卧式车床电气控制系统设计

卧式车床电气控制系统

一、任务书

1、设备简介

车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的，所以它的控制电路比较简

单。为满足加工的需要，主轴的旋转运动有时需要正转或反转，这个要求一般是通过改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现的。进给运动多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。有的为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，来实现刀具切削时冷却。有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。

2．控制要求

(1) 主要控制电器为三台电机：主电动机、冷却泵电机、快速移动电机。三台电机都要有短路保护措施。

主电动机和冷却泵电机采用热继电器进行过载保护

主电动机要采用降压起动方式起动

主电动机要求能够正反转控制，并且有点动调整控制和长动控制，采用反接制动

主回路负载的电流大小能够监控，但要防止启动电流对电流表产生冲击。

机床要有照明设施

表 1 车床控制系统信号说明

符号名称及用途符号名称及用途

QF 断路器作电源引入及短路保护用FR1 热继电器，主电动机过载保护用FU1～FU2 熔断器作短路保护FR2 热继电器，冷却泵电动机过载保护用M l 主电动机KM3 接触器，主电动机正向起动、停止用

M2 冷却泵电动机KM4 接触器，主电动机反向起动、停止用

M3 快速电动机KM△接触器，主电动机△型连接，降压启动用

SBl～SB4 主电动机起、停、点动按钮KMY 接触器，主电动机丫型连接，降压启动用

SB5～SB6 冷却泵电动机起停按钮KM1 接触器，冷却泵电动机起动、停止用

SQ 限位开关，快速移动电动机控制KM2 接触器，快速电动机起动、停止用

HLl 主电动机起停指示灯TC 控制与照明变压器

HL2 电源接通指示灯SA 机床照明灯开关

HL 机床照明灯

3．设计任务

1) 根据控制要求，进行卧式车床电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。

2) 根据控制要求，编制卧式车床控制PLC应用程序。

3) 编写设计说明书，内容包括：

①设计过程和有关说明。

②基于PLC的卧式车床电气控制系统电路图。

③PLC控制程序（梯形图和指令表）。

④电器元器件的选择和有关计算。

⑤电气设备明细表。

⑥参考资料、参考书及参考手册。

⑦其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。

二、卧式车床电气控制系统总体设计过程

1、主电路原理图

图1为卧式车床的主电路图。断路器QF将三相电源引入，FU1为主电动机M1的短路保护用熔断器，FR1为M1电动机过载保护用热继电器。通过互感器TA接入电流表A以监视主电动机绕组的电流。熔断器FU2为M2、M3电动机的短路保护，接触器KM1、KM2为M2、M3电动机启动用接触器。FR2为M2电动机的过载保护，因为快速电动机M3短时工作，所以不设计过载保护。

2、交流控制电路原理图

⑴主电动机的点动调整控制

图2为点动环节的控制电路原理图。电路中KM3为M1电动机的正转接触器，KM△和KM 丫为M1电动机的降压启动接触器，KA为中间继电器。M1电动机的点动由点动按钮SB6控制。按下

按钮SB6，接触器KM3得电吸合，它的主触电闭合，电动机的定子绕组先接成星形，启动后期接成三角形，电动机在较低电压下起动，减少了启动电流对电网的影响。

⑵主电动机的正反转控制电路

图3为主电动机正反转控制电路。主电动机正转由正向起动按钮SB1控制。按下SB1时，中间继电器KA首先得电动作，它的辅助触点闭合，接触器KM3线圈得电动作，接触器KM3线圈的主辅触点得电吸合，KM3的主触点将三相电源接通,。同时，时间继电器KT及接触器KM丫线圈得电，其常开主触点闭合，电动机M1在星形连接下运行。KM丫的常闭辅助触点断开，保证了接触器KM△不得电。时间继电器KT的常开触点延时闭合；常闭触点延时断开，切断KM丫线圈电源，其主触点断开而常闭辅助触点闭合。接触点KM△线圈得电，其主触点闭合，使电动机M1由星形连接切换为三角形运行。电动机M1得以实现降压起动。KM3的动合触点和KA的动合触点的闭合将KM3线圈自锁。反转起动时用反向启动按钮SB2，按下SB2，同样是中间继电器KA得电，然后接通接触器KM4、KT、KM△和KM丫，于是电动机在降压下反转起动。KM3的动断辅助触点，KM4的动断辅助触点分别串在对方接触器线圈的回路中，起到了电动机正转与反转的电气互锁作用。

⑶主电动机的反接制动控制

图4是某卧式车床正反转与反接制动的控制电路图。该卧式车床采用了反接制动方式。当电动机的转速接近零时，用速度继电器的触点给出信号切断电动机的电源。速度继电器与被控电动机是同轴连接的，当电动机正转时，速度继电器的正转常开触电KS1闭合；电动机反转时，速度继电器的反转动合触点KS2闭合。当电动机正向旋转时，接触器KM3和KM△，继电器KA都处于得电工作状态，速度继电器的正转动合触点KS1也是闭合的，这样就为电动机正转时的反接制动做好了准备。需要停车时，按下停止按钮SB4，接触器KM△失电，其主触电断开。与此同时接触器KM3也失电，断开了电动机的电源，KA失电，KA的动断触点闭合。在松开SB4后就使反转接触器KM4的线圈得电，电动机的电源反接，电动机处于反接制动状态。当电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时，速度继电器KS的正转动合触点KS1断开，切断了接触器KM4的通电回路，电动机脱离电源停止。

电动机的反接时的制动与正转时的制动相似。当电动机反转时，速度继电器的反转动合触点KS2是闭合的，这是按一下停止按钮SB4，在SB4松开后正转接触器KM3线圈得电吸合，将电源反接使电动机制动后停止。

⑷刀架的快速移动和冷却泵的控制

刀架的快速移动是由转动刀架手柄压动限位开关SQ来实现的。当手柄压动SQ后，接触器KM2得电吸合，M3电动机转动带动刀架快速移动。M2为冷却泵电动机，它的起动与停止是通过按钮SB3

和SB5控制的。

3、辅助电路分析

⑴照明电路和控制电源分析

TC为多绕组变压器，二次侧有两路，一路为110V，为控制电路提供电源；而另一路为36V（安全电压），供照明电路照明，SA为控制照明电路的开关，SA闭合时照明灯EL点亮，断开则熄灭。

⑵电流表保护电路分析

监视主回路负载的电流表是通过电流互感接入的。为防止电动机起动电流对电流表的冲击，电路中采用一个时间继电器KT。当起动时，KT线圈通电，而KT的延时断开的动断触点尚未动作，电流互感器二次电流只流经该触点构成闭合回路，电流表没有电流流过。起动后，KT延时断开的动断触点打开，此时电流流经电流表，反映出负载电流的大小。表2 为电气元件符号及功能说明表。

表2 电气元件符号及功能说明

序号名称及用途序号名称及用途

M1 主电动机SB1 主电动机正向启动按钮

M2 冷却泵电动机SB2 主电动机反向启动按钮

M3 快速移动电动机SB3 冷却泵电动机启动按钮KM△、KMY 电动机三角形和星形连接SB4 总停按钮KM1 冷却泵电动机启动接触器SB5 冷却泵电动机停止按钮

KM2 快移电动机启动接触器SB6 主电动机正向点动按钮

KM3 主电动机正转接触器TC 控制变压器

KM4 主电动机反转接触器FU1～5 熔断器

KA 中间继电器FR1 主电机过载保护热继电器

KT 通电延时时间继电器FR2 冷却泵电机保护热继电器

SQ 快移电动机点动行程开关R 限流电阻

SA 开关EL 照明灯

KS 速度继电器TA 电流互感器

A 电流表QF 低压断路器

三、元器件的选择

1、电动机选择

本次设计使用PLC控制系统取代传统继电器控制系统的逻辑控制线路部分，其余基本无变化。

电动机亦保留原有主轴电机、冷却泵电机、快进电机，详见下表。

表3 主轴电机、快进电机、冷却泵电机参数表

参数主轴电机冷却泵电机快进电机型号Y255M-6 Y2-631-2 Y90L-2

额定电压AC 380V 50Hz AC 380V 50Hz AC 380V 50Hz 额定电流（A）59.5 0.35 4.8

额定功率（KW）30 0.18 2.2 额定转速980 2730 2840

功率因数0.85 0.8 0.86

绝缘等级 B E E

2、交流接触器的选择

交流接触器是一种频繁应用于工业电气控制，并用按钮或其他方式来控制其通断的自动切换电器。在功能上除了能自动切换外，还具有刀开关类手动开关所不能实现的远距离操作功能和失压（或欠压）保护功能。其生产方便，价格低廉，应用十分广泛。

