机床电气设计入门知识

机床设计的入门知识

本章介绍机床电气系统设计的一般规则性知识。 第一节：常用机床电路逻辑 一、驱动线圈与触点的关系 （一）线圈与触点

接触器、继电器等在机床控制电路中是最典型的参与控制的器件，它们都有自身的线圈和触点。

图3-1：线圈及常开、常闭触点

器件触点又分常开（动合）触点和常闭（动断）触点，常开触点在线圈被送电激励的瞬间闭合（接通），常闭触点在线圈被送电激励的瞬间打开（分断）。 我们可以利用对线圈的通/断电来控制常开、常闭触点动作来实现局部电路的通断，并通过适当的触点互连关系来组成控制逻辑。 （二）触点在电路图中的画法

触点在电路图中，有两种画法，一是竖着画，一是横着画。

竖画时，遵行左开、右闭的原则，即常开点在左，常闭点在右。如图3-1。 横画时，遵行上开、下闭的原则，即常开点在上，常闭点在下。如图3-2。

图3-2：常开、常闭触点横画

实际项目使用中，国标符号的基本结构得到比较好的采用，但画法的方向性并不规范，更多的是受个人的制图习惯影响。 二、触点的串联、并联、混联

串联：两个触点的首尾相连的连接方式。

图3-3：触点的串联

串联的触点必须两个同时接通时，电路才形成通路。

线圈

常开/常闭触点

并联：两个触点的首端相连、尾端相连的连接方式。

图3-4：触点的并联

并联的触点只要有其中一个接通时，电路就形成通路。

混联：串联、并联相混用的方式。

图3-5：触点混联的例子

图3-5中，上面连结实际上是1、2串联，如果把1、2看做一个触点，它又和3并联；下面连接是1、3并联，如果看做一个触点，它又与2串联。

事实上，无论如何混联，通过等效电路的方法，都可以最终变为串并联的基本连接关系。

三、自锁、互锁、连锁

（一）自锁

在线圈的控制电路中，使用该线圈本身的触点，保持线圈接通后不再掉电的连接方法叫做自锁。

如图3-6：线圈KM通过按钮SB1送电，接触器KM的辅助触点闭合，使电源被持续送到线圈，这时即使启动按钮SB1松开，线圈KM也持续供电。KM通过其辅助触点实现了自我锁定，即自锁。

图3-6：自锁电路

（二）互锁

互锁是通过两个对立的，不允许重复发生的事件互相连锁，形成有你无我，有我无你的控制形式，以杜绝两个事件同时发生。

这类事件如工作台的前进/后退、升降机的上升/下降、电动机的正转/反转等等，都是不允许同时发生的事件。如果控制电路不可靠，造成同一时间内发生，轻则出现故障，重则诱发重大事故。

图3-7给出了互锁的控制逻辑。

图3-7：互锁电路

上图中，KA1、KA2被看做是KM1、KM2控制回路的等效电路。当KM1的控制条件满足而得电时，其辅助触点强行断开KM2线圈，使KM2线圈无法在同一时间内送电，KM1的辅助触点锁住了KM2线圈。同理，KM2线圈送电时，KM1线圈也无法送电。以上图中，KM1、KM2通过辅助触点彼此形成互相锁定，以避免两个对立的事件同时发生。这就是所谓的“互锁”。

（三）连锁

连锁是指一个事件的发生作为另一个事件允许或不允许发生的条件，两个事件之间不形成对立，只形成单向锁定关系。

这样的连锁关系在现实生活和设备控制中非常多见：如砂轮不旋转时，不允许工作台工进；吊具不打开到位时，不允许升降机下降；夹具不夹紧时，不允许加工开始等等。我们可以用前一个事件的发生，作为后一个事件的连锁条件。

图3-7中，如果去掉KM2的辅助触点，那么KM1对KM2就形成了单向的连锁关系，即KM1得电时，KM2不允许得电。

四、启动/停止、点动

启动/停止和点动电路是最简单也最常用的电路。

（一）启动/停止电路

启动/停止电路需要两个按钮、一个接触器（继电器）来完成。

下图是启动/停止电路图。

图3-8：启动/停止电路

如图3-8：线圈KM 通过按钮SB1送电，接触器KM 的辅助触点闭合，使电源被持续送到线圈，这时即使启动按钮SB1松开，线圈KM 也持续供电，除非通过按钮SB2分断一次，KM 线圈才掉电。这里的SB1为启动按钮，SB2为停止按钮。 （二）点动电路

点动也叫寸动，一般是指对运动机构的控制，即按下按钮时，输出动作，抬起按钮时，输出停止。

图3-9：点动电路

上述电路中，即实现了点动的规定动作。

图3-10：启动/停止、点动电路

上述电路是启动停止、点动的合成电路，即可以完成启动/

停止的持续运转，又可以点动。

点动电路一般用于设备的调试、调整、修理作业。 五、自动/手动工作方式

设备控制电路常需要设置若干控制方式，最普遍用到的是自动/手动方式，有的设备为方便维修，还设有维修方式、标定方式等。

工作方式一般用主令开关（两位或三位）来选择。当选择自动时，其自动条件被加到只有自动循环时才允许的动作逻辑中；选择手动时，其手动条件被加到只有手动调整时才允许的动作逻辑中。

图3-11：自动/手动电路

上图中，SA1为自/手动选择开关，SB1为自动/手动复位按钮，KA1、KA2分别为自动、手动方式继电器，自动、手动回路通过辅助触点彼此互锁，并实现自锁。后续电路中，可以引用KA1、KA2的辅助触点进行控制。

实际上，现在的电路中，这类逻辑普遍使用PLC 来实现，除非比较简单的硬线盘，很少有用硬线做逻辑的了。 六、正、反转电路

下面是一个正反转控制电路。

图3-12：正/反转控制电路

SB2、SB3分别用于启动正、反转KM1、KM2，同时正、反转通过自身辅助触点自锁和互锁。互锁控制还通过SB2、SB3实现。FR 为电动机的保护热继电器，其下的按钮为停止按钮。

自动

手动

第二节：机床电路基本结构

传统的机床电路本身又分为主电路和控制电路，前者用于分配电源、驱动电动机，是传输功率比较大的电路；后者用于完成控制逻辑，不用于传输功率。 一、主电路

最典型的主电路是电动机驱动电路，同时也包含电子半导体器件电路。 （一）供电体制

三相四线制主电路包含A 、B 、C 三相火线和一根零/地线（接在一起），三相五线制主电路包含A 、B 、C 三相火线和一根零线N 、一根地线PE 。目前轿车公司采用的是三相五线制。

图3-13：三相火线相电压

A 、

B 、

C 之间的电压叫做线电压，为380VAC ；A 、B 、C 对零线的电压叫相电压，为220VAC 。三相电压之间相位依次相差120°。 （二）火线相序

主电路配线需要注意的一个问题是，如果机床上有电动机等对火线相序有要求的电器，ABC 三相顺序就有严格要求。

以三相异步电动机为例。相序不同时，将造成电机反转，如果一旦接错，可能引发设备事故。 （三）主电路

下图是一个晶体管整流、逆变主电路。交流电通过二极管整流电路得到直流电，再通过IGBT 功率管逆变电路得到脉动交流电。这是典型的变频器电路的主电路。

图3-14：变频器主电路

U A

U B

U C

图3-15：正、反转电路的主电路

上面电路中，FU2左侧为电动机正/反转电路的主电路，反转时，通过KM1进行火线相序的改变，从而获得反转。控制电路与前面介绍相同。

下图是一个带有变频器的电动机驱动主电路，即可以实现两台电动机的直接启动（KM1、KM3通），又可以实现变频启动（KM2、KM4通）。

图3-16：比较复杂的主电路实例

二、控制电路

控制电路指机床逻辑控制部分。如前面提到的启动/停止、点动、正/反转电

路等都是。

相对于晶体管功率电路（主电路）来讲，控制功率器件（如IGBT、SCR等）工作逻辑的电子线路也可以叫做控制电路，这属于电子技术专门课程，此处略。

图3-15中，FU2及其右侧部分即为控制电路。

复杂的机床控制电路可以做到非常复杂，不过，由于PLC技术的普及，现在复杂的机床控制逻辑已经被PLC程序取代。

三、PLC电路

PLC是计算机技术发展的产物，由于有了该项技术，机床电气控制变得越来越容易实现，并大幅度节省了硬件配线，降低了故障率。

（一）输入/输出电路

PLC电路实际上是控制电路的一部分。

下面是PLC输入/输出电路图。

PLC上边为输入电路，外部开关、按钮等器件被接到PLC输入点，把控制信号传送给PLC；下边为输出电路，PLC的输出控制通过输出点送给外部指示灯、接触器、变频器等执行电器。

