1韶關學院畢業(yè)設計題目：X62W萬能銑床控制線路設計學生姓名：學號：系（院）：專業(yè)：班級：指導教師姓名及職稱：起止時間：年月年月2目錄概述（3）第一章銑床簡介（4）1.1銑床的概念（4）1.2銑床的種類（4）1.3銑床型號的表示（4）1.4X62W萬能銑床的主要結構（4）第二章X62W萬能銑床的電氣控制原理（6）2.1X62W萬能銑床的電力拖動特點及控制要求（6）2.2主電路的分析（7）2.3控制電路的分析（7）2.4常見故障分析（11）第三章X62W萬能銑床電氣元件的選型（12）3.1電源總開關的選擇（12）3.2電動機的選擇（12）3.3熔斷器的選擇（13）3.4熱繼電器的選擇（13）3.5接觸器的選擇（13）3.6控制電器的選擇（14）結束語（15）參考文獻（16）附錄（17）3概述機床是以各類電動機為動力來拖動生產(chǎn)的先進設備，它依靠電氣系統(tǒng)來控制其機械機構的運轉以實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，是機械與電氣完美結合的典型自動化控制系統(tǒng)。機床作為機械加工的通用設備在航空業(yè)、汽車業(yè)和模具制造業(yè)等眾多工業(yè)領域的生產(chǎn)中一直起著不可替代的作用，自動機床具有工作平穩(wěn)可靠，操作維護方便，運轉費用低的特點，已成為現(xiàn)代生產(chǎn)中的主要設備。自動機床的電氣控制系統(tǒng)設計是一個很傳統(tǒng)的課題，在70-80年代我國大多數(shù)機床中的開關量控制都是采用繼電器控制，而繼電器本身固有的缺陷，對機床的安全和穩(wěn)定性能大打折扣，從能耗角度來看也不夠經(jīng)濟和環(huán)保，對此人們開始對機床的繼電器式控制系統(tǒng)進行更先進、更科學的改造，隨著各種精確儀器和計算機控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，機床控制的設計方案日趨開放，電子化、高速化、精密化、數(shù)字化成了機床業(yè)發(fā)展的主流，因此現(xiàn)代化的機械加工設備也越來越先進，目前車床和車削中心的主軸轉速都在8000r/min以上，加工中心的主軸轉速一般都1500020000r/min，還有40000r/min和60000r/min的。同樣，進給速度也有大幅度提高，可達20m/min，甚至60m/min。另一方面降低消耗在工件搬運、上下料、安裝調(diào)整、換刀和主軸的升、降上的非加工時間也是決定機床工作效率的主要因素，于是復合機床應運而生，目前的多功能復合機床實際上就是一臺具有車、銑、鉆、鏜、攻絲、鉸孔和擴孔等多種操作工序的加工中心。至此機床的加工精度與效率已經(jīng)有了一個質(zhì)的飛躍，極大地擴展了機床加工范圍和強度。未來，機床業(yè)的發(fā)展將繼續(xù)圍繞高效、安全、環(huán)保的主題展開。高端的網(wǎng)絡信息技術與機床設備的完美結合將使其控制系統(tǒng)更智能化，操作環(huán)境更人性化。銑床作為機床設備的典型代表，在生產(chǎn)中占據(jù)了很重要的地位。下面將以X62W萬能銑床為例，對其結構、運動形式進行研究，分析其電力拖動情況并設計控制系統(tǒng)。4第一章銑床簡介1.1銑床的概念銑床是用銑刀對工件進行銑削的機床。銑刀的旋轉運動為主運動，配合進給運動從多個角度對工件進行加工，采用多刃快速切削方式工作，所以生產(chǎn)效率較高。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復雜的型面，廣泛應用于機械制造等工業(yè)生產(chǎn)中。1.2銑床的種類及型號表示銑床主要有立式銑床、臥式銑床和龍門銑床等，以適應不同的加工需要。立式銑床是指銑頭主軸與工作臺面垂直；臥式銑床是指銑頭主軸與工作臺臺面相平行。1.3銑床的型號表示在機床行業(yè)，立式機床都是以5或50開頭，臥式機床都是以6或60開頭，如X62W中，X表示銑床，6表示臥式銑床，2表示萬能銑床工作臺的尺寸。