交流接触器由电磁机构，触点系统、灭弧系统、释放弹簧机构、辅助触点及基座等部分组成。其原理是当接触器的电磁线圈通入交流电时，会产生很强的磁场使装在线圈中心的静衔铁吸动动衔铁，当两组衔铁合拢时，安装在动衔铁上的动触点也随之与静触点闭合，使电气线路接通。当断开电磁线圈中的电流时，磁场消失，接触器在弹簧的作用下恢复到断开的状态。

在工业电气中，常用交流接触器的型号有CJX8(B系列)CJ12、CJ20、CJT1(CJ10)、CJX1(3TB、3TF 系列)、CJ40、SMC等系列产品。在这次控制系统硬件的设计中，采用了CJ20系列的交流接触器，其额定电流应在控制电流的1～1.4倍之间, 在此控制主轴电机的KM3、KM4、KM，选取交流接触器型号为：CJ20—63，线圈电压220V；控制冷却泵电机KM1和控制快进电机的KM2选取交流接触器型号为：CJ20—10，线圈电压220V。

3、中间继电器的选择

中间继电器用于继电保护与自动控制系统中，以增加触点的数量及容量。它用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同，与接触器的主要区别在于：接触器的主触头可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过小电流。所以，它只能用于控制电路中。它一般是没有主触点的，因为过载能力比较小。所以它用的全部都是辅助触头，数量比较多。新国标对中间继电器的定义是K，老国标是KA。常用的中间继电器型号有JZ7、JZ14等。本次设计选择的中间继电

器型号为JZ7-44。

4、保护电器的选择

（1）熔断器

熔断器在电路中主要作短路保护和严重过载保护，用于保护线路。熔断器的熔体串接于被保护的电路中，当通过它的电流小于规定值时，其熔体相当于一根导线，起电气连接作用；当通过它的电流超过规定值（电路发生严重过载或短路时）一定时间后，其熔体自动熔断并切断电路，从而起到保护作用。一般电气控制线路中常用螺旋式熔断器，其常用的产品有RL5、RL6、RL7和RL8系列产品，一般选择熔体熔断电流应为电机额定电流的 1.5～2.5倍。则主轴电机电路熔断器选取型号为:RL1-100/100.冷却泵电机电路、快进电机电路熔断器选取型号分别为：RL1-15/2、RL1-15/6.控制电路选取型号RL1-15/2。

（2）热继电器

热继电器是利用电流热效应原理来工作的保护电器，具有与电动机容许过载特性相近的反时限保护特性。主要用于电动机的过载保护、断相及电流不平衡运行保护。也常与接触器配合成电池启动器。三相异步电动机在实际运行中，常会遇到因电气或机械原因等引起的过电流(过载和断相)现象，如果过电流不严重，持续时间短，绕组不超过允许温升，这种过电流是允许；如果过电流情况严重，持续时间较长，则会加快电动机绝缘老化，甚至会烧毁电动机，因此，在电动机回路中应设置热继电器保护。

选型原则：应根据被保护对象的使用条件、工作环境、启动情况、负载性质，电动机的形式以及电动机允许的过载能力等加以考虑。一般原则是使热继电器的安秒特性位于电动机的过载特性之下，并尽可能地接近，以充分发挥电动机的过载能力，同时使电动机在短时过载和启动瞬间[(5～6)Ie]不受影响。通常热继电器选取的额定电流应为大于或等于电动机额定电流。整定电流一般为电动机额定电流的1.05～1.1倍。主轴电机电路热继电器选取型号为：JR36-63,整定电流为：60A；冷却泵电路热继电器选取型号为：JR36-20，整定电流为：0.36A。

5、控制开关电器的选择

1、转换开关

转换开关又称组合开关，一般用于电气设备中非频繁的通断电路、换接电源和负载、测量三相电压以及直接控制小容量感应电动机的运行状态。转换开关由动触头（动触片）、静触头（静触片）、转轴、手柄、定位机构及外壳等部分组成。其动静触头分别叠装于数层绝缘壳内，当转换手柄时，每层的动触片随方形转轴一起转动。一般选取的原则为允许通过的电流大于或等于电路的额定电流，按此选择转换开关。常用的产品有：HZ5、HZ10和HZ15等系列。本次设计选取HZ10-100/3。

2、按钮开关盒

按钮开关（简称按钮）又称控制按钮，是一种接通或断开小电流电路的手动开关电器，一般不直接去控制主电路的通断，而在控制电路中发出启动或停止“命令”以远距离控制接触器、继电器、电磁启动器等电器线圈电流的接通或断开，再由它们去控制主电路。目前常用的按钮开关盒为LA4系列产品，本次设计选择的按钮开关型号为LA4-3H 。

6、速度继电器选择

速度继电器是当转速达到规定值时触头动作的继电器。主要用于电动机反接制动控制电路中，当反接制动的转速下降到接近零时能自动地及时切断电源。速度继电器的结构如下图所示。

速度继电器结构图

转子是一块固定在轴上的永久磁铁。浮动的定子与转子同心，而且能独自偏摆，定子由硅钢片叠成，并装有笼型绕组。速度继电器的轴与电动机轴相连，电动机旋转时，转子随之一起转动，形成旋转磁场。笼型绕组切割磁力线而产生感应电流，该电流与旋转磁场作用产生电磁转矩，使定子随转子向转子的转动方向偏摆，定子柄推动相应触头动作。定子柄推动触头的同时，也压缩反力弹簧，其反作用阻止定子继续转动。当转子的转速下降到一定数值时，电磁转矩小于反力弹簧的反作用力矩，定子返回原来位置，对应的触头恢复原始状态。调整反力弹簧的拉力即可改变触头动作的转速。

机床上常用的速度继电器有JY1型、JFZ0型两种。一般速度继电器的动作转速为120r/min ，触头复位转速为100r/min 以下。本次设计选择的速度继电器型号为JY1型速度继电器500V 、2A 。

四、PLC 控制电路设计

1、主电动机控制流程图

2、 车床控制PLC 输入/输出接口分配表

1——转子 2——电动机轴 3——定子 4——笼型绕组 5——定子柄 6——动触头 7——反力弹簧 8——静触头

表4 I/O接口分配表

序号名称符号输入端子序号名称符号输出端子

1 主电机反向点动

启动按钮

SB7 X0 14

控制照

明灯

HL Y0

2 照明电路开关SA X1 15 主电动机正

转接触器

KM3 Y1

3 主电动机正

向启动按钮

SB1 X2 16

主电动机反

转接触器

KM4 Y2

4 总停止

按钮

SB4 X3 17

主电机三角形连接

接触器

KM△Y3

5 主电动机过

载保护

FR1 X4 18

主电动机星形连接

接触器

KMY Y4

6 主电机正向点

动启动按钮

SB6 X5 19

冷却泵电

机接触器

KM1 Y5

7 速度继电器

正转触点

KS1 X6 20

快移电动

机接触器

KM2 Y6

8 主电动机反

向启动按钮

SB2 X7 21 时间继电器KT Y7

9 速度继电器

反转触点

KS2 X10 22

主电动机起停指示

灯

HL1 Y10

10 冷却泵启

动按钮

SB3 X11 23

主电动机接通指示

灯

HL2 Y11

11 冷却泵停

止按钮

SB5 X12

12 行程

开关

SQ X13

13 冷却泵电机

过载保护

FR2 X14

3、 PLC控制原理电路设计

由表4 I/O 口分配表可以知道，输入部分：按钮SB4为整个控制系统的停止开关；按钮SB1、SB2及SB6分别控制主轴电机M1的正反转及点动控制；按钮SB3、SB5分别控制冷却泵电机的M2启动与停止；按钮SA控制HL的照明与熄灭；行程开关SQ控制快进电机的点动；热继电器常闭开关FR1，FR2分别为M1、M2的过载保护；速度继电器KS1、KS2分别辅助主轴电机M1的正反转制动。输出部分：KM3、KM4接触器分别控制主轴电机M1的正反转；KM△和KMY线圈接触器控制主轴电机M1的降压启动运行；KM1、KM2接触器分别控制冷却泵电机M2、快进电机M3的运行；HL为车床照明。下图为，PLC的输入、输出I/O电气接线图，如图5。