图3-17：PLC输入/输出电路

（二）程序梯形图

PLC程序图是PLC的控制软件部分，是PLC控制设备图纸必不可少的组成，对维修故障时分析设备故障原因非常重要。

它包括梯形图、逻辑图、语句表等形式，后续课程将详细介绍，此处略。四、机床电路的功率放大作用

所谓机床电路的功率放大作用，是指机床动作逻辑不直接被输出到大功率执行电器，如电磁阀、接触器，而是先由普通的继电器等进行逻辑运算，再输出给电磁阀、接触器等大功率控制电器，通过这类电器去驱动更大负载。

图3-18：通过中间继电器间接控制电磁阀、接触器等

如上图，PLC 输出信号直接驱动KA 继电器（几十毫安），继电器驱动电磁阀（1000毫安左右），避免了PLC 直接驱动比较大电流的电磁阀，造成接口损坏。维修工通常把这个方法叫做“继电器隔离”，其实就是一种功率放大过程。 这和半导体电子线路的控制放大类似，控制逻辑也是由小功率的晶体管（几个、几十个毫安）去驱动大功率晶体管（几安到几千安），最后去驱动电动机等大功率负载。

通过功率放大作用，实现了小功率逻辑信号对大功率负载的控制。

第三节：机床电路设计规划

要合理设计机床电路，就要按如下过程进行。

一、了解工艺要求

电路设计前的第一步，是要了解机床的工艺要求，这些要求包括：

1、机床用来做什么？

2、所生产产品的精度要求，决定了对零部件的选择。

3、节拍要求，影响到后期逻辑或程序设计。

4、加工顺序（工艺顺序），影响到后期逻辑或程序设计。

5、对操作的要求，影响到后期逻辑或程序设计，器件选型、布置。

等。

二、了解设备结构

了解机械工程师设计出来的设备结构，包括：

1、机械构成和大致的装配关系。

2、哪些部分为固定部分、哪些是运动部分。

3、驱动动力源选择（电动机、气、液）及力矩要求。

4、机床结构的限制，如行程、正反转、保险构件等。

等。电路相当于为人的躯体匹配思维和神经系统，因此必须对机械结构有详细的了解，才能正确控制机床工作，并保证不损害设备。

例3-1：从机械工程师给出的转矩、转速要求选择电动机：

依据电动机功率：

P=Mω

计算电动机的名牌功率，其中P为功率（瓦）、M为转矩（N.m）、ω为角速度（弧度/秒）。

由于电动机的名牌功率P使用千瓦（KW），转速n使用转/分（RPM），所以上面公式要进行转换。

P=(M×2лn/60)/1000

三相交流异步电动机的转速和极对数有关（后续课程），分别为1000RPM （6极电机）、1500RPM（4极电机）、3000RPM（2极电机），不是可以连续选择的，如果要得到任意转速，还需要加机械减速机、离合器或变频器等。

算得的功率也要靠标准的功率等级，如0.55、0.75、1、1.1、1.5、2.2、3.7、

5.5、7.5（KW）等。一般留取余量为30-40%。

三、了解气/液/润滑工作时序

液压、气动、润滑等部分，机械工程师会在设计时根据自己的要求给出控制时序图，即要求电器设计时，按照他要求的动作逻辑去驱动电磁阀，以满足最终

动作过程。

这个时序图一定要读懂，才能正确地设计控制电路去完成这个逻辑过程。

如上表就是一个工作台完成快进——工进——光刀——快退——停止循环过程的时序。

四、熟悉外购件使用方法

现代的产品系列中，有大量的功能电器可供选择。如PLC、变频器、过程仪表、拧紧控制器、数控系统等，这些系统的设计有自身不同的要求，电气工程师必须详细地阅读外购产品的资料，按照其要求进行匹配设计。

需要说明的是，这些产品应用设计往往不比机床整体设计简单，大部分产品的应用设计既包括硬件线路，又包括软件设计，需要投入比较大的人力。

后面有专门的章节对这部分进行介绍。

五、组合设计

在了解了工艺要求、机械结构等细节后，可以进行组合设计。大致过程为：

1、规划主、控制电路方案，进行功能分配，确定各部分大致设计思路。

2、确定使用的零部件，选择零部件型号、规格等，列出选型表。

3、进行器件编号、地址分配等，列出分配表，在设计过程中边设计边完善。

如各器件在图纸中的编号、作用，PLC软元件地址分配、作用（后续课程）。

表3-2：PLC地址分配表（部分）

4、分开设计主、控制电路。

5、设计功能器件电路，如PLC、变频器电路。

6、设计功能电器程序、参数。

7、设计保护电路、匹配保护器件参数，这些电路包括短路、过载、超程等对设备的保护，及对人身伤害的保护等。

比较典型的如保护设备的空气开关、热元件、保险器设置，保护人身安全的紧急制动、门禁开关、光幕等。

8、各部分电路关联、完善。

六、故障、隐患分析

真正完善的设计应该包含一个容易忽略的细节，就是从设备实际使用经验，特别是反面教训的收集中去完善设计。

很多重复采购的设备品种，在使用中积累了大量经验教训，应该反馈到前期设计中，这是我们项目管理人员必须做的一门功课。

这些经验包括：

1、操作工人反馈的操作不轻便；

2、维修工人反馈的重复性故障和零部件早期劣化；

3、维修工人反馈的维修手段方面的困难；

4、设备发生过的安全事故；

5、设备重复发生的影响产品质量的问题；

6、其它可以预见的，可能发生的事故。

所以，我们在研讨方案时，要多汲取其它部门意见，所谓的技术要求会签，其实就是这个意思，而不是分散项目责任。

七、电路原理图

电路原理图是表示机床控制原理，详尽表达控制逻辑关系的图纸。有了原理图，就可以正确理解设备的工作原理。

电器原理图是电气设计最重要的图纸，维修工往往凭借一张原理图，就可以独立完成维修过程。工艺人员应该学会设计简单的原理图。

原理图要画清楚所有电器、连线之间的关系，一个器件的不同部分（如线圈、触点）可以画在图纸中的不同位置，甚至不同页，它关注的是如何正确画出控制逻辑关系。

所有的连线要有唯一的编号，我们把这叫做“线号”。线号要用不脱色的颜料打印或手写在线号管上，然后套在接线的端部。

具体的图纸实例见第二章第三节《读图举例》，不再列出。

第四节：安装结构设计

电路设计完成后，要进行安装结构设计，拿出布置图和接线图。

一、电气系统安装结构构成

一般电器系统的安装结构从外观直接看，包括

1、电柜

2、操作台

3、分线盒

4、过线盒

5、金属桥架

6、管线

7、直接敷设电缆

8、外部安装器件

二、电柜

电柜内主要包含主、控制电路的继电器件、变压器、保护电器、电源等，这些器件被集中安装在主电柜中。

规模比较大的设备，有些电器集中的位置，也布置分电柜，如升降机等。

一般来讲，主电柜内的元件布置要求强弱电分离，即强电器件和弱电器件在区域上分开布置，必要时要加隔离屏蔽板或分置在不同电柜中。所以我们经常会看到多个电柜拼在一起，组成整机的主电柜组。