1.4X62W萬能銑床的主要結構X62W萬能銑床是臥式銑床，主要有床身、懸梁、刀桿支架、工作臺、溜板和升降臺等幾部分組成。床身固定在底座上，內(nèi)裝主軸傳動機構和變速機構，床身頂部有水平導軌，懸梁可沿導軌水平移動。刀桿支架裝在懸梁上，可在懸梁上水平移動。升降臺可沿床身前面的垂直導軌上下移動。溜板在升降臺的水平導軌上可作平行于主軸軸線方向的橫向移動。工作臺安裝在溜板的水平導軌上，可沿導軌作垂直于主軸軸線的縱向移動。5X-62W萬能銑床的外觀簡圖6第二章X62W萬能銑床的電氣控制原理2.1X62W萬能銑床的電力拖動特點及控制要求X62W臥式萬能銑床有三種運動方式，即主運動、進給運動和輔助運動。它的主電路由三臺電動機組成，其中M1為主軸拖動電動機，M2為工作臺進給拖動電動機，M3為冷卻泵拖動電動機。（1）銑床的主運動是銑刀的旋轉運動，主軸由一臺5.5kw鼠籠式異步電動機來拖動。銑削加工有順銑和逆銑兩種加工方式，要求主軸電動機能正反轉，因正反操作并不頻繁，所以有床身下側電氣箱上的組合開關來改變電源相序?qū)崿F(xiàn)。銑床工作時，主軸需運行在多種不同的速度（通常有18種），其轉速的改變是通過機械變速機構來實現(xiàn)的，因此大大簡化了電氣控制系統(tǒng)中的調(diào)速控制線路，但機械機構就相對復雜了很多。另外，為了提高工作效率，設備停車時采用了反接制動的電氣控制方法。（2）工作臺帶動工件從縱向、橫向和垂直方向的移動或旋轉運動稱作進給運動，由一臺1.5kw交流電動機拖動，三個方向的選擇由機械手柄控制操作，每個方向的正反向運動有電動機的正反轉實現(xiàn)，為縮短調(diào)整運動時間，提高生產(chǎn)效率，工作臺應有輔助快速移動控制，X62W銑床采用快速電磁鐵吸合改變傳動鏈的傳動比來實現(xiàn)的，為保證設備運行的安全可靠，還需要有限位開關限定其運動的范圍。（3）由于設備的調(diào)速都是由機械機構來處理，所以其調(diào)速過程往往存在齒輪嚙合的問題，因此為保證主軸和進給變速時變速箱內(nèi)齒輪易于嚙合，減小齒輪端面沖擊，調(diào)速時需要電氣上的配合，即變速時要求有變速沖動。（4）設備在工作過程中刀具和工件都會產(chǎn)生很大熱量，這就需要有冷卻系統(tǒng)，由一臺0.125KW交流電動機拖動，供給銑削用的冷卻液。（5）為適應更廣泛的作業(yè)環(huán)境，需加裝完備且安全的照明系統(tǒng)。（6）為保證安全，防止事故造成人員傷亡和設備損壞，需采用完善的聯(lián)鎖裝置，其中包括電氣聯(lián)鎖和機械聯(lián)鎖，并具有短路、欠壓、失壓及過載保護環(huán)節(jié)。7（7）為方便操作，需要多地控制；2.2主電路的分析主軸電動機M1拖動主軸帶動銑刀進行銑削加工，因為對正反轉切換頻率要求不高，所以由組合開關SA5的兩個不同狀態(tài)來實現(xiàn)主軸的正反轉；正常運行時由KM3控制。KM2的主觸點串聯(lián)電阻與速度繼電器配合實現(xiàn)M1的停車、反接制動及變速沖動控制。M2為工作臺電動機，正反轉由接觸器KM4，KM5主觸點控制，YA為快速移動電磁鐵，由KM6控制。M3為冷卻泵電動機，由KM1控制。2.3控制電路分析2.3.1主軸電動機M1的控制主電機由接觸器KM3控制，其邏輯表達式為：KM3=27SQ4SB3SB（SB1+SB2+KM3）2KM1FR（1）為方便操作，主軸電動機的啟停按鈕各有兩個，可在兩處中的任一處進行操作。啟動前，先將換向開關SA5旋轉到所需旋轉方向，然后按下啟動按鈕SB1或SB2，接觸器KM3線圈通電并自鎖，主軸電動機M1啟動。熱繼電器FR1的動斷觸點串接于KM3控制電路中作過載保護。在主電動機達到一定轉速時，速度繼電器KS的動合觸頭閉合，為停車時的反接制動做好準備。主軸電動機制動時，按下停止按鈕SB3或SB4，其動斷觸點斷開，切斷KM3電源，主軸電動機M1的電源被切斷，由于存在慣性，M1會繼續(xù)旋轉。SB3或SB4的動合觸點接通，使接觸器KM2線圈通電，M1反接制動，直至轉速降低至速度繼電器KS的動合觸點斷開，反接制動停止。在速度繼電器觸點斷開前，不應松開按鈕SB3或SB4。以保證在整個停車過程中進行反接制動。當主軸需要變速時，為保