4、梯形图的设计

由5 设计的各个部分梯形图汇总设计可以得到完整的卧式车床的梯形图，该梯形图能完成主电动机M1的点动正转、M1的正转、M1的反转、M1的反接制动，以及M2的起动、M2的停止、M3的起动，以及电流表的正常检测，图4为卧式车床的梯形图。

(1) 机床工作指示灯开关控制的梯形图设计

机床工作指示灯EL由SA控制指示灯的开关，对应的I/O接口分别为X1，并由Y0作为输出。

（2）电动机M1正、反转控制梯形图的设计

电动机M1由接触器KM△、KMY、KM3、KM4控制，PLC中控制KM△、KMY、KM3、KM4的输出继电器分别为Y3、Y4、Y1、Y2。

在第Y1、Y2线圈电路中，分别串Y2、Y1的动断触点，线圈Y0，Y1实现互锁使电动机无法在正转过程中直接切换为反转或直接在反转过程中直接切换为正转；在线路中都串如了中间继电器KA，并用中间继电器KA对启动按钮进行自锁。使无论正反转电动机M1都是采用降压空载直接启动。在线路中也都使用了X3（SB4）总停按钮，使主电动机M1无论是在正传过程中还是在反转过程中都能过停下来。这样得到电动机正、反转控制梯形图如图所示。

M1正反转控制的转换是由接触器KM3和KM4的主触点控制的，在主电机M1通电正转时，线路上面串联的常闭触点打开，所以此时无法直接切换完成电机的反转，此时若想切换电机的转向必须先按下SB4（X3）总停车按钮，在按下反转启动按钮SB2（X0）完成电机的转向切换。同理在主电机M1通电反转时在线路上面串联的常闭触点打开，此时无法直接切换电机的转向，若想切换电机的转向必须先按下SB4（X3）总停车按钮，在按下正转启动按钮SB1（X2）完成电机的转向切换。

（3）电动机M1正转点动控制的设计

主电动机M1的正转点动控制是由按钮SB6对应的X5控制的，由于是点动运行所以不能对X5产生自锁现象，为了保护电机的运行所以将热继电器FR1、总停车按钮X3与主电机Y1串联在一起，如图所示。

(4) 电动机M1的正、反转运行的反接制动的设计

由于电动机的转速过高，在切断电源之后如果使其正常停止花费的时间太长，使机床无法也充分使用，为了使主电机能够快速停下来创造更高的经济效益，在本次毕业设计中添加了速度继电器。将其与主电动机同轴连接，在电机断电后起制动作用。

当主电动机M1正转时，速度继电器的正转常开触点KS1闭合；主电动机反转时，速度继电器的反转动合触点KS2闭合。转速低于120r/min时速度继电器的动合触点断开使电机自然停车。例如：要使主电动机M1快速停车，在电机正传运行时按下SB4（X3）所用元器件全部恢复到最初状态。梯形

图中在线路中的中间继电器由于断电恢复到原来状态由原来的断开变为闭合状态，由于主电机M1是在高速正转所以速度继电器正转常开触点KS1（X6）此时处于闭合状态，而反转动合触点KS2（X10）处于断开状态，并且此时Y1与Y3均已失电，处于导通状态，故在线路中使主电动机M1反转接触器KM3（Y1）得电，从而主电动机M1开始产生反转制动的力，当主电动机M1的正转速度低于120r/min时，速度继电器的正转常开触点KS1（X6）断开，使失电，此时反转制动力消失，主电机开始从120r/min 的转速自然停下来，这样就用速度继电器完成了反接制动，使主电机快速的停了下来，如图5-7所示。

主电动机M1反转时，反接制动的方法与正转时的制动方法类似，不同的是采用KS2（X10）来控制。

(5) 快速移动电动机的控制设计

快速移动电机为小容量电机采用直接启动点动控制方式，用限位开关SQ（X13）作为点动按钮来完成快速移动电机的点动控制，如图所示。

(6) 冷却泵电动机的控制设计

冷却泵电动机为一长动电机所以在梯形图中添加有自锁，并为其设有热继电器FR2做过载保护，设置的启动按钮为SB3，停车按钮为SB5如图所示。

(7) 梯形图中的其它控制设计

监视主回路负载的电流表延时控制，由于电动机的直接起动瞬间电流过大，如果直接进行电流的检测必定对电流表造成极大的负面影响。为了时电流表正常工作在梯形图中使用延时器设定在主电机通电5S后开始检测主回路中电流，如图所示。

5、卧式车床指令表

0 LD X001

1 = Y000

2 LDN X003

3 AN X004

4 A X005

5 LD X002

6 O Y001

7 A Y010

8 LDN Y010

9 A X010 10 OLD

11 AN Y002

12 =Y001

13 AN Y003

14 =Y007

15 AN X007

16 = Y004

17 LD Y010

18 =Y010

19 LD X000

20 O X007

21 O Y002

22 A Y010

23 LDN Y010

24 A X006

25 OLD

26 AN Y001

27 =Y002

28 AN Y004

29 = Y007 30 AN Y007

31 = Y003

32 LD X014

33 AN X012

34 A X010

35 O Y005

36 =Y005

37 LD X013

38 =Y006

39 END

五、总结及参考文献

通过这次课程设计使我收获不少,在系统全面总结以前所学知识的同时,又学到了新的知识。不仅锻炼了思考能力，也提高了总结、归纳、综合运用的能力，是毕业前对所学的知识的回顾和检验。无论是基础知识方面还是软件应用，绘图方面都有提高，对可编程控制器有了更深一步的理解。

车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹和定型表面，并可以通过尾架进行钻孔、铰孔、攻螺纹。采用传统的继电器—接触器控制，其技术落后, 可靠性差,工作效率低,故障诊断和排除困难,已严重制约了企业的生产效率，而可编程控制器是在继电器控制和计算机控制基础上开发的工业自动化控制装置,是一种数字运算操作的电子系统,专门为在工业环境下应用设计的,它具有可靠性高、设计施工周期短、维修方便,价格也很便宜等优点。因而用PLC改造其继电器-接触器成了一种必然的选择。

本设计主要是用程序的设计来实现其传统的继电器-接触器线路，以实现车床的各项控制要求。详细介绍了电动机的正反转控制、电动机的正转点动控制及其反接制动控制、电动机的正反转运行的反接制动控制等的设计。并分析了其工作过程。用文字、图表、动作的顺序的标示的形式展现出来，增加了可读性。最后对程序进行了调试，通过调试的结果证明，此程序是可行的。