电柜和外部导线的进出有两种方式：

1、通过端子板进行转接，这样的连接方式比较牢靠，是用户喜欢的方式；

2、通过插头在柜壁上插接，这样的连接方式容易松动，但拆解容易，便于搬运和重新安装，是设备供应商喜欢的方式。

图3-19：电柜布置图

电柜内元件间的接线及出柜线是通过线槽走线的，要求露线最短，横平竖直。

为了方便配线工配线，一般设计工程师要给出电柜布置图和接线图。

现在大部分电柜采用标准电柜，而不需要非标设计。

三、操作台

操作台用于集中布置操作元件，一台机床根据操作位置的便捷性需要，可以有多个操作台，但一般都有一个主操作台。

主操作台上一般包括总系统的工作模式、送电、总启动、总急停、系统操作、系统状态等集中的操作器件和设备状态信息。

操作台的布置有立式和斜面式两种，按照国家标准，各有具体要求（后续课程），总体以操作方便，肢体最小疲劳为宜。

操作台与电柜之间的接线同样可以采用插头和内部端子板两种形式。

图3-20：操作台

操作台设计同样需要给出布置图和接线图。

四、分线盒、过线盒

分线盒用于外部集中安装元件超过1个的区域，用于把来自电柜的一捆线分散连接到各分散安装器件。如液压站的多个电磁阀区域。

图3-21：分线盒图3-22：过线盒

分线盒内部一般使用端子板接线。标准和非标设计的分线盒都有。

过线盒相当于多通，用于在布线中途，把一捆线分拆成两捆（含）以上的线束，分别去不同的区域。

五、金属桥架和管线

金属桥架用于大量导线的外部集中敷设，公司的控制标准，一般建议长于3米的导线敷设使用桥架。

金属无缝镀锌管用于较少量导线的外部敷设（几十根内），公司控制标准建议1-3米以内的导线敷设采用。

蛇皮管、编织软管、电缆直敷建议使用场合为1米以内，不建议长距离敷设。

比较正规的厂商，线路安装相对规范，但很多皮包商线路敷设喜欢电缆直接敷设，整个机床线路做得像蜘蛛织网一样。

六、外部安装器件与防护等级

（一）防护等级

电动机、行程开关、电磁阀及远程I/O模块等，都是外部安装电器部件，这些部件之所以可以外部直接安装，是因为它们的防护等级符合了现场使用要求。

事实上，不仅外部安装器件，电柜、桥架等也有相应防护要求。防护等级的采用，要看使用环境，和设备对防护自身的要求。

那么如何定义防护等级（IP）呢？

IP等级是针对电气设备外壳对异物侵入的防护等级，来源是国际电工委员会的标准IEC 60529，这个标准在2004年也被采用为美国国家标准。

IP等级的格式为IPXX，其中XX为两个阿拉伯数字，第一个表示接触保护和外来物保护等级，第二个表示防水保护等级。数字越大表示其防护等级越佳。

1、防尘等级

0 无防护：无特殊的防护；

1 防止大于50mm之物体侵入：防止人体因不慎碰到电器内部零件，防止直径大于50mm之物体侵入；

2 防止大于12mm之物体侵入：防止手指碰到电器内部零件；

3 防止大于2.5mm之物侵入：防止直径大于2.5mm的工具，电线或物体侵入；

4 防止大于1.0mm之物侵入：防止直径大于1.0的蚊蝇、昆虫或物体侵入；

5 防尘：无法完全防止灰尘侵入，但侵入灰尘量不会影响电器正常运作；

6 防尘：完全防止灰尘侵入。

2）防水等级

0 无防护：无特殊的防护；

1 防止滴水侵入：防止垂直滴下之水滴；

2 倾斜15度时仍防止滴水侵入：当电器倾斜15度时，仍可防止滴水；

3 防止喷射的水侵入：防止雨水、或垂直入夹角小于50度方向所喷射之水；

4 防止飞溅的水侵入：防止各方向飞溅而来的水侵入；

5 防止大浪侵入：防止大浪或喷水孔急速喷出的水侵入；

6 防止大浪侵入：电器侵入水中一定时间或水压条件下，仍可确保正常运作；

7 防止浸水侵入：电器无期限沉没水中在一定水压条件下，可确保正常运作；

8 防止沉没的影响。

普通的工业环境，IP54应该已经可以满足一般使用要求。

（二）安装位置要求

外部安装器件的安装位置一般有如下要求：

1、一定要安装在易于维修的位置，以缩短维修时间；

2、安装点还要有好的稳定性，不容易变形、受震动；

3、要兼顾布线的简单、节省和美观。

七、电气安装布置图/布（接）线图

电器布置图和接线图是设备安装必须的。

（一）电气布置图

布置图是进行电器外部器件安装的示意图，用于确定所有外部敷设电器及布线位置、结构。

如下场合需要提供布置图：

1、主电柜、分电柜；

2、操作台、分线盒；

3、整体机床布置；

4、局部安装结构比较复杂的部位。

图3-23：沈阳新松公司AGV（自动导航车）布置图

（二）电气布（接）线图

电气接线图是布线工正确布线的必要图纸，它指导各电器之间的正确接线方法，对复杂的设备只凭原理图是不可能完成布线的。

1、电柜类布线图

电柜、操作台等柜体布线图一般是按实际器件摆放位置画的，并标明每个出线端子在器件本身的编号，相同器件相同端子出线号码是重复的，用于识别元件的接线位置。而电路原理图的线号是统一编号的，不可以重复，每根线的号码是唯一的。

2、外部敷设布线图

外部敷设线路的器件往往不能按实际位置画，但要画出彼此间的连接关系。

图3-24：AGV后驱动轮部分电气布（接）线图

上图给出的是AGV系统的整机布线图

第五节：机床电路设计的基本要求

一个好的设计，除了满足工艺、机械要求外，应该同时考虑如下辅助要求：一、安全性

合理的电气设计，必须设计可靠的保护电路。既要包括对人的保护，也要保护对设备的保护。

（一）典型的电气保护

1、对设备

1）短路保护：使用保险器

2）过载保护：使用空气开关、热继电器

3）过电压保护：过压继电器、压敏元件

4）行程保护：形成开关

5）流量保护：如液压、润滑，使用流量开关

6）压力保护：如液压、过滤系统堵塞保护，使用压力开关

等等。

2、对人员

1）触电保护：漏电保护器

2）区域机械伤害保护：光栅、光电

3）旋转工具伤害保护：能耗制动系统

4）碰撞保护：超声检测、保险杠开关

5）误送电保护：钥匙开关

等等。

3、综合性保护

如急停装置等。

（二）本质安全

机床的保护系统设计，必须从机械、电气方面综合考虑，尽量做到完善，零风险。

但再好的保护系统设计，即使可以防范危险的伤害，也是在风险发生后采取的措施。不如在设计上采取措施，让危险源没有机会发生。这种从设计上杜绝危险发生的方法，叫做本质安全设计。

显然，本质安全是最好的安全措施。

二、可维修性

电气系统设计要便于维修，表现在一旦出现故障，或进行检修，可以在最短的时间内完成。

具体表现在：

1、作业高度：可能拆卸器件的高度要便于人站立或蹲下处理，使维修工最少体力消耗下可以修理。位置不能太高太低。

2、维修空间：所有可能拆卸的位置、电柜门开度、电柜门附近空间大小等要便于操作。一般电柜门1米空间内不允许有干涉物。

3、器件安装：器件的安装位置要考虑方便拆卸，尽量不设置在隐蔽区域、盖板下、作业空间狭小、落脚点不稳定的位置。

4、固定方式：非标性固定方式要便于拆卸，尽量少使用或不使用特殊工具。

等。

三、可操作性

电气设计要考虑便于操作工人操作，如：

1、操作台的高度、角度；

2、显示系统的位置、高度、角度、亮度；

3、操作点的布置、拆分；

4、操作器件的选择（影响操作手感、力量、习惯）；

5、硬、软操作元件的分配合理性：最常用的操作元件一定要使用实体元件，比较少使用的可以使用触摸屏幕设计；

6、机床工作照明；

7、操作流程设计要最简单，最少的动作可以完成必须的操作；

8、必要的声、光提示，充分利用人的感官。

等等。

四、高可靠性

高可靠性包括诸多方面：

1、电器件的耐用性；

2、系统的抗干扰能力；

3、系统的接地性能；

4、程序设计的最少BUG；

5、最简单的设计满足必须的功能。

等等。

五、经济性

经济性主要是指降低一次性采购成本和服役期使用成本。

最好的设计是什么？满足使用要求的情况下，做到最简单就是最好的设计。

经济性要考虑：

1、在满足使用要求的基础上，使用功能最简单的器件；

2、在满足工艺、质量可靠性的基础上，使用最低等级的器件；

3、尽量收缩备件的范围，降低服役期库存；

4、备件的获取渠道畅通，周期短；

5、在发展不确定的情况下，尽量不做冗余设计，少留“扩展接口”。

等等。

六、其它规范

机床电气系统设计还包括一些和技术经验相关的规则，比如：

1、某些品种的一个电器中的触点不可以使用多个电压，如行程开关等，由于距离过近，且没有隔离，容易造成短路。

2、应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一个电器的现象。

3、继电电器线圈不能串联使用。

4、在控制线路中应尽量减少电器触点数，以提高线路的可靠性。

5、尽量减少联接导线的数量与长度。

6、含电子系统的机床设计中要采取必要的抗干扰措施。

7、必须确保机床所有金属结构物可靠接地，及管线间可靠跨接地线。

等等。

这些“规则”需要有设计经验的积累，一个设计工程师是否有经验，更多地体现在这些细节“规则”上。

低压电工基础知识(最新整理)

