車床1、加工零件類型有（軸類）、（套筒類）、（盤類）的（回轉(zhuǎn)表面）、（車削端面）、（螺紋）。2、孔類加工類型有（鉆孔）、（擴孔）、（鉸孔）。3、CA6140型臥式車床的特點是什么？答：CA6140型臥式車床的特點是萬能性較大，結(jié)構復雜、自動化程度低、換刀較麻煩、加 工過程中的輔助時間較多，適用于單件、小批生產(chǎn)及修理車間。4、CA6140型臥式車床有哪幾種運動？1）工件旋轉(zhuǎn)：主運動（n），速度高，消耗功率大。電動機一皮帶一軸一齒輪/離合器一主軸一卡盤一工件2）刀具移動：進給運動（f），速度低，消耗功率小。主軸一進給箱一絲桿一刀架

10、；溜板箱一光桿一刀架5、表面成形運動：主運動和進給運動是形成被加工表面形狀所必需的運動。6、輔助運動：切入運動和刀架的快速移動是機床成形運動以外的輔助動作。7、CA6140型臥式車床的組成及作用（機床的總體布局）答：CA6140型臥式車床的是由（主軸箱）、（刀架部件）、（尾座）、（進給箱）、（溜板箱）、（床 身）組成。1.主軸箱：支承、傳動主軸，實現(xiàn)24級主運動。2.刀架部件：裝夾刀具，實現(xiàn)縱 橫、斜向運動。3.尾座：頂尖支承工件，安裝鉆、鉸刀。4.進給箱：變換機動進給量及螺紋 導程。5.溜板箱：連接進給箱和刀架的運動聯(lián)系，變換進給方向，安裝操作手柄。6.床身： 支承各主要部件。8、什么是傳動

11、鏈？答：傳動鏈構成一個傳動聯(lián)系的一系列傳動件。9、什么是外聯(lián)系傳動鏈及特點是什么？答：外聯(lián)系傳動鏈：聯(lián)系動源（電動機）和機床執(zhí)行件（主軸、刀架、工作臺）之間的傳動 鏈。特點：改變執(zhí)行件的運動速度和方向，不要求動力源和執(zhí)行之間有嚴格的傳動比關系。10、什么是內(nèi)聯(lián)系傳動鏈及特點是什么？答：內(nèi)聯(lián)系傳動鏈：聯(lián)系運動相關的各執(zhí)行件之間的傳動鏈。特點：各執(zhí)行件間的相對速度 有嚴格要求，無摩擦傳動和傳動比不準的傳動件。11、CA6140型臥式車床能加工（米制）、（英制）、（模數(shù)制）、（徑節(jié)制）螺紋。12、主軸箱由（卸荷皮帶）、（雙向多片式摩擦離合器）、（制動器）和（操縱機構）組成。13、離合器：雙向多片式摩

12、擦離合器（安裝在I和W軸上），作用（過載保護）、（傳遞運動 和扭矩）原理：利用摩擦力。14、操縱機構：變速操縱機構IIII之間安裝變速操縱機構，WW之間安裝變速操縱機構， IX、X也安裝變速操縱機構WW之間分24級（高級分一段）（低級分三段）。15、制動器：W軸安裝，作用：（剎車）。16、進給箱由（變換螺紋導程）、（進給量的變速機構）、（變換螺紋種類的移換機構）、（絲杠 和光杠的轉(zhuǎn)換機構）、（操縱機構）等組成。17、溜板箱由（雙向牙嵌式離合器）、（縱向、橫向機動進給和快速移動的操縱機構）、（開合 螺母及其操縱機構）、（互鎖機構）、（超越離合器）、（安全離合器）等組成。18、溜板箱使用的離合器有

13、（雙向牙嵌式離合器）、（超越離合器）、（安全離合器）三種。19、CA6140型車床電氣控制系統(tǒng)采用（繼電器接觸器）控制方式；主軸的正反轉(zhuǎn)用機械式 （雙向多片摩擦離合器）轉(zhuǎn)換；主軸制動使用了（摩擦輪）刀具的快速移動由快速（電機）驅(qū)動。20、CA6140型車床電氣原理圖由（主電路）、（控制電路）、（信號、照明電路）三部分組成。21、主電路中三臺電動機各種的作用是什么？答：M1為主軸電動機，帶動主軸旋轉(zhuǎn)和刀架作進給運動。M2為切削液泵電動機，輸送切 削液。M3為刀架快速移動用電動機；M1和M2是同時工作的。22、控制電路電源為（交流110V）電壓；信號電路為（交流6V）電壓；照明電路為（交 流24V