参考文献

[1] 方承远.工厂电气控制技术.[M]北京：机械工业出版社，2003

[2] 史国生.控制与可编程控制器技术.[M]北京：化学工业出版社，2005

[3] 廖常初.可程控制器的编程方法与工程应用.[M]重庆：重庆大学出版社，2001

[4] 江志锋.编程控制器原理与应用.[M]西安：西安电子科技大学出版社，2004

[5] 丁炜.编程控制器在工业控制中的应用.[M]杭州：化学工业出版社，2004

[6] 郑凤翼.郑丹丹.赵春江. 图解PLC控制系统梯形图和语句表.[M]北京：人民邮电出版社，2006

[7] 张运刚.宋小春.郭武强.从入门到精通-三菱FX2N PLC技术与应用.[M] 北京：人民邮电出版社，2007

[8] 漆汉宏.PLC电气控制技术. [M]北京：机械工业出版社，2006

目录

一、任务书

1、设备简介

2、控制要求

3、设计任务

二、总体设计

1、主电路原理图

2、交流控制电路原理图

3、辅助电路分析

三、元器件的选择

1、电动机的选择

2、交流接触器的选择

3、中间继电器的选择

4、保护电器的选择

5、控制开关电器的选择

6、速度继电器的选择

四、PLC控制电器设计

1、主电动机控制流程图

2、车床控制PLC输入/输出接口分配表

3、 PLC控制原理电路设计

4、梯形图设计

5、指令表

五、总结及其参考文献

双面卧式钻镗孔组合机床设计

双面卧式钻镗孔组合机床设计 摘要 本设计主要是关于双面卧式钻镗组合机床的设计，通过组合机床的设计，达到一次性钻出三个孔并粗镗出两个个大孔个孔的目的，从而保证零件的加工精度，提高生产效率，降低工人的劳动强度。 本次毕业设计的是双面卧式钻镗组合机床的设计，设计的零件是后桥箱体。主要设计的是三图一卡及多轴箱。首先进行组合机床的总体设计，然后根据根据工件的材料及硬度选择刀具、导向结构、切削用量，计算切削力、切削转矩及切削功率，并以此选择主轴轴颈及外伸尺寸，动力部件，液压滑台，并绘制加工示意图和尺寸联系图。在此基础上进行多轴箱的设计，多轴箱是组合机床的主要部件之一，按专用要求进行设计，由通用零件组成，其主要作用是根据被加工零件的要求，安排各主轴位置并将动力和运动由电机或动力部件传给各主轴，使之得到要求的转速。专用主轴箱根据加工零件特点，及其加工工艺要求进行设计，由大量的专用零件组成。设计的内容包括：绘制多轴箱设计原始依据图；确定主轴结构；确定轴颈及齿轮模数；拟定传动系统；计算主轴、传动轴坐标；绘制坐标检查图；绘制多轴箱总图、零件图。 本次设计完成了卧式钻镗组合机床的三图一卡及左多轴箱的设计，完成了左多轴箱的主轴的位置计算，达到了设计要求。 关键词：组合机床，传动系统，左多轴箱，三图一卡

ABSTRACT This design is mainly about the double horizontal drilling boring machine design, through the combination of modular machine tool design, reach out three holes and one-time coarse boring hole two months out of a hole, thus ensure machining accuracy, improve efficiency and reduce labor intensity. The graduation design is double horizontal drilling boring machine design, design combination of parts is rear axle housing. The main design is a card and three diagram spindle box. First the overall design of modular machine tool, then according to the workpiece material and hardness according to select tools, oriented structure, cutting dosages, cutting force and cutting torque and cutting power, and to select spindle shaft neck and the overhanging size, power components, hydraulic slider, and rendering process schematic diagram and the size of the contact. Based on the design of spindle box, spindle box is one of the main components of modular machine tool, according to special requirements for design, by general parts, its main function is to be processed parts, and will arrange the spindle position by motor sport motivation and the spindle or power components to get the required speed. According to the special spindle box processing characteristics, and its processing requirements for design, by a large number of special parts. The contents include: drawing design according to the design of the original spindle box. Determine the spindle structure, Determine the shaft neck and gear module, Transmission systems; worked Coordinate calculation, a transmission axis, Check, drawing coordinates, Spindle box layout drawing parts. This design completed horizontal drilling boring machine, a combination of three diagram and left many, complete the design of crank shaft of spindle box left the position, meet the design requirements KEY WORDS: combination machine tools, transmission system, left, with three spindle box

基于PLC的卧式车床电气控制系统设计

电气控制技术课程设计报告 设计课题: 基于PLC的卧式车床电气控制系统设计 姓名: 学号: 学院: 工学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 一班 日期 2012年12月26日——2013年1月6日指导教师: 安徽农业大学工学院机电工程系

电气控制技术课程设计任务书 1. 设计题目：基于PLC的卧式车床电气控制系统设计 2. 设计要求： 要求根据机床工作的实际情况，按照安全可靠、经济合理、控制线路简单的基本要求。选择用户输入设备，输出设备，执行电器；PLC的选择；分配I/O点，绘制I/O连接图；设计控制程序；制定电器元件明细表；最后按要求写出设计报告，绘出设计图样。 3. 设计依据： 主要技术参数和拖动控制要求： 1、最大车削工件外径为300mm。 2、要求主拖动电动机直接起动，点动串电阻，正反向转动。 3、要求切削时提供冷却液。 4、刀架可以由电动机拖动快速移动。 5、必要的照明、信号指示。 4. 设计任务： 要求在规定时间内完成下列工作量： 4.1 设计内容包括： 1. 分析控制要求。 2. 选择用户输入设备，输出设备，执行电器。 3. PLC的选择。 4. 分配I/O点，绘制I/O连接图。 5. 设计控制程序。 6. 绘制电器位置图、电气接线图。 7. 制定电器元件明细表。 4.2 设计图样： PLC控制线路（I/O连接图）原理图、电器位置图和电气接线图各1张（A4图纸）。 5. 课程设计报告的书写要求： 5.1 设计报告的格式： 要有封面、目录、正文、参考文献等，其中目录、参考文献部分各自要单独放在一页，参考文献的书写请参考《电气控制技术课程设计指导》的参考文献书写规范。正文的字数要求不少于4000字。 5.2 设计报告的书写内容： 按照任务书的4.1所列的设计内容逐一书写。

双面卧式攻丝组合机床的设计

第1章绪论 1.1 本课题的研究背景及意义 随着现代化工业技术的快速发展，特别是随着它在自动化领域内的快速发展，组合机床的研究已经成为当今机器制造界的一个重要方向，在现代工业运用中，大多数机器的设计和制造都是用机床大批量完成的。现代大型工业技术的飞速发展，降低了组合机床的实现成本，软件支持机制也使得实现变得更为简单，因此，研究组合机床的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。 在工业高速发展的现代化浪潮中，各种机械设计和制造业中，组合机床的应用越来越广泛，越来越转化为生产力，从这个意义上讲，对组合机床的研究具有重要的现实意义。组合机床是根据工件加工需要，以通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。组合机床是按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，从而缩短了设计和制造的周期，因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到了广泛的应用，并可用以组成自动生产线。 总体方案的设计主要包括制定工艺方案（确定零件在组合机床上完成工艺内容及加工方法，选择定位基准和夹紧部位，决定工步和刀具种类及其结构形式，选择切削用量等）、确定机床配置形式、制订影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。总体方案的拟定是设计组合机床最关键的一步。方案制定得正确与否，将直接影响机床能否达到合同要求，保证加工精度和生产率，并且结构简单、成本较低和使用方便。对于同一加工内容，有各种不同的工艺方案和机床配置方案，在最后决定采用哪种方案时，必须对各种可行的方案作全面分析比较，根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素，并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。 在组合机床诸多零件中，多轴箱和夹具与组合机床密切相关，是组合机床的重要组成部件。它是选用通用零件"按专用要求设计的，所以是组合机床设计过程中工作量较大的零部件，就多轴箱设计来说，工作量主要集中在传动系统的设计上，轴的设计必须保证各轴的转速、旋向、强度和刚度，而且应当考虑有无让刀，有无调位机构等。 夹具是组合机床的重要组成部件，是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。它是用于实现被加工零件的准确定位，夹压，刀具的导向，以