电工基础知识 一，通用部分 1，什么叫电路？ 电流所经过的路径叫电路。电路的组成一般由电源，负载和连接部分（导线，开关，熔断器）等组成。 2，什么叫电源？ 电源是一种将非电能转换成电能的装置。 3，什么叫负载？ 负载是取用电能的装置，也就是用电设备。 连接部分是用来连接电源与负载，构成电流通路的中间环节，是用来输送，分配和控制电能的。 4，电流的基本概念是什么？ 电荷有规则的定向流动，就形成电流，习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。 电流方向不变的电路称为直流电路。 单位时间内通过导体任一横截面的电量叫电流（强度），用符号 I 表示。 电流（强度）的单位是安培（A），大电流单位常用千安（KA）表示，小电流单位常用毫安（mA）,微安(μA)表示。 1KA=1000A 1A=1000 mA 1 mA=1000μA 5，电压的基本性质？ 1）两点间的电压具有惟一确定的数值。 2）两点间的电压只与这两点的位置有关，与电荷移动的路径无关。 3）电压有正，负之分，它与标志的参考电压方向有关。 4）沿电路中任一闭合回路行走一圈，各段电压的和恒为零。 电压的单位是伏特（V），根据不同的需要，也用千伏（KV），毫伏（mV）和微伏（μV）为单位。 1KV=1000V 1V=1000 mV 1mV=1000μV 6，电阻的概念是什么？ 导体对电流起阻碍作用的能力称为电阻，用符号 R 表示，当电压为 1 伏，电流为 1 安时，导体的电阻即为 1 欧姆（Ω），常用的单位千欧（KΩ），兆欧（MΩ）。 1 MΩ=1000 KΩ 1 KΩ=1000Ω 7，什么是部分电路的欧姆定律？ 流过电路的电流与电路两端的电压成正比，而与该电路的电阻成反比，这个关系叫做欧姆定律。用公式表示为I=U/R 式中：I——电流（A）；U——电压（V）；R——电阻（Ω）。 部分电路的欧姆定律反映了部分电路中电压，电流和电阻的相互关系，它是分析和计算部分电路的主要依据。 8，什么是全电路的欧姆定律？

数控机床课程设计指南(doc 9页)

数控机床课程设计指南（doc 9页）

数控机床课程设计指导书应用专业：机械设计制造及其自动化 班级 学号 姓名

1.设计任务 本次课程设计是通过分析零件图，合理选择零件的数控加工工艺过程，对零件进行数控加工工艺路线进行设计，从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工，并且符合零件的设计要求。 2.设计要求 1 绘制二维、三维零件图各一张； 2 数控加工工序卡一份； 3 走刀路线图一份； 4 数控加工程序清单一份（含注释）； 5 设计说明书一份。（分析零件结构；选择机床设备、刀具；编 写数控加工工艺；写出数值计算过程） 3.零件图的分析 在数控车床上加工如图所示的带螺纹的轴类零件，该零件由外圆柱面，槽和螺纹所构成，零件的最大外径为Φ56，加工粗糙度要求较高，并且需要加工M30×1.5的螺纹，其材料为45﹟，分析其形状为不规范的阶梯轴类零件，可以采用端面粗车循环加工指令，选择毛坯尺寸为Φ60mm×150mm的棒料。

4.机床设备的选择 根据该零件图所示为轴类零件，需要的加工的为外轮廓和螺纹，以及毛坯的尺寸大小，查机械设计手册选择FANUC系统的CK7815型数控车床来加工此零件。 5.确定工件的装夹方式 由于这个工件时一个实心轴类零件，并且轴的长度不是很长，所以采用工件的左端面和Φ60的外圆为定位基准。使用普通三爪卡盘加紧工件，取工件的右端面中心为工件的坐标系的原点。 6.确定数控加工刀具及加工工序卡片 根据零件的加工要求，T01号刀为450硬质合金机夹粗切外圆偏刀；T02号刀为900硬质合金机夹粗切外圆偏刀；T03号刀为900硬质合金机夹精切外圆偏刀；T04号刀为硬质合金机夹切槽刀，刀片宽度为5mm，用于切槽、切断车削加工；选择5号刀为硬质合金机夹螺纹刀，用于螺纹车削加工。该零件的数控加工工艺卡片如表1-1所示。 加工流程：加工右端面→粗车外轮廓→精车外轮廓→切螺纹退刀槽→车螺纹→切断 表1-1数控加工工序卡片

CA6140卧式车床电气控制课程设计

CA6140卧式车床电气控制课程设计

《课程设计》论文 课程名称《机电传动与控制》课程设计项目名称CA6140卧式车床电气控制 班级 ________________________ 姓名 ________________________ 指导老师 __________ 2011年:￡半年

目录 一.CA6140卧式车床的主要功能，结构，电力拖动与电气控制要求?2 1.1 主要功能 (2) 1.2 主要结构 (2) 1.3 电力拖动与电气控制要求 (2) 二.CA6140 卧式车床的主要运动形式及控制要求 (3) 2.1 主运动 (3) 2.2 进给运动 (3) 2.3 辅助运动 (4) 三.CA6140卧式车床系统的控制原理图及电气元件目录明细表 (4) 3.1 系统控制原理图 (5) 3.2 电气元件目录明细表 (6) 四.?CA6140卧式车床系统的控制原理分析 (7)

4.1 主电路分析 (7) 4.11 主轴电动机的控制 (7) 4.12 冷去泵电动机的控制 (7) 4.13 快速电动机的控制 (8) 4.14 信号指示与照明电路 (8) 五.CA6140 卧式车床系统操作方法及工作过程分析 (9) 六?保护环节及故障分析，说明10 七。参考文献 (13) 第1页 一.CA6140卧式车床的主要功能，结构，电力拖动与电气控制要求 1.1主要功能： CA6140卧式车床是一种应用及其广泛的金属切削机床，能够车削外圆，内圆断面，螺纹，切斷及割槽等，并可以装上钻头或较刀进行钻孔和咬孔等 1.2主要结构: CA6140卧式车床主要由床身，主轴箱，挂轮箱，溜板箱，刀架，尾座，光杆和丝杆等部分组成

数控机床电气控制及PLC技术课程设计-任务书

设计总体要求： 1、PLC的型号选择 2、设计PLC 的I/O接线图 3、完成主电路设计以及相应电器元件的选择 4、完成梯形图的设计 5、提交设计说明书 题目1数控钻床主轴进给控制系统PLC设计 控制要求： 卧式数控钻床采用G83指令完成钻深孔加工，动作如图，钻头初始位置在原点（光电开关SQ1处），按下启动按钮SB1，钻头进给至光电开关SQ2处后返回原点，然后再进给至光电开关SQ3处返回原点，以此类推，最后返回原点停止，主轴进给动作结束。

题目2 CA6140卧式车床的PLC改造 控制要求：CA6140卧式车床的电气控制原理图如下,应用S7-200PLC完成CA6140卧式车床的电气改造。

题目3 C650卧式车床的PLC改造 控制要求：C650卧式车床的电气控制原理图如下,应用S7-200PLC完成C650卧式车床的电气改造。 题目4 抢答器控制 控制要求： 1.系统初始上电后，主控人员在总控制台上点击“开始”按键后，允许各队人员开始抢答，即各队抢答按键有效； 2.抢答过程中，1～4队中的任何一队抢先按下各自的抢答按键（S1、S2、S3、S4）后，该队指示灯（L1、L 2、L 3、L 4）点亮，LED数码显示系统显示当前的队号，并且其他队的人员继续抢答无效； 3.主控人员对抢答状态确认后，点击“复位”按键，系统又继续允许各队人员开始抢答；直至又有一队抢先按下各自的抢答按键；

