1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書題目：C6136型普通車床的數(shù)控化改造 繼電接觸系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院 指導(dǎo)教師 專業(yè) 職 稱 學(xué)生 系 主 任_ 設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃表序號起止日期計(jì)劃完成內(nèi)容實(shí)際完成內(nèi)容檢查日期檢查人簽名12010年8月25日至2010年9月10日查找資料，初步確定論文題目完成22010年9月11日至2010年9月28日與老師商討，確定論文題目完成32010年9月29日至2010年10月9日根據(jù)論文題目進(jìn)一步查找材料完成42010年10月10日至2010年11月12日完成開提報(bào)告及論文大綱交老師批閱完成52010年10月13日至2010年10月30日依據(jù)論文大綱完成論文交老師批閱完成62010

2、年11月1日定稿打印完成7指導(dǎo)教師批準(zhǔn)日期 年 月 日 簽名 注：1.本任務(wù)書一式兩份，一份院或系留存，一份發(fā)給學(xué)生，任務(wù)完成后附在說明書內(nèi)。2.“檢查人簽名”一欄和“指導(dǎo)教師批準(zhǔn)日期”由教師用筆填寫，其余各項(xiàng)均要求打印，打印字體和字號按照天津大學(xué)關(guān)于?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）統(tǒng)一格式的規(guī)定執(zhí)行。一、原始依據(jù)（資料）車床最大工件直徑最大工件長度3601000（mm）最大加工直徑床身360mm主軸孔直徑30mm主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）42980電機(jī)功率4KW二、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（說明書、專題、繪圖、試驗(yàn)結(jié)果等） 設(shè)計(jì)內(nèi)容為：設(shè)計(jì)C6136型普通車床數(shù)控化改造的繼電接觸系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以設(shè)計(jì)車床繼電接觸系統(tǒng)的電路原

3、理圖、接線圖、位置圖和所需電器元件的選擇為主。 設(shè)計(jì)要求為：普通車床數(shù)控化改造的繼電接觸系統(tǒng)改造后應(yīng)具有主軸電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)能正反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)橫向、縱向進(jìn)給。整個(gè)電路采用保護(hù)接零方式及短路保護(hù)、過載保護(hù)、失壓欠壓保護(hù)和漏電保護(hù)。摘 要本文是C6136型普通車床數(shù)控化改造的繼電接觸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為主。主要是主軸電動(dòng)機(jī)控制線路和冷卻泵、刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制線路及照明電路和控制回路的設(shè)計(jì)。同時(shí)考慮了各電氣控制線路的主回路的保護(hù)及照明電路和控制回路的電源的設(shè)計(jì)。原始的主軸電動(dòng)機(jī)是采用人工操作按鈕開關(guān)實(shí)現(xiàn)的，而改造后的主軸電動(dòng)機(jī)完全由微型機(jī)算計(jì)輸出信號控制。冷卻泵電動(dòng)機(jī)也由計(jì)算機(jī)輸

4、出信號控制。刀架電動(dòng)機(jī)原始是由手動(dòng)搖柄操作以達(dá)到橫向、縱向進(jìn)給的要求，改造后的刀架電動(dòng)機(jī)完全由微型計(jì)算機(jī)輸出信號控制刀架電動(dòng)機(jī)橫向、縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 改造后的數(shù)控車床的主回路分別也由主軸、冷卻泵和刀架三臺三相異步電動(dòng)機(jī)組成。接觸器KM1和接觸器KM2形成互鎖以達(dá)到主軸電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)由KM3控制起停。接觸器KM4和接觸器KM5互鎖達(dá)到刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的目的?？刂苹芈酚芍虚g繼電器KA擔(dān)任信號連接作用。保護(hù)環(huán)節(jié)采用了漏電保護(hù)器、熔斷器、空氣開關(guān)和行程開關(guān)等電器。能對整個(gè)控制電路起到短路保護(hù)、過載保護(hù)、失壓欠壓保護(hù)、漏電保護(hù)及行程限制等保護(hù)作用。目 錄第一章、機(jī)床傳動(dòng)的總體方案 1第