C650普通车床电气控制系统设计说明-书

目录 第1章引言·1 1.1 可编程控制器的简单介绍··1 1.2 西门子S7-200 的简单介绍··4 1.3 C650卧式车床简述··5 第2章继电接触器控制系统设计·7 2.1 C650卧式车床的控制要求··7 2.2 电气控制线路分析··7 2.3 C650卧式车床电气控制线路的特点··9 第3章C65O普通车床的PLC 设计过程·10 3.1 控制要求··10 3.2 方案说明··10 3.3 确定I/O信号数量，选择PLC的类型··10 3.4 C650普通车床PLC控制系统I/O地址分配表··11 3.5 控制电路设计··11 3.6 PLC控制程序设计··13 3.7 C650普通车床控制系统PLC控制程序语句表··15 3.8 系统调试··18 结论·19

设计总结·20谢辞·21 参考文献·22

第1章引言 本设计主要针对C650普通车床进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。 1.1 可编程控制器的简单介绍 1.1.1 PLC的工作原理 PLC 英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种机械或生产过程。 PLC采用循环扫描的工作方式，即顺序扫描，不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行的。当PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中的程序，按序号作周期性的程序循环扫描，程序从第一条指令开始，逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。然后重新返回第一条指令，再开始下一次扫描；如此周而复始。实际上，PLC扫描工作除了执行用户程序外，还要完成其他工作，整个工作过程分为自 诊 断、通讯服务、输入处理、输出处理、程序执行五个阶段。 1.1.2 可编程序控制器的组成 可编程序控制器硬件由中央处理器、电源、输出组件、输入组件、输入输出、编程器六部分构成: 中央处理器（Central Processor Unit 简称CPU）：它是可编程序控制器的心脏部分。CPU 由微处理器（Microproce-ssor）存储实际控制逻辑的程序存储器和存储数据、变量的数据储器构成。 电源（Power Supply）：给中央处理器提供必需的工作电源。 输入组件（Inputs）：输入组件的功能是将操作开关和现场信号送给中央处理器。现场信号可能是开关量、模拟量或针对某一特定目的使用的特殊变量。 输出组件（Outputs）：输出组件接收CPU 的控制信号，并把它转换成电压或电流等现场执行机构所能接收的信号后，传送控制命令给现场设备的执行器。 输入输出（简称I/O）是可编程序控制器的“手”和“脚”或者叫作系统的“眼睛”

Φ500卧式车床电气控制系统设计

目录 第一章卧式车床简介及运动分析 (2) 1.1、卧式车床作用 (2) 1.2、卧式车床的结构分析 (2) 1.3、卧式车床的运动分析 (2) 1.4、C650卧式车床对电力拖动及控制的要求 (4) 第二章电气控制系统分析及设计 (5) 2.1、课程设计要求及任务 (5) 2.2、设备电气控制要求 (5) 2.3、主电路设计 (5) 2.4、控制电路设计 (6) 第三章电气元件的选择 (9) 3.1、电动机M1、M2、M3的选择 .................................................... 错误！未定义书签。 3.2、电源引入开关 (9) 3.3、热继电器 (10) 3.4、熔断器 (10) 3.5、接触器的选择 (11) 二、电气元件明细表............................................................................. 错误！未定义书签。 课程设计小结 (13) 参考文献 (14)

第一章卧式车床简介及运动分析 1.1、卧式车床作用 它是机床中应用最为广泛的一种，可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹，卧式车床属于中型车床，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。目前中小型的车床多采用不变速的异步电动机拖动，而靠齿轮箱来进行有级变速。为满足生产加工需要，主轴的旋转运动可正转，也可以反转，这就要求可以改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现。进给运动大多是通过主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱配合来实现刀具的进给。有的车床为了提高效率，刀架的快速运动由单独一台进给电动机来拖动。车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，实现刀具切削时的冷却。 1.2、卧式车床的结构分析 平面磨床的结构如图所示，由床身、主轴、刀架、尾架、溜板箱等部分组成。 图1-1 卧式车床结构简图 1.床身：其中之中有变速装置，以以控制车床的转速。 2.主轴：主轴传动主运动，其中主轴上安装夹具以固定工件。 3.刀架：安装并夹紧刀具的装置，并且进行必要的进给运动。 4.尾架：用于固定需要固定两端的工件。 5.溜板箱：进行进给运动。 1.3、卧式车床的运动分析

卧式双面铣削组合机床的液压系统设计

目录 1设计题目卧式双面铣削组合机床的液压系统设计 (3) 2 工况分析 (3) 2.1负载分析 (3) 3 液压系统方案设计 (4) 3.1液压缸参数计算 (4) 3.2拟定液压系统原理图 (6) 3.3液压元件的选择 (9) 3.3.2阀类元件及辅助元件的选择 (10) 3.3.3油管的选择 (11) 4 液压系统性能验算 (12) 4.1 验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (12) 4.2油液温升计算 (14) 5 设计小结 (14) 6 参考文献 (15)

1．设计题目 卧式双面铣削组合机床的液压系统设计 试设计卧式双面铣削组合机床的液压系统。机床的加工对象为铸铁变速箱箱体，动作顺序为夹紧缸夹紧→工作台快速趋近工件→工作台进给→工作台快退→夹紧缸松开→原位停止。工作台移动部件的总重力为4000N ，加、减速时间为0.2s ，采用平导轨，静、动摩擦因数μs =0.2，μd =0.1。夹紧缸行程为30mm ，夹紧力为800N ，工作台快进行程为100mm ，快进速度为3.5m/min ，工进行程为200mm ，工进速度为80～300mm/min ，轴向工作负载为12000N ，快退速度为6m/min 。要求工作台运动平稳，夹紧力可调并保压。 2 工况分析 2.1负载分析 负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。因工作部件是卧式放置，重力的的水平分力为零，这样需要考虑的力有：切削力，导轨摩擦力和惯性力。导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为fs F ，动摩擦力为fd F ,则 如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效

卧式双面铣削组合机床的液压系统设计.

《液压与气压传动》 课程设计说明书 题目：卧式双面洗削组合机床液压系统 院系：国际教育 专业：机电一体化 班级：51301 姓名：陈雪峰 指导教师：徐巧 日期：2015.5.21

《液压与气压传动》课程设计任务书 一、设计目的 《液压与气压传动》课程设计是机械工程专业教学中重要的实践性教学环节，也是整个专业教学计划中的重要组成部分，是培养学生运用所学有关理论知识来解决一般工程实际问题能力的初步训练。 课程设计过程不仅要全面运用《液压与气压传动》课程有关知识，还要根据具体情况综合运用有关基础课、技术基础课和专业课的知识，深化和扩大知识领域，培养独立工作能力。 通过课程设计，使学生在系统设计方案的拟定、设计计算、工程语言的使用过程中熟悉和有效地使用各类有关技术手册、技术规范和技术资料，并得到设计构思、方案拟定、系统构成、元件选择、结构工艺、综合运算、编写技术文件等方面的综合训练，使之树立正确的设计思想，掌握基本设计方法。 二、设计内容 1．《液压与气压传动》系统图，包括以下内容： 1）《液压与气压传动》系统工作原理图； 2）系统工作特性曲线； 3）系统动作循环表； 4）元、器件规格明细表。 2．设计计算说明书 设计计算说明书用以论证设计方案的正确性，是整个设计的依据。要求设计计算正确，论据充分，条理清晰。运算过程应用三列式缮写，单位量纲统一，采用ISO制，并附上相应图表。具体包括以下内容： 1）绘制工作循环周期图； 2）负载分析，作执行元件负载、速度图； 3）确定执行元件主参数：确定系统最大工作压力，液压缸主要结构尺寸，计算各液压缸工作阶段流量，压力和功率，作工况图； 4）方案分析、拟定液压系统； 5）选择液压元件； 6）验算液压系统性能； 7）绘制液压系统工作原理图，阐述系统工作原理。 三、设计要求与方法步骤 1．认真阅读设计任务书，明确设计目的、内容、要求与方法步骤； 2．根据设计任务书要求，制定个人工作计划； 3．准备必要绘图工具、图纸，借阅有关技术资料、手册； 4．认真对待每一设计步骤，保证质量，在教师指导下独立完成设计任务。 （课程设计说明书封面格式与设计题目附后） 二、液压传动课程设计(大型作业)的内容和设计步骤 1．工况分析 在分析机器的工作情况(工况)的基础上，确定液动机(液压缸和液压马达)的负载、速度、调速范围、功率大小、动作循环、自动化程度等并绘制出工况图。 2．初定液动机的基本参数