题目5 十字路口交通灯控制控制要求：

题目5自动售货机控制 控制要求： 课题6 自动售货机 在上图中，按M1、M2、M3按钮，模拟投入货币，Y0显示投入的货币的数量，按动“QS”和“CF”按钮分别代表购买“汽水”和“咖啡”。出口处的“E”和“F”表示“汽水”和“咖啡”已经取出。购买后Y0显示剩余的货币，按下“ZL”找零按键： 1.按下“M1”、“M2”、“M3”三个开关，模拟投入1元、2元、3元的货币，投入的货币可以累加起来，通过Y0的数码管显示出当前投入的货币总数。 2.售货机内的二种饮料有相对应价格，当投入的货币大于等于其售价时，对应的汽水指示灯C、咖啡指示灯D点亮，表示可以购买。 3.当可以购买时，按下相应的“汽水按钮”或“咖啡按钮”，同时与之对应的

电工,入门基础,电气识图详解,电工识图全套汇编

,. 类别名称图形符号文字符号类别名称图形符号文字符号 开关单极控制 开关 SA 位 置 开 关 常开触 头 SQ 手动开关 一般符号 SA 常闭触 头 SQ 三极控制 开关 QS 复合触 头 SQ 三极隔离 开关 QS 按 钮 常开按 钮 SB 三极负荷 开关 QS 常闭按 钮 SB 组合旋钮 开关 QS 复合按 钮 SB 低压断路 器 QF 急停按 钮 SB 控制器或 操作开关 SA 钥匙操 作式按 钮 SB 接触器线圈操作 器件 KM 热 继 电 器 热元件FR 常开主触 头 KM 常闭触 头 FR 常开辅助 触头 KM 中 间 继 电 器 线圈KA 常闭辅助 触头 KM 常开触 头 KA 时间继电器 通电延时 （缓吸）线 圈 KT 常闭触 头 KA 断电延时 （缓放）线 圈 KT 电 流 继 过电流 线圈 KA 电工入门识图

瞬时闭合 的常开触 头KT 电 器 欠电流 线圈 KA 瞬时断开 的常闭触 头KT 常开触 头 KA 延时闭合 的常开触 头KT 常闭触 头 KA 延时断开 的常闭触 头 KT 电 压 继 电 器过电压 线圈 KV 延时闭合 的常闭触 头KT 欠电压 线圈 KV 延时断开 的常开触 头KT 常开触 头 KV 电磁操作器电磁铁的 一般符号 YA 常闭触 头 KV 电磁吸盘YH 电 动 机 三相笼 型异步 电动机 M 电磁离合 器 YC 三相绕 线转子 异步电 动机 M 电磁制动 器 YB 他励直 流电动 机 M 电磁阀YV 并励直 流电动 机 M 非电量控制的继电器速度继电 器常开触 头 KS 串励直 流电动 机 M 压力继电 器常开触 头 KP 熔 断 器 熔断器FU 发 电机发电机G 变 压 器 单相变 压器 TC

机床夹具设计课程设计

机床夹具设计课程设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

机床夹具设计课程设计说明书课题名称: 机床夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化 班级：13机械一班 姓名：阮吴祥 学号： 指导老师：张秀香 2017年 1月

目录 一、机床夹具课程设计任务书 (1) 二、机床夹具课程设计说明书 (2) 1.对加工件进行工艺分析 (2) 2.定位方案设计 (2) 3.导引方案设计 (4) 4.夹紧方案设计 (5) 5.夹具体设计 (6) 6.其它装置设计 (6) 7.技术条件制定 (6) 8.夹具工作原理(操作)简介 (6) 9.设计心得 (7) 三、参考文献 (8) 四、附录 (9)

一、机床夹具课程设计任务书

二、机床夹具课程设计说明书 1、对加工件进行工艺分析： 零件名称为通孔套,为铸件，本工序铣削加工直径22mm的孔，设计手动钻绞孔专用夹具。工件已加工过的孔径为φ22mm，厚度为50mm。 在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求： 加工槽的宽度为12mm，且两个侧面相对于中心面A对称度； 加工槽的深度为30±。 2、定位方案设计： 根据加工孔两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件X方向转动自由度、Y方向转动自由度和Z方向转动自由度；根据加工孔宽度和深度要求，需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性，可以将六个自由度全部限制。 工件相对中心面对称，要实现加工孔两侧面相对中心面对称的要求，且根据基准重合的原则应选A面作为定位基准，但A面实际不存在，故可选工件的两侧面M或N的任一面作为定位基准，限制三个不定自由度，此为第一定位基准。

机床电气控制课程设计机床工作台的往复运动模板

青岛理工大学( 临沂) 《机电一体化技术与系统》课程设计说明书设计题目: 机床工作台的自动循环往复运动 院( 系) : 机电工程系 专业: 机电一体化114班 学号: 81126 学生姓名: 肖** 指导教师: 杨自娟 起迄日期: .12.16- .12.27 机床工作台的自动循环往复运动 一、设计目的

在实际生产中,有些生产机械的工作台需要自动往复运动,而且有的还要求在两终端要有一定时间的停留,以满足生产工艺要求。在机床电气设备中, 有些是经过工作台自动往复循环控制的, 例如万能铣床, 龙门刨床的工作台上下、前后、左右的运动等。这些生产机械运动部件的行程或位置要受到限制, 或者需要其运动部件在一定范围内自动往返循环等。这些都要让我们会正确识别、选用安装、使用行程开关, 熟悉电动机位置控制、自动往返控制电路的构成和工作原理。会安装与检测电动机位置控制和自动往返控制线路。还要让我们学会运用机械设计与制造的知识, 正确选择工作台的传动装置、支撑部分, 另外机床工作台系统的材料也要合理的选择以符合工程力学。电动机的正反转是实现工作台自动往复循环的基本环节。 二、设计要求 1.要有机械设计, 电气控制设计 2.自动控制与手动控制相结合 3.运行过程中任一位置都能够停止和再次起动 4.要有必要的保护电器 5.所用元件应便于安装和调整, 注意经济性。 6.了解和熟悉所设计机械设备的总体技术要求、加工工艺过程和生产现场的工作条件。 7.了解该设备中采用的其它系统, 如液压系统、气动系统对电气控制系统的技术要求。

8.经过技术经济分析, 确定该系统具有的自动化、通用化程度。 三、工作台传动方式 1.工作台类型选择 工作台的类型大致有以下几种 A 桥框式 B 悬臂移动式 C 立柱式 桥框式和悬臂移动式的工作台基本固定, 机床的主轴部分驱动来进给作业, 这类驱动在技术上要求较高, 而且长时间的作业会让悬臂

数控机床课程设计：设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真

太原科技大学数控技术课程设计 学院：机械工程学院 专业：机械电子工程 班级：机电091201班 姓名：崔世君 学号：200912010103 指导教师：贾育秦 时间：2013年1月15号

数控技术课程设计任务书 一、课程设计题目： 设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真 二、课程设计目的： 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。 三、课程设计内容： 1.毛坯图一张 2.零件图一张 3.机械加工工艺过程卡一张 4.机械加工工序卡四张 5.仿真结果图一张 6.设计说明书一份 班级：机电091201 学生：崔世君 学号：200912010103 指导教师：贾育秦宋建军 教研室主任：贾育秦

目录 一、前言第3页 二、零件图的工艺分析第3页 1.加工内容第4页 2.毛坯的选择第4页 3.定位基准的确定第4页 4.加工顺序的确定第4页 5.加工工序、工步的确定第5页 三、机床的选择第6页 四、刀具的选择第6页 五、夹具的选择第7页 六、量具的选择第7页 七、切削用量的确定第7页 八、机械加工时间的计算第8页 九、编写数控部分程序第9页 十、数控仿真及其结果第10页十一、总结第13页十二、参考文献第14页

一、前言 制造技术和装备是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力，提高对动态多变市场的适应能力和竞争力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是制造业实现自动化、集成化的基础，是提高产品质量，提高劳动生产率不可少的物资手段。数控技术的广泛应用给传统制造业的生产方式、产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械、机电专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强。我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心。现如今，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。这就体现了学好数控技术的重要性。 这次课程设计让我们更好的熟悉数控车床、确定加工工艺、学会分析零件、学会简单的程序编程以及数控仿真，为走上工作岗位打下坚实的基础。 二、零件图的工艺分析

组合机床电气控制课程设计1

组合机床电气控制课程设计专业：机械设计制造及其自动化 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 湖南工业大学 2011年6月11日