14、 ）電壓。23、低壓斷路器（自動開關）：低壓斷路器是一種用于自電路故障的保護器。作用：低壓配 電的總電源開關；動切斷可自動切斷電路故障（短路、過載、欠壓）。24、.轉(zhuǎn)換開關又稱就（組合開關）。用途：不頻繁通斷的電路，如小型電動機正反轉(zhuǎn)。25、按鈕：用途：短時接通或斷開小電流電路的電器。常開按鈕（起動按鈕）未按下時，觸 點斷開，彈簧復位。常閉按鈕（停止按鈕）未按下時，觸點接通，彈簧復位。復合按鈕 即常開、常閉之組合。26、接觸器：用途：遙控電器，頻繁接通或斷開交直流電路，具有欠壓、失壓保護功能。分類：（交流接觸器）和（直流接觸器）兩種類型。27、電流繼電器：過電流繼電器其線圈串聯(lián)在主電路中，當電

15、路的電流高于規(guī)定值而動作。 一作為電動機的過載及短路保護。欠電流斷電器其線圈串聯(lián)在主電路中，當電路的電流低于 規(guī)定值而動作。一磁場控制及失磁保護。電流繼電器可分為（過電流繼電器）和（欠電流繼 電器）兩種類型。28、電壓繼電器：過電壓：電壓超過規(guī)定值動作：一般控制，欠電壓：電壓低于規(guī)定值動作； 欠電壓保護。電磁式繼電器工作原理：與接觸器相同。29、繼電器分為（電流繼電器）、（電壓繼電器）、（中間繼電器）、（時間繼電器）、（熱繼電器）、 （速度繼電器）六種類型。30、時間繼電器分為（電磁式時間繼電器）、（電動式時間繼電器）、（空氣阻尼式（氣囊式） 時間繼電器）、（電子式時間繼電器）五種類型。31、

16、 熱繼電器：原理：根據(jù)電流通過發(fā)熱元件時所產(chǎn)生的熱，使雙金屬片受熱彎曲而推 動機構動作。32、速度繼電器（反接制動繼電器）：作用：與接觸器配合，實現(xiàn)對電動機的反接制動。33、速度繼電器分為（JY1型）和（JFZ0型）兩種類型。34、CA6140型臥式車床主運動傳動鏈ffi 2-3 CAfildfl用臥ffi 2-3 CAfildfl用臥式革床作割環(huán)洗.圖f f M|【左）一3 由“（正轉(zhuǎn)） 以主電或1扒，搖一 1反轉(zhuǎn)） 時VIVI主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速級數(shù)運動平衡式：計算主軸轉(zhuǎn)速。nLnmxWx Cl s ) X XX 1如。2)D.Z iti褊r一盤Z主動輪齒數(shù)z 被劾輪也數(shù)n 1 -1450Xn

17、1 -1450XBO230炒冬乂空妃X史X.四伽43 5 SO 闕 5K轉(zhuǎn)速級數(shù): 正轉(zhuǎn)：101400r/min名義：2X3X(1+2X2)=30 級因為:X X X X20面208C50W5050實際只有三種A因為:X X X X20面208C50W5050實際只有三種A實際：2X31+（2X2 1）=24 級反轉(zhuǎn)：141580r/min名義：3X（1+2X2）=15 級實際：3X（1+ （2X21） ）=12 級第三章鉆擴鉸組合機床1、鉆擴鉸組合機床加工（箱體類）、（盤套類）零件。2、鉆擴鉸組合機床完成（鉆孔）、（擴孔）、（加工螺紋）、（鏜孔）、（車端面）和（凸臺）的 孔加工還可以在（內(nèi)鏜

18、各種溝槽）以及（銑削平面）。3、鉆擴鉸組合機床的特點是什么？答：鉆擴鉸機床的特點：大量采用通用的零部件，質(zhì)量高、性能穩(wěn)定；設計制造周期短，維 修方便；采用多把刀具同時加工，有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本；易于組成加工流水 線。4、在液壓回轉(zhuǎn)工作臺上共設四個工位，（第一、二、三工位分別是鉆孔、擴孔和鉸孔工序） （第四工位是人工或機械手）。5、鉆擴鉸組合機床由（機械）、（液壓）、（電氣）或（氣動）相結(jié)合的控制方式。6、鉆擴鉸組合機床的主軸箱共裝有36把刀具（12把鉆頭、12把擴孔鉆頭和12把鉸刀）。7、鉆擴鉸組合機床的組成及作用（鉆擴鉸機床的總布局）答：鉆擴鉸組合機床由：立柱、底座、液壓回轉(zhuǎn)臺、

19、液壓滑臺、主軸箱、動力箱組成。立柱作用：安裝動力滑臺的支承件，動力滑臺在其立導軌上升將運動。液壓滑臺作用：完成 刀具進給運動。動力箱作用：驅(qū)動機床各道具轉(zhuǎn)動。主軸箱作用：帶動刀具旋轉(zhuǎn)。液壓回轉(zhuǎn) 臺作用：實現(xiàn)工件工位的轉(zhuǎn)換。底座作用：支承構件。8、（液壓系統(tǒng)）是機床某些運動部件的（動力系統(tǒng)）。9、電力控制系統(tǒng)包括（電氣控制元件）、（操作臺）等所有（電控設備）或（元器件）。10、鉆擴鉸組合機床的自動工作循環(huán)答：卸工件一裝工件一刀具復位一自鎖銷脫開、回轉(zhuǎn)臺抬起一回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)、緩沖一回轉(zhuǎn)臺反 靠一回轉(zhuǎn)臺夾緊一刀具起動、快進一刀具工進及終端延時停留。人工（或機械手）卸去已加工工件。裝入待加工工件。主軸箱快