卧式双面铣削组合机床的液压系统设计

卧式双面铣削组合机床的 液压系统设计 Prepared on 22 November 2020

液压与气压传动技术课程设计说明书专业： 学号： 姓名： 指导教师： 2012年6月1日

1设计题目卧式双面铣削组合机床的液压系统设计 (2) 2设计要求 (2) 3液压传动系统的设计与计算 (3) 分析液压系统工况 (3) 确定主要参数 (6) 1.初定液压缸的工作压力 (6) 2.液压缸主要参数的确定 (6) 3.绘制液压系统工况图................................................6 绘制液压传动系统原理图 (8) 1.调速回路的选择 (8) 2.油源及其压力控制回路的选择 (9) 3.快速运动与换向回路 (9) 4.速度换接回路 (9) 5.压力控制回路 (9) 6.行程终点的控制方式 (9) 7.组成液压系统绘原理图 (9) 计算与选择液压元件 (11) 1.液压泵 (11) 2.阀类元件及辅助元件的选择 (11) 3.油管的选择 (11) 4.确定油箱容积 (11) 液压系统性能验算 (12)

1压力损失的验算 (13) 工作进给时进油路压力损失 (13) 工作进给时回油路的压力损失 (13) 变量泵出口处的压力Pp (13) 系统压力损失验算 (13) 2 系统温升的验算 (14) 4液压缸的设计 (15) 液压缸工作压力的确定 (15) 液压缸的内径D和活塞杆d前面已经计算 (15) 液压缸的壁厚和外径的计算 (15) 缸盖厚度的确定 (15) 5设计小结 (16) 6参考文献 (16)

CW6163卧式车床电气控制系统设计

机电传动控制课程设计 题目：CW6163卧式车床电气控制系统设计 学院：机械与电子工程学院 专业：机械工程及其自动化 学号： 姓名： 指导老师： 2013 年6 月28 日

目录 第1章课程设计目的 (2) 第2章课程设计主要内容 (2) 第3章课程设计题目描述与要求 (3) 第4章CW6163卧式车床电气控制系统设计 (4) 第5章课程设计总结 (13) 附录一CW6163卧式车床零件清单 (14) 附录二CW6163卧式车床电气原理图 (15)

第1章课程设计目的 1.1 具备机械、电气知识的综合运用能力； 1.2 具备分析机电传动控制系统的组成及原理的能力； 1.3具备设计机电传动控制系统的基本电气原理图的能力； 1.4具备编写设计说明书、操作说明书能力。 第2章课程设计主要内容 2.1分析对象：熟悉被控对象的组成、电力拖动的要求及控制的具体要求。 2.2电路图设计：根据任务要求，设计主电路及其保护电路，根据任务的控制关系设计控电路及其保护电路，设计开关面板图，选定所需的电气元件，列出清单，修改图纸，定稿。 2.3撰写说明书：编写电气原理说明书和操作说明书。 2.4课程设计总结

第3章课程设计题目描述与要求 题目：CW6163卧式车床电气控制系统设计 CW6163系列卧式车床适用于加工各种钢材、铸铁和有色金属及中、小型金属工件。机床功率大,刚性好，适用于强力或高速切削。本机床主要用于车削各种工件的内圆、外圆、端面、以及公制、英制、模数和螺纹并可承担钻孔、镗孔等工艺。 机床主轴为变频无级调速，可实现不停车变速及变速范围宽，可适合粗、精加工工艺的需求。床身采用树脂砂造型的高强度铸件，床身导轨经过超高频淬火处理和精密磨削，耐磨性和精度保持性好，承载能力强。溜板箱内装有安全机构，防止因过载而对机床造成损坏，保证使用安全可靠。该机床设有刀架纵、横向机动及快速运动手柄，操作灵活，宜人性好。 CW6163型卧式车床是以继电器接触系统的控制方式的传统车床，其主轴正反转运动，主轴的制动采用液压制动器，进给运动的纵向左右运动，横向前后运动及快速移动均由一个手柄操作控制。可完成工件最大车削直径为630mm，工作最大长度为1500mm. 采用三台电动机控制 （1）通常车削加工近似于恒功率负载，同时考虑经济性，工作可靠，主轴电动机M1通常选用三相异步电动机，完成主运动和刀具进给运动的驱动。 （2）车削时产生的高温，可由一台普通冷却泵电动机加以控制。 冷却电动机在加工时提供切削液，采用直接启动的方式。 （3）根据车床工作的要求，需要配备一台快速移动电动机M3，用于完成溜板箱快速移动的驱动，可随时手动启停。 （3）根据整个生产线状况，要求配备一套局部照明装置及必要的工作状态指示灯，局部照明电路采用独立回路。

卧式钻镗组合机床的液压系统设计

课程设计说明书课程名称：液压与气压传动 题目名称：卧式钻、镗组合机床的液压系统设计班级： 姓名： 学号: 指导老师： 评定成绩： 教室评语： 指导老师签名： 20 年月日

机电工程学院课程设计任务书

目录 第一章绪论 (4) 1.1 开发背景及系统特点 (4) 第二章液压系统的工况分析 (4) 第三章负载图和速度图的绘制 (5) 第四章液压缸主要参数的确定 (6) 第五章液压系统的拟定 (8) 5.1 液压回路的选择 (8) 5.2 液压回路的综合 (11) 第六章液压元件的选择 (11) 6.1 液压泵 (11) 6.2 阀类元件及辅助元件 (13) 6.3 油管和油箱 (13) 第七章液压系统性能的验算 (14) 7.1 验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (14) 7.2 油液温升验算 (16) 第八章设计总结 (17) 参考文献 (17)

卧式钻、镗组合机床的液压系统设计说明书 第一章 绪论 1.1 开发背景及系统特点 本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例，介绍该组合机床液压系统的设计方法和设计步骤，其中包括组合机床动力滑台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具而组成的半自动或自动专用机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。组合机床通常采用多轴、多刀、多面、多工位同时加工的方式，能完成钻、扩、铰、镗孔、攻丝、车、铣、磨削及其他精加工工序，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。液压系统由于具有结构简单、动作灵活、操作方便、调速范围大、可无级连读调节等优点，在组合机床中得到了广泛应用。 第二章液压系统的工况分析 一、工作负载 工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载，即 W F =12000N 二、惯性负载 最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加速度。已知加、减速时间为0.2s ，工作台最大移动速度，即快进、快退速度为0.1m/s ，因此惯性负载为： N t v g G t v m F m 2.5102 .08.91 .010000=??=???=??=

机床电气自动控制试题

机床电气自动控制试题公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

机床电气自动控制考试试卷 A 注意事项 1.请首先按照要求在试卷的标封处填写您的姓名、学号和班级的名称。 2.请仔细阅读名称题目的回答要求，在规格的位置填写您的答案。 3.不要在试卷上乱画，不要在标封区填写无关内容。 4.答卷时限为１００min 一、填空题（将正确答案填入下列空白处，每空1分，共３４分） 1．热继电器是利用_______________________原理来工作的保护电器，它在电路中主要用作三相异步电动机的______________。 2. 接触器按其主触头通过电流的种类，可分为____________________和 __________________。 3. 继电接触器控制电路是由各种___________、___________、_________、 __________、__________等元件组成，实现对电力拖动系统的起动、调速、制动、反向等的控制和保护，以满足对生产工艺对电力拖动控制的要求。 4. 速度继电器主要用作________________________________________控制。