目录 1绪论 (3) 2设计方案 (4) 2.1 左、右两动力头进给电机 (4) 2.2电动机控制电路 (5) 2.3液压泵电动机 (5) 2.4液压动力滑台控制 (6) 2.5主电路及照明电路 (7) 2.6保护与调整环节 (8) 2.7继电器电气原理简图 (10) 4 I/O分配表 (12) 5组合机床电气控制电路图 (14) 6课程设计的具体内容 (15) 6.1单循环自动工作 (15) 6.1.1单循环自动工作循环图 (15) 6.1.3单循环自动工作梯形图 (16) 6.2左铣单循环工作 (18) 6.2.1左铣单循环功能表 (18) 6.2.2左铣单循环梯形图 (19) 6.3右铣单循环工作 (21) 6.3.1右铣单循环梯形图 (21) 6.4公用程序 (23) 6.5回原位程序 (23) 6.6手动程序 (24) 6.7 PLC梯形图总体结构图 (24) 6.8面板设计 (25) 7系统调试 (26) 8设计心得 (27) 9参考文献 (28)

1绪论 对于机械—电气结合控制的组合机床，电气控制系统起着重要的神经中枢作用。传统的组合机床采用的继电器—接触器控制系统，接线复杂、故障率高、调试和维护困难。 随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。本次设计的要求如下： 组合机床结构示意图 组合机床工作循环图 组合机床采用两个动力头从两个侧面分别加工，左、右动力头的电动机均为2.2kw，

数控加工工艺课程设计指导书

数控加工工艺课程设计指导书 一．设计目的 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。二．设计内容 编制中等复杂程度典型零件的数控加工工艺。 三．设计步骤 （一）零件的工艺分析 无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。 1．数控加工工艺的基本特点 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。 1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。 2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。 2．数控加工工艺的主要内容 根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面： 1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容； 2）零件图纸的数控工艺性分析； 3）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等； 4）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等； 5）调整数控加工工艺程序，如对刀、刀具补偿等； 6）分配数控加工中的容差； 7）处理数控机床上部分工艺指令。 3．数控加工零件的合理选择 程序编制前对零件进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，方能进行如下一些问题的研究。 在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点，即零件技术要求能否保证，对提高生产率是否有利，经济上虽否合算。 根据国内外数控技术应用实践，数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件：

组合机床电气控制课程设计

目录 一、绪论 (1) 二、组合机床简介 (1) 三、组合机床结构与工作循环 (2) 四、液压动力滑台系统 (4) 五、设计要求 (5) 六、继电器-接触器控制线路的设计 (6) （一）选用控制线路的设计方法 (6) （二）继电器——接触器控制线路 (7) （三）一些低压电器的选择 (9) 七、可编程控制器PLC控制系统的设计 (11) 八、设计总结 (13) 九、参考文献 (13)

一、绪论 本次设计是对组合机床的电气控制设计，根据设计要求设计电气控制系统及连接，使其能实现自动完成各个工作要求。 设计的主要内容包括对继电器电气原理图的设计及绘制，对PLC电器原理图的设计与绘制，制成控制板并进行连接。 这次设计的目的在于通过完成设计，了解可编程控制器的结构、工作原理、特点和用途，掌握对继电器的选型和各型号继电器的用途和作用，掌握可编程控制器的编程方法和指令系统。 二、组合机床简介 组合机床通常是采用多刀、多面、多工序、多工位同时加工，由通用部件和专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。它的电气控制电路时将各个部件的工作组合成一个统一的循环系统。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺孔、车削、铣削及磨削等工序。组合机床主要用于大批量生产。 组合机床的通用部件有：动力部件，如动力头和动力滑台；支承部件，如滑座、床身、支柱和中间底座；输送部件，如回转分度工作台、回转鼓轮、自动线回转工作台及零件输送装置；控制部件，如液压元件、控制板、按钮台及电气挡铁；其他部件，如机械手；排屑装置和润滑装置等。通用部件已标准化、系列化和通用化。 组合车床的控制系统大多采用机械、液压或气动、电气相结合的控制方式。其中，电气控制又起着中枢连接作用。因此，应注意分析组合机床电气控制系统与机械、液压或气动部分的相互关系。 组合机床组成部件不是一成不变的，它将随着生产力的向前发展而不断更新，因此与其相适应的电器控制线路也是更新换代，目前主要有两种：机械动力滑动控制路线和液压动力滑动控制路线。我们选择的液压动力滑动控制路线。 液压动力滑动与机械动力滑台在结构上的区别在于：液压动力滑台的进给运动是借助压力油道通入液压缸的前腔和后腔来实现的。液压动力滑台由滑台、滑座及液压缸三部分组成，液压缸驱动滑台在滑座上移动。液压动力滑台也具有前面机械动力滑台的典型自动工作循环过程，它是通过电气控制线路控制液压系统来实现的。滑台的工作速度是通过调整节流阀进行无极调速的。电气控制一般采用行程原则、时间原则控制及压力控制方式。

组合机床电气控制课程设计

目录 第一章绪论 (1) 第二章设计方案 (3) 2.1 左、右两动力头进给电机 (3) 2.2电动机控制电路 (3) 2.3液压泵电动机 (4) 2.4液压动力滑台控制 (4) 2.5主电路及照明电路 (6) 2.6保护与调整环节 (6) 2.7继电器电气原理简图 (8) 第三章I/O分配表 (10) 第四章组合机床电气控制电路图 (11) 第五章课程设计的具体内容 (12) 5.1单循环自动工作 (12) 5.1.1单循环自动工作循环图 (12) 5.1.2单循环自动工作功能表 (12) 5.1.3单循环自动工作梯形图 (12) 5.2左铣单循环工作 (13) 5.2.1左铣单循环功能表 (13) 5.2.2左铣单循环梯形图 (13) 5.3右铣单循环工作梯形图 (13) 5.4公用程序 (13) 5.5回原位程序 (14) 5.6手动程序 (15) 5.7 PLC梯形图总体结构图 (15) 5.8面板设计 (16) 第六章系统调试 (17) 第七章设计心得 (18) 第八章参考文献 (19)

第一章绪论 对于机械—电气结合控制的组合机床，电气控制系统起着重要的神经中枢作用。传统的组合机床采用的继电器—接触器控制系统，接线复杂、故障率高、调试和维护困难。 随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。本次设计的要求如下： 组合机床结构示意图 组合机床工作循环图 组合机床采用两个动力头从两个侧面分别加工，左、右动力头的电动机均为2.2kw，进给系统和工件夹紧都用液压系统驱动，液压泵电动机的功率为3kw，动力头和夹紧装置的动作由电磁阀控制。设计要求如下： （1）两台铣削动力头分别由两台笼型异步电动机拖动，单向旋转，无须电

机床电气设计入门知识汇总

机床电气设计入门知识汇 总 Newly compiled on November 23, 2020

机床设计的入门知识 本章介绍机床电气系统设计的一般规则性知识。 第一节：常用机床电路逻辑 一、驱动线圈与触点的关系 （一）线圈与触点 接触器、继电器等在机床控制电路中是最典型的参与控制的器件，它们都有自身的线圈和触点。 图 器件触点又分常开（动合）触点和常闭（动断）触点，常开触点在线圈被送电激励的瞬间闭合（接通），常闭触点在线圈被送电激励的瞬间打开（分断）。 我们可以利用对线圈的通/断电来控制常开、常闭触点动作来实现局部电路的通断，并通过适当的触点互连关系来组成控制逻辑。 （二）触点在电路图中的画法 触点在电路图中，有两种画法，一是竖着画，一是横着画。 竖画时，遵行左开、右闭的原则，即常开点在左，常闭点在右。如图3-1。 横画时，遵行上开、下闭的原则，即常开点在上，常闭点在下。如图3-2。 图3-2：常开、常闭触点横画 实际项目使用中，国标符号的基本结构得到比较好的采用，但画法的方向性并不规范，更多的是受个人的制图习惯影响。 二、触点的串联、并联、混联 串联：两个触点的首尾相连的连接方式。 图3-3 ：触点的串联 串联的触点必须两个同时接通时，电路才形成通路。 并联：两个触点的首端相连、尾端相连的连接方式。 图3-4：触点的并联 并联的触点只要有其中一个接通时，电路就形成通路。 混联：串联、并联相混用的方式。 1、2看做一个触点，它又和3并2串联。 线圈 常开/常闭触