5、二章、電氣控制線路的設(shè)計(jì) 12.1設(shè)計(jì)主回路12.2設(shè)計(jì)主回路的保護(hù)元件22.3設(shè)計(jì)主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制線路22.4設(shè)計(jì)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的控制線路 32.5設(shè)計(jì)刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的控制線路42.6控制線路的電源設(shè)計(jì) 42.7設(shè)計(jì)照明電路 5第三章、電器元件的選擇 63.1漏電保護(hù)器的選擇63.2電源引入開關(guān)的選擇63.3主軸主回路開關(guān)的選擇 63.4接觸器KM1、KM2、KM2、KM4和KM5的選擇73.5熔斷器FU1、FU2和FU3的選擇73.6控制變壓器的選擇7第四章、制定電器元件明細(xì)表8第五章、繪制電氣線路接線圖8第六章、結(jié)束語 11致謝13參考文獻(xiàn)14設(shè)計(jì)C6136型普通車床繼電接

6、觸系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一章、機(jī)床傳動(dòng)的總體方案1.機(jī)床的三相交流電源由自動(dòng)空氣開關(guān)QF3引入，整個(gè)電路前設(shè)有漏電保護(hù)QR。2.機(jī)床主運(yùn)動(dòng)由主軸電動(dòng)機(jī)M1控制，主軸電動(dòng)機(jī)應(yīng)能正反向運(yùn)轉(zhuǎn)，用兩臺接觸器KM1和KM2來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)應(yīng)具有短路、過載、失壓欠壓保護(hù)。3.為了提高工作效率，刀架應(yīng)能快速移動(dòng)。刀架的快速移動(dòng)由單獨(dú)的快速電動(dòng)機(jī)M3拖動(dòng)。電動(dòng)機(jī)M3應(yīng)能正反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)橫向、縱向進(jìn)給，應(yīng)采用兩臺接觸器KM4和KM5來實(shí)現(xiàn)。并且采用橫向移動(dòng)、縱向移動(dòng)的限位控制。4.冷卻泵電動(dòng)機(jī)單獨(dú)由電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)。同時(shí)冷卻泵電動(dòng)機(jī)和刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用自動(dòng)空氣開關(guān)QF2控制，并具有短路、過載、失壓欠壓保護(hù)第二章、電氣控制線路

7、的設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)主回路主回路由主軸、冷卻泵和刀架三臺三相異步電動(dòng)機(jī)組成。其中：主軸電動(dòng)機(jī)M1選用J02414型，功率40KW，轉(zhuǎn)速1450r/min，主軸電動(dòng)機(jī)M1上設(shè)有正反轉(zhuǎn)。 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2選用AB25型，功率90 W，流速2.5升/分，單方向旋轉(zhuǎn)（不需要反轉(zhuǎn)）。 刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3選用JD120型，功率120W，額定電壓380V，轉(zhuǎn)速為1400r/min，裝設(shè)有正反轉(zhuǎn)。三臺三相異步電動(dòng)機(jī)均為直接啟動(dòng)。其主回路由下圖所示。2.2設(shè)計(jì)主回路的保護(hù)元件整個(gè)電路前加有漏電保護(hù)，以防止人身觸電?？諝忾_關(guān)QF3擔(dān)任整個(gè)電路的短路、過載、失壓欠壓保護(hù)。 采用熔斷器FU1擔(dān)任整個(gè)電路短路保護(hù)。熔斷

8、器FU2擔(dān)任照明電路的短路保護(hù)。熔斷器FU3擔(dān)任控制回路的短路保護(hù)。主軸電動(dòng)機(jī)M1設(shè)有過載保護(hù)、失壓欠壓保護(hù)、短路保護(hù)由空氣開關(guān)QF1擔(dān)任。冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2和刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3共同設(shè)有過載保護(hù)、失壓欠壓保護(hù)、短路保護(hù)由空氣開關(guān)QF2擔(dān)任。2.3設(shè)計(jì)主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制線路 考慮到操作方便，主電動(dòng)機(jī)M1由接觸器KM1和KM2控制，以達(dá)到正反轉(zhuǎn)的目的。接觸器KM1和接觸器KM2的動(dòng)作信號有中間繼電器KA1和KA2傳遞。主軸停由中間繼電器KA6控制。 2.4設(shè)計(jì)冷卻泵M2的控制線路 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM3控制。接觸器KM2的動(dòng)作信號由中間繼電器KA3傳遞。 2.5設(shè)計(jì)刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M

9、3的控制線路 刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3由接觸器KM4和KM5實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。接觸器KM4和KM5由中間繼電器KA4和KA5傳遞控制信號。 2.6控制線路的電源設(shè)計(jì) 考慮到安全可