5. 机床电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求联接而成，实现对机床的电气自动控制。为了便于对控制系统进行设计、分析研究、安装调试、使用和维护，需要将电气元件及其相互联接，用国家规定的_______、_______和图形表示出来。这种图就是电气控制系统图。电气控制系统图一般有三种：___________、______________、 _________________ 。 6. 机床中最常见的降压起动方法有、和自耦变压器（补偿器）降压启动三种。 7. 可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为环境下应用而设计。它用可编程的存储器，用来在内部存储执 行、、、和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充的原则设计。 8. 机床上常用的电气制动控制线路有两种即 和。 9.ＰＬＣ程序执行可分为三个阶段，分别 是、、。 10、FP1-40E是FP1系列PLC的。（基本单元，扩展单元）。 11. 时间继电器是指_____________________________一种控制电器。 12．DF是指令，SET是指令，RST是指令，NOP是指令，CT是指令，SR是指令。

组合专机-六轴钻孔双面卧式组合机床设计毕业论文

目录 1、毕业设计（论文）选题审批表 2、毕业设计（论文）任务书 3、毕业设计（论文）评审表一 4、毕业设计（论文）评审表二 5、毕业设计（论文）评审表三 6、毕业设计（论文）答辩记录 文摘 (1) 英文文摘 (2) 主要符号表 (5) 第一章引言 (6) 1.1本课题提出的背景及意义 (6) 1.2国内研究现状 (6) 1.3本论文的主要内容 (6) 第二章工艺方案的拟定 (7) 2.1 梳棉机箱体结合件零件的工艺技术分析 (7) 2.2 定位分析、基准选取及制定工艺路线 (8) 第三章钻夹具设计 (11) 3.1 梳棉机箱体结合件钻孔组合机床夹具分析 (11) 3.2 定位夹紧方案的确定 (11) 3.3 刀具选择及切削用量的选取 (11) 3.4 夹具体设计 (13) 第四章组合机床总体设计 (17) 4.1 被加工零件工序图 (17) 4.2 加工示意图 (18) 4.3 机床联系尺寸图 (19) 4.4 机床分组 (21) 第五章液压系统设计 (23) 5.1液压压紧系统设计 (23) 5.2 钻削进给液压系统设计 (25)

第六章多轴箱——右主轴箱设计 (30) 6.1引言 (30) 6.2绘制多轴箱设计原始依据图 (30) 第七章经济性分析 (39) 7.1箱体结合件加工工艺的制定： (39) 7.2 夹具定位加紧分析： (39) 7.3组合机床应用分析： (39) 第八章结论和展望 (41) 参考文献 (42) 致谢 (43) 附件 (44)

主要符号表

第一章引言 1.1本课题提出的背景和意义 梳棉机是棉纺工艺流程中的关键性机台,被称为纺纱工艺的“心脏”设备。进入九十年代，我国的梳棉机主要是在吸收国外先进技术的基础上进行研制，国内梳棉机的科研力量比较薄弱，国外各公司先后推出了具有国际先进水平的梳棉机C50, C51, DK760, DK788, DK803, DK903, CX400, MK5等超高产梳棉机，产量为50-120kgtho 2004年国外又推出了TC03, C60, MK6等超高产梳棉机。在消化吸收并结合我国研究高产梳棉机的经验基础上，2004年中国纺机集团清梳机械事业部推出了JFW1201, 202型高产梳棉机，可以被认为是我国的第四代梳棉机，主要满足国产清梳联的要求。 在第四代梳棉机生产过程中，先进的生产工艺和生产设备被引入。本文针对组合机床在梳棉机制造过程中的应用现状，以梳棉机箱体结合件的加工为例，阐述了工艺、工装、组合机床的设计过程及其与经济效益之间的关系。 1.2国内研究现状 国内曾有过以下记载:(1)青岛纺机厂宫业全1984年主编的《梳棉机现状及发展前景》一书介绍了八十年代以前国内外梳棉机的概况、现状及其发展趋势;(2)由山东纺织工程学会1987年编写的《高产梳棉机研制工作组三十周年纪念专刊》介绍了工作组部分人员的一些研究体会和经验总结;(3) 2003年青岛纺机厂编写的《梳棉技术发展与创新文献汇编》收录了关于梳理技术方面的较有价值的文章近30篇。其中资料 (1)和(2)都是针对某一特定时期内情况进行编写的，而且主要介绍的是高产梳棉机试验工作组的研究情况，内容也主要局限于梳棉机的工艺技术理论方面，而对梳棉机加工设备的发展现状没有系统的总结。本文结合前有文章，以梳棉机箱体结合件为例进行了工艺技术及加工设备、装夹设备的简单设计。 1.3本论文的主要内容 本文从五个方面即梳棉机箱体结合件的加工工艺、组合钻孔工序的工装设计、液压控制系统设计、组合机床设计对梳棉机箱体结合件的制造做了详细的阐述，简要说明了现代制造工艺和制造设备与梳棉机的关系。

通用卧式车床电气控制系统设计

长沙学院 课程设计说明书 题目通用卧式车床电气控制系统设计 电子与通信工程系系(部) ) 班(级专业姓名 学号

教导指师起日止期

目录 第1章概述 (4) 1.1 车床电气控制技术的介绍 (4) 1.2车床电气控制技术要求 (5) 第2章电路设计 (5) 2.1电路工作原理 (6) 2.1.1主电路设计 (6) 2.2 控制电路设计 (8) 第3章电器元件参数计算及选择 (9) 3.1 刀开关QS： (9) 3.2 熔断器FU： (9) 3.3 热继电器FR： (10) 3.4 交流接触器KM: (10) 3.5 时间继电器：KT (10) 第4章面板布置图及接线图设计 (12) 4.1 电器元件的安装与接线 (12)

4.2 自检 (13) 第5章设备使用及注意事项 (14) 参考资料: (14) 概述章第1 车床电气控制技术的介绍1.1 电气控制技术是以各类电动机为动力的传动装置与系统为对象，以实现生产过程自动化的控制技术。电气控制系统是其中的主干部分，在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用，是实现工业生产自动化的重要技术手段。 随着科学技术的不断发展、生产工艺的不断改进，特别是计算机技术的应用，新型控制策略的出现，不断改变着电气控制技术的面貌。在控制方法上，从手动控制发展到自动控制；在控制功能上，从简单控制发展到智能化控制；在操作上，从笨重发展到信息化处理；在控制原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微计算机为中心的网络化自动控制系统。现代电气控制技术综合应用了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。车床是机械加工中最广泛的金属切削机床，主要用于车削外圆、内圆、端面、螺纹和定型表面，也可通过尾架进行钻孔、铰孔、攻螺纹等加工。现代生产机械多采用机械、电气、液压、气动结合的控制技术。其中电气控制技术起联接中枢作用，应用最为广泛。电气控制系统是生产机械设备的重要组成部分，是保证机械设备按生产工艺要求，完成各种运动状态与协调工作，并保证机械设备安全可靠工作以及实现操作自动化。车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的，所以它的控制电路比较简单。为满足加工的需要，主轴的旋转运动有时需要正转或反转，这个要求一般是通过改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现的。进给运动多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。有的为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，来实现刀具切削时冷却。有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。