三、自锁、互锁、连锁 （一）自锁 在线圈的控制电路中，使用该线圈本身的触点，保持线圈接通后不再掉电的连接方法叫做自锁。 如图3-6：线圈KM通过按钮SB1送电，接触器KM的辅助触点闭合，使电源被持续送到线圈，这时即使启动按钮SB1松开，线圈KM也持续供电。KM通过其辅助触点实现了自我锁定，即自锁。 你的控制形式，以杜绝两个事件同时发生。 这类事件如工作台的前进/后退、升降机的上升/下降、电动机的正转/反转等等，都是不允许同时发生的事件。如果控制电路不可靠，造成同一时间内发生，轻则出现故障，重则诱发重大事故。 图3-7给出了互锁的控制逻辑。 KM1的控制条件满 线圈无法在同一时间内送电，KM1 KM1线圈也无法送电。以上图中， （三）连锁 连锁是指一个事件的发生作为另一个事件允许或不允许发生的条件，两个事件之间不形成对立，只形成单向锁定关系。 这样的连锁关系在现实生活和设备控制中非常多见：如砂轮不旋转时，不允许工作台工进；吊具不打开到位时，不允许升降机下降；夹具不夹紧时，不允许加工开始等等。我们可以用前一个事件的发生，作为后一个事件的连锁条件。 图3-7中，如果去掉KM2的辅助触点，那么KM1对KM2就形成了单向的连锁关系，即KM1得电时，KM2不允许得电。 四、启动/停止、点动 启动/停止和点动电路是最简单也最常用的电路。 （一）启动/停止电路 启动/停止电路需要两个按钮、一个接触器（继电器）来完成。

数控技术课程设计--- 数控车床的编程设计.doc

数控技术课程设计资料班级 学号 姓名 指导教师 材料目录

课程设计报告书题目：数控技术课程设计 系部： 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 姓名： 学号： 2011年6月9 日

数控技术课程设计任务书 设计题目：数控车床的编程设计 数控铣床的编程设计 系部： 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名: 学号: 起迄日期: 2011年5月26日~2011年6月9日 指导教师: 教研室主任：

2．对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕： 1、设计说明书一份，包括课程设计目的，本人的设计任务，设计步骤，结论，心得体会； 3．主要参考文献： [1] 施仁，刘文江，郑辑光.自动化仪表与过程控制.第3版.北京：电子工业出版社，2003 [2] 廖效果，朱启逑.数字控制机床.武汉：华中科技大学出版社，2003 [3] 林洁.数控加工程序编制.北京：航空工业出版社，l993 [4] 于华.数控机床的编程及实例.北京：机械工业出版社，2000 [5] 顾京.数控机床加工程序编制.北京：机械工业出版社，2006 [6] 范超毅.数控技术课程设计.武汉：华中科技大学出版社，2007 4．课程设计工作进度计划： 序号起迄日期工作内容 1 5月25日~5月27日方案确定 2 5月28日~5月30日坐标点的计算 3 5月31日~6月2日程序的编制 4 6月3日~6月5日程序的校验和调试 5 6月6日~6月9日编写设计说明书 主指导教师日期：2011年 6月9日

《数控技术》课程设计任务书 5.附录（设计题目及参考例题） 下面工件毛胚的材料为尼龙棒，编写程序并加工成工件。 图一图二 图三图四 图五图六

机电课程设计压力机液压系统的电气控制设计全解

课程设计任务书 2013—2014学年第二学期 机械工程学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业机设1105 班级课程名称：机床电气控制技术 设计题目：压力机液压系统的电气控制设计 完成期限：自 2014 年 6 月 13 日至 2014 年 6 月 20 日共 1 周 内容及任务一、设计的主要技术参数 具体要求见课程设计指导书 二、设计任务 完成系统的继电器控制原理图、PLC控制原理图及设计说明书一份三、设计工作量 电气图2-3张，不得少于15页 进度安排 起止日期工作内容 6.13 讲解设计目的、要求、方法，任务分工 6.14 根据指导书和任务书要求确定控制系统的输入输出点 数、类型，确定输入、输出设备及元器件种类、数量， 初步选定PLC型号 6.15 根据指导书和任务书绘制控制系统工作流程图，确定每 个动作实现和解除必须的条件 6.16-6.17 绘制继电器控制原理图、电路计算、元器件选择列表 编制控制系统的PLC控制程序 6.18-6.20 编写设计说明书 主 要参考资料【1】郁建平主编《机电控制技术》. 北京：科学出版社，2006. 【2】张万奎主编《机床电气控制技术》. 北京：中国林业出版社，2006. 【3】李伟主编《机床电器与PLC》. 西安：西安电子科技大学出版社，2006. 【4】芮静康主编《实用机床电路图集》. 北京：中国水利水电出版社，2006. 指导教师（签字）： 2014年 6 月 20 日系（教研室）主任（签字）： 2014年 6 月 20 日

机床电气控制技术 设计说明书 压力机液压系统的电气控制设计 起止日期：2014 年6 月13 日至2014 年6 月20 日学生姓名邓文强 班级机设1105 学号11405701424 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院（部） 2014年6月20日

电气专业基础知识.doc

高压供配电系统 高压供配电系统是指从取得电源到电能分配至各用户低压变压器和高压电动机的系统。 一、电力负荷分级及对供电要求： 1、电力负荷分级 电力负荷分级是根据负荷重要性对供电可靠性的要求及中断供电压政治，经济上所造成的损失或影响的程度来划分的共分为三级。 一、符合下列情况之一时，应为一级负荷： 1、中断供电将造成人身伤亡时。 2、中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。 3、中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。 在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。 二、符合下列情况之一时，应为二级负荷： 1、中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。

2、中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。 三、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。 钢铁企业的一级负荷如高炉开口机、电动泥炮机、电动高炉鼓风机，炉体冷却水泵，转炉吹氧管升降系统，炉体倾动机构，大型连续钢板轧机，加热炉冷却水泵。 二级负荷如高炉装料系统，转炉上料系统，电炉，轧钢加热炉的推钢机出钢机。 各级负荷对供电电源的要求 第2.0.2 条一级负荷的供电电源应符合下列规定： 一、一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。 二、一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。 第2.0.3条下列电源可作为应急电源： 一、独立于正常电源的发电机组。 二、供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路。 三、蓄电池。 四、干电池。 第2.0.6条二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6KV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承

机床课程设计的内容、步骤及要求

第一章绪论 第一节机床设计的目的 机床课程设计是在学完机床课以后，进行一次学习设计的综合性练习。通过设计，运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的理论知识，生产实习和实验等实践知识，达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。通过设计，分析比较机床主传动中某些典型机构，进行选择和改进，学习构造设计，进行设计计算和编写技术文件。完成机床主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过机床课程设计，获得设计工作的基本技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力。并为进行一般机械的设计创造一定的条件。 第二节机床课程设计的内容 一．运动设计 根据设计题目给定的机床用途、规格、主轴极限转速，拟定转速图、传动系统图、计算带轮直径和齿轮齿数。 二．动力设计 根据设计题目给定的机床类型、规格及工作条件，确定主电动机功率；确定主轴及各传动件的计算转速；初定传动轴直径、齿轮模数，确定传动带型号及V带根数。在结构机构设计之后，再对机床主要传动件、零件，进行应力、变形和寿命的验算，并修改结构设计。 三．结构设计 完成运动设计和动力设计之后，还要将主传动方案“结构化”。要设计主轴变速箱装配图及零件工作图，侧重进行传动轴组件、主轴组件、变速机构、操纵机构、润滑与密封，以及主轴、传动轴、滑移齿轮、操纵元件、箱体等零件的设计。 第二节机床课程设计的步骤及要求 一．明确目的要求、查阅有关资料 在接到题目后，应弄清给定的条件、数据、所设计机床的类型、性能、应用范围和规定的内容与要求。查阅资料时，除本书外还应查阅《机床图册》和《机床设计手册》等。必要