20、速復位，主電動機停 轉(zhuǎn)。自鎖銷脫開及回轉(zhuǎn)臺抬起?；剞D(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)、緩沖?；剞D(zhuǎn)臺反靠?；剞D(zhuǎn)臺夾緊。 主軸箱起動，主軸箱快進。主軸箱工進及終端延時停留。11、鉆擴鉸組合機床的自動工作循環(huán)的順序由（電氣開關）和（擋鐵進行控制）或是通過（pc 程序控制）。12、動力箱是主運動的（驅(qū)動裝置）運動由動力箱通過主軸箱使刀具作（旋轉(zhuǎn)運動）或它 通過主軸箱使（刀具旋轉(zhuǎn)）。13、液壓動力滑臺用來實現(xiàn)組合機床（進給運動）的通用部件。14、液壓動力滑臺有（液壓滑臺）和（機械滑臺）兩種標準型式。15、液壓動力滑臺主要由（滑座）、【滑臺體（簡稱滑臺）】和（液壓缸）三部分組成。16、分度回轉(zhuǎn)臺按傳動方式分為（機械傳動分度回轉(zhuǎn)工作

21、臺）、（液壓傳動分度回轉(zhuǎn)工作臺） （氣動傳動分度回轉(zhuǎn)工作臺）、（氣動液壓傳動分度回轉(zhuǎn)工作臺）等。17、液壓回轉(zhuǎn)工作臺主要由（回轉(zhuǎn)工作臺）部分和（回轉(zhuǎn)裝置）部分組成。18、主軸箱的功用是帶動各（主軸）按照預定（轉(zhuǎn)速）及（轉(zhuǎn)向）旋轉(zhuǎn)。19、主軸箱體由（前蓋）、（后蓋）及（中間箱體）三部分組成。20、主軸箱中齒輪和軸承的潤滑是由（潤滑液壓泵）供油的。21、鉆擴鉸組合機床36把刀具的運動是由（交流電動機）驅(qū)動的。22、鉆擴鉸組合機床其余各種機械運動由（液壓系統(tǒng)）驅(qū)動。23、液壓動力滑臺完成刀具的（進給運動）其自動工作循環(huán)過程：（原位停止）一（快速進 給）一（工作進給）一（延時停留）一（快速退回）。24

22、、液壓回轉(zhuǎn)工作臺是靠（控制液壓系統(tǒng)的油路）來實現(xiàn)工作臺轉(zhuǎn)位動作的。第四章機電系統(tǒng)教學試驗臺1、機電系統(tǒng)教學實驗臺的用途（教學實驗設備）。2、機電系統(tǒng)教學實驗臺的特點（模擬的自動化生產(chǎn)線，集機械、氣動、PLC控制、交流調(diào) 速和傳感器等技術為一體）。3、機電系統(tǒng)教學實驗臺的轉(zhuǎn)臺上設四個工位（第一工位:機械手上下料）；（工位二至四工位: 加工工位）。4、機電系統(tǒng)教學實驗臺的自動循環(huán)過程：阻擋定位塊升起-機械手卸料-阻擋定位塊下降-機械手取料-機械手上 料-刀具旋轉(zhuǎn)、快進 -刀具工進-延時停留-刀具快退、停轉(zhuǎn)-工作臺定 位銷松開 一工作臺旋轉(zhuǎn)90 - 工作臺定位銷定位鎖緊 - 推料缸出料。1）卸料阻擋

23、定位塊升起。2）機械手爪抓取已加工工件、提升、旋轉(zhuǎn)至卸料位，松開工件， 工件由坡形滑道滑入工件箱內(nèi)。3）卸料阻擋定位塊下降。4）機械手爪轉(zhuǎn)至取料位、下降、 抓取工件、上升并旋轉(zhuǎn)至工作臺的上料位、下降、放入待加工工件。5）刀具旋轉(zhuǎn)、快進。6） 刀具工進。7）刀具延時停留。8）刀具快退、停止。9）旋轉(zhuǎn)工作臺定位銷松開。10）工作 臺旋轉(zhuǎn)90 11）工作臺定位銷定位鎖緊。12）推料缸送出一個工件至取料位。5、機電系統(tǒng)教學實驗臺主要由（加工單元）、（旋轉(zhuǎn)工作臺）、（搬運機械手）和（料庫部分） 四部件組成。6、加工單元中刀具旋轉(zhuǎn)由一臺（220V、6W的交流電動機）驅(qū)動。7、工作臺由（220V、6W的可調(diào)速交流電