卧式车床

《电气控制与PLC》课程设计报告 题目：卧式车床电气控制系统 通信与控制工程学院自动化专业 学号07041104 学生姓名 指导教师王志国 二〇一四年六月

卧式车床电气控制系统 车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的，所以它的控制电路比较简单。为满足加工的需要，主轴的旋转运动有时需要正转或反转，这个要求一般是通过改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现的。进给运动多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。有的为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，来实现刀具切削时冷却。有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。 一、机床的主要结构和运动形式 卧式车床的电气控制车床的种类很多，其中卧式车床是应用极为广泛的金属切削机床。它用于对具有旋转表面的工件进行加工，如车削外圆、内圆、端面、螺纹等，也可用钻头、铰刀、镗刀等刀具进行加工。 1、卧式车床的主要结构 卧式车床的结构外形如图3—1所示。它主要由床身10、主轴变速箱3、挂轮箱2、进给箱1、溜板箱6、刀架5、尾座7、光杆9与丝杠8等部分构成。图3—1卧式车床的外形结构示意图1一进给箱；2一挂轮箱；3一主轴变速箱；4一卡盘；5一刀架；6一溜板箱；卜尾座；8一丝杠；9一光杆；

2、卧式车床的主要运动 车床的切削加工包括主运动、进给运动和辅助运动。主运动为工件的旋转运动，由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。进给运动为刀具的直线运动，由进给箱调节加工时的纵向或横向进给量。辅助运动为刀架的快速移动及工件的夹紧、放松等。 二、车床对电气控制的要求 主要控制电器为三台电机：主电动机、冷却泵电机、快速移动电机。三台电机都要有短路保护措施。信号说明如表1所示。主电动机和冷却泵电机采用热继电器进行过载保护；主电动机要采用降压起动方式起动；主电动机要求能够正反转控制，并且有点动调整控制和长动控制，采用反接制动；主回路负载的电流大小能够监控，但要防止启动电流对电流表产生冲击；机床要有照明设施。

基于PLC的数控车床电气控制系统设计

摘要 数控机床是一种机电一体化的数字控制自动化机床。早期的数控机床是依靠继电器逻辑来实现相应的功能。由于继电器逻辑是一种硬接线系统，布线复杂，体积庞大，更改困难，一旦出现问题，很难维修。这样的系统，其可靠性往往也不高，影响正常的生产。 本文正是针对这一问题展开工作的。本文介绍了用三菱FX2N微型可编程控制器对CK9930机床的电气控制部分的改造设计，重点阐述了数控机床PLC的功能、机床的电气控制原理及相应的PLC程序编制与调试三方面的问题。并且详尽地展示了PLC控制程序的开发过程。 根据数控车床所承担加工任务的特点，可知其操作过程比较复杂。要用PLC 控制车床动作，必须将PLC及其控制模块和相应的执行元件加以组合。所以在该控制程序的开发过程中，采用了模块化的结构设计方法。 本文主要完成了主轴控制、坐标轴控制、自动换刀控制、定时润滑控制以及报警处理等功能的PLC控制程序的开发。并且利用FXGP_WIN-C软件编写了该机床的PLC控制程序，并借助其运行、监控功能，通过相关设备，观察了程序的运行情况。 关键词：PLC控制，数控车床，梯形图

目录 第一章概述 (1) 1.1 数控系统的工作原理 (1) 1.1.1 数控系统的组成 (1) 1.1.2 数控系统的工作原理 (2) 1.2 PLC的硬件与工作原理 (3) 1.2.1 PLC的简介 (3) 1.2.2 PLC的基本结构 (3) 1.2.3 PLC的工作原理 (4) 第二章数控车床的PLC (5) 2.1 数控车床PLC的信息传递 (5) 2.2 数控车床中PLC的功能 (6) 2.2.1 PLC对辅助功能的处理 (6) 2.2.2 PLC的控制对象 (6) 2.3 用PLC实现车床电气控制系统的功能 (7) 2.4 利用PLC代替继电器—接触器控制方式的优越性 (8) 第三章 CK9930数控车床电气控制分析 (9) 3.1 车床主要结构和运动方式 (9) 3.2 车床对电气控制的要求 (9) 3.3 车床的电气控制电路分析 (10) 3.3.1 主电路分析 (11) 3.3.2 控制电路分析 (11) 第四章 PLC控制程序的设计 (12) 4.1 PLC程序设计方法 (12) 4.1.1 PLC的程序设计步骤 (12) 4.2 PLC程序的模块化设计 (12) 4.3 输入输出分配 (12) 4.4 梯形图程序设计 (15) 4.4.1 梯形图总体框图 (15)

卧式车床电气控制系统

卧式车床电气控制系统 车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的，所以它的控制电路比较简单。为满足加工的需要，主轴的旋转运动有时需要正转或反转，这个要求一般是通过改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现的。进给运动多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。有的为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，来实现刀具切削时冷却。有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。 一、机床的主要结构和运动形式 卧式车床的电气控制车床的种类很多，其中卧式车床是应用极为广泛的金属切削机床。它用于对具有旋转表面的工件进行加工，如车削外圆、内圆、端面、螺纹等，也可用钻头、铰刀、镗刀等刀具进行加工。 1、卧式车床的主要结构 卧式车床的结构外形如图3—1所示。它主要由床身10、主轴变速箱3、挂轮箱2、进给箱1、溜板箱6、刀架5、尾座7、光杆9与丝杠8等部分构成。图3—1卧式车床的外形结构示意图1一进给箱；2一挂轮箱；3一主轴变速箱；4一卡盘；5一刀架；6一溜板箱；卜尾座；8一丝杠；9一光杆；

2、卧式车床的主要运动 车床的切削加工包括主运动、进给运动和辅助运动。主运动为工件的旋转运动，由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。进给运动为刀具的直线运动，由进给箱调节加工时的纵向或横向进给量。辅助运动为刀架的快速移动及工件的夹紧、放松等。 二、车床对电气控制的要求 主要控制电器为三台电机：主电动机、冷却泵电机、快速移动电机。三台电机都要有短路保护措施。信号说明如表1所示。主电动机和冷却泵电机采用热继电器进行过载保护；主电动机要采用降压起动方式起动；主电动机要求能够正反转控制，并且有点动调整控制和长动控制，采用反接制动；主回路负载的电流大小能够监控，但要防止启动电流对电流表产生冲击；机床要有照明设施。

组合专机-六轴钻孔双面卧式组合机床设计

中文摘要 应用组合机床加工大批量零件，快捷高效，生产效率高是机械加工的发展方向。本次设计任务是制定梳棉机箱体结合件的加工工艺、组合钻孔工序的工装设计、液压控制系统设计、组合机床设计。 在工艺制定过程中，通过生产批量的分析确定梳棉机箱体结合件的加工方案，并寻求最佳的工艺方案，借此说明了工艺在生产过程中的重要性；在组合钻孔工序的工装设计过程中，结合实例，介绍了夹具设计方法，特别是对孔的加工精度进行了探讨；在液压控制系统设计过程中，以双面钻孔组合机床为对象，依据液压系统设计的基本原理，拟出合理的液压系统图。通过系统主要参数的计算确定了液压元件的规格；在组合机床设计过程中，结合具体实例和设计经验, 阐述了通用件(如液压滑台，动力箱等)的选取及专用部件（如主轴箱）的设计计算。 关键词：组合机床多轴箱工艺钻夹具液压传动

Abstract This paper introduces the design of the box joint part of carding machine drill combination machine，which is widely used for its high efficiency. This design task includes five parts: working out processing technology of joint part of carding machine, design and assemble of drilling jig, design and assemble of main spindle box, design hydraulic control parts, design combination machine tool. During process planning, define the productive process of joint part of carding machine and find out the best process plan by analyzing production lot, which show process planning is very important in product process; this paper introduces experiences of attachment design by using a practical example．It focuses on discussing how to improve the precision of hole position; using two sides bore modular machine tool as an object, according to the basic principle of the hydraulic system design, formulates the reasonable schematic diagram, the hydraulic pressure part specification through computation of the system main parameters is determined;Some designing examples are analyzed in this paper, and the considerations are discussed for designing compo site tools for machining holes during designing combination machine tool, such as general parts’ (hydraulic slippery platform,driving force box, etc) selection and special use components’(main spindle box) design . Key words:c ombination machine too l hydraulic transmission axle boxes handicraft drills clamp