时还应到实验室进行实地调查，了解同类型机床的使用性能与操作，主传动部件与相邻部件的安装关系等。 二．传动方案设计 传动方案设计，包括确定主传动的运动参数，拟定转速图、传动比，确定齿轮齿数和带轮直径，主传动的换向与制动方式，画出主传动的传动系统图。 三．计算主要传动件 计算内容如下：V带——选择型号和计算所需的根数；传动轴——按扭转刚度要求计算轴受扭部分的直径，从而确定轴的直径；齿轮按变动工作用量计算接触强度和弯曲强度，取二者中的大值确定齿轮的模数，再进行齿轮的几何结构计算。 四．结构分析与选择 对于设计中涉及到的结构，都要经过认真分析后进行选择。结构分析与选择的主要内容如下： 1．主轴组件的结构 主轴端部已经标准化。正确选择主轴轴承的类型及其组合、精度和调整轴承间隙的方法。计算主轴组件的合理跨距。合理选择润滑与密封的方式。注意主轴组件的拆装。 2．传动轴组件的结构 根据轴承的类型，正确选定轴的轴向定位的方法,轴上所安装的零件的拆装与固定。 3．齿轮的结构 正确选择齿轮的精度并考虑相应的加工齿形的方法。对于双联和三联齿轮，加工方法决定了相邻齿轮的间距，为缩短轴向尺寸可采用镶装结构。轮毂的长度按导向的要求确定，通常为轴直径的1.5倍左右。 4．操纵机构 操纵机构的类型应与变速要求相适应，注意选择定位机构和防止操纵机构中发生干涉现象。 五．绘制部件的装配图 设计图按1：1的比例绘制，必须遵守工程图学所规定的标准和习惯画法，要求尺寸准确、线条清晰、文字工整，标准件必须按规定绘图。注意布图的匀称美观，通过径向尺寸和轴向尺寸的初步计算，安排图形的位置。可先通过计算画出草图。展开图与剖视图的绘制，常需交叉进行，以便相互对照、全面检查。 1.展开图 展开图，基本上是按照传动顺序，将各轴展开画在一个平面上，他可以很清楚地表明主轴变速箱的传动与结构。根据课程设计的要求，在展开图上应标注下列内容：轴号、轴承型号、主轴轴承型号与精度等级、齿轮的齿数与模数、轴间中心距、各处的配合尺寸与配合性质、主轴组件的轴向联系尺寸（即轴向尺寸链）和对主轴组件中各零件（包括标准件）进行

组合机床电气控制课程设计1

< 组合机床电气控制课程设计 专业：机械设计制造及其自动化 " 班级： 学号： 姓名： 指导老师： ] 湖南工业大学 2011年6月11日

| 目录 1绪论 (3) 2设计方案 (4) 左、右两动力头进给电机 (4) 电动机控制电路 (5) 液压泵电动机 (5) 液压动力滑台控制 (6) 主电路及照明电路 (7) ， 保护与调整环节 (8) 继电器电气原理简图 (10) 4 I/O分配表 (12) 5组合机床电气控制电路图 (14) 6课程设计的具体内容 (15) 单循环自动工作 (15) 单循环自动工作循环图 (15) 单循环自动工作梯形图 (16) { 左铣单循环工作 (18) 左铣单循环功能表 (18) 左铣单循环梯形图 (19) 右铣单循环工作 (21) 右铣单循环梯形图 (21) 公用程序 (23) 回原位程序 (23) 手动程序 (24) . PLC梯形图总体结构图 (24) 面板设计 (25) 7系统调试 (26) 8设计心得 (27) 9参考文献 (28) ，

- 1绪论 对于机械—电气结合控制的组合机床，电气控制系统起着重要的神经中枢作用。传统的组合机床采用的继电器—接触器控制系统，接线复杂、故障率高、调试和维护困难。 随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。本次设计的要求如下： 组合机床结构示意图 、

组合机床工作循环图 组合机床采用两个动力头从两个侧面分别加工，左、右动力头的电动机均为，进给系统和工件夹紧都用液压系统驱动，液压泵电动机的功率为3kw ，动力头和夹紧装置的动作由电磁阀控制。设计要求如下： （1）两台铣削动力头分别由两台笼型异步电动机拖动，单向旋转，无须电气变速和停机制动控制，但要求铣刀能进行点动对刀。 （2）液压泵电动机单向旋转，机床完成一次半自动工作循环后按下总停机按钮时才停机。 （3）加工到终点，动力头完全停止后，滑台才能快速退回。 （4）液压动力滑台前进、后退能点动调整。 ~ （5）电磁铁1YV 、2YV 采用直流供电。 （6）机床具有照明、保护和调整环节。 2设计方案 左、右两动力头进给电机 根据设计要求知左、右两动力头要求快进→工进→快退的工作循环，并且左、右两动力头可以同时工作，也可进行单独调整。液压泵电动机M1正转，工作进

(完整版)最新成套电气设备基础知识培训

成套开关设备基础知识培训 2019年3月

1、成套开关设备（或称成套电器）概念 成套开关设备（成套电器）是以开关设备为主体的成套配电装置，即制造厂家根据用户对一次接线的要求，将各种一次电器元件以及控制、测量、保护等装置组装在一起而构成的成套配电装置。 成套开关设备可分为： 1、低压成套开关设备 2、高压开关柜 3、SF 封闭式组合电器（GIS） 6 4、预装式变电站 2、电力系统 电力系统是将电源（或发电装置）与用电设备之间经若干输、配电环节连接起来，完成电能的传输与分配。 电力系统主要由五个部分组成：发电厂、输电线路、变电所、配电系统及用户。 由于电厂和用电负荷的分散性，需要将电厂生产的电能经升压变压器升压，再经不同电压等级的输电线送往各个负荷中心，最后经降压变压器降压才到达具体的电能用户。 即是说，发电厂和用户间需经一定的网络连接。各个发电厂之间也需要这样的网络连接以提高供电的可靠性和经济性。这样的网络就称为“电力网”。 2、直流电与交流电 直流电（英文:Direct Current，简称DC），是指方向和时间不作周期性变化的电流，但电流大小可能不固定，而产生波形。直流电工作的供用电系统成为直流供电系统。 交流电（英文:AlternatingCurrent，简写AC）是指大小和方向都发生周期性变化的电流，因为周期电流在一个周期内的运行平均值为零，称为交变电流或简称交流电。交流电工作的供用电系统成为交流供电系统。 3、开关电器的作用

开关电器的主要功能是接通和断开电路，主要作用有保护、控制、隔离、接地。 4、电气性能参数 额定电压——电力系统或电气设备所允许的最大电压值。我们讲的额定电压通常指设备的额定电压，是设备在规定的正常使用和性能条件下，能够连续运行的最高电压。 额定电流——在规定的正常使用条件和性能条件下，导体或设备应该能够持续承载的电流的有效值，即导体或设备允许长期通过的最大工作电流。 额定短路开断电流——在额定电压下，断路器或熔断器等具有开断短路电流能力的电器设备，能保证可靠开断的最大电流，称为额定开断电流。 额定短路关合电流——开关电器在合闸时，设备所能承受的短路电流峰值的最大值。 额定短时耐受电流（热稳定电流）——电气设备载流导体在在规定的使用和性能条件下，在规定的时间内，开关在合闸位置能够承载的电流的有效值（这个规定的时间叫额定短路持续时间）。 额定峰值耐受电流（动稳定电流）——电气设备载流导体在在规定的使用和性能条件下，能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值。在该短路电流峰值冲击所产生电动力作用下，电气设备不致损坏。 额定绝缘水平——开关设备工作时能够承受高于额定电压的各种过电压作用，不会导致绝缘损坏。一般包括额定工频耐受电压和额定冲击耐受电压。 额定工频耐受电压——对设备按相关标准，施加高于其额定电压的工频（50Hz）电压，由此确定的设备所能承受过电压的能力的限值。 额定冲击耐受电压——在额定电压工作条件下，导体或设备发热不超过长期运行允许温度时，所允许通过的最大电流。 5.成套电器的种类 （1）、低压成套开关设备 按供电系统的要求和使用的场所分： 1、一级配电设备动力配电中心（PC），俗称低压柜。 2、二级配电设备动力配电柜和电动机（马达）控制中心（MCC）。 3、末级配电设备动力配电箱、照明配电箱、插座配电箱、电表计量箱等（俗称三箱）。 按结构特征和用途分类： 1、固定面板式开关柜如：PGL等 2、封闭式开关柜如：GGD、GFB、JYD等。 3、抽出式开关柜如：GCK、MNS、GCS、BLOKSET等。 4、动力、照明配电控制箱如：XL-21（动力箱）、XM（照明箱）、XC（插座箱）、XDD（电表计量箱）等。 （2）、高压成套开关设备 按柜体结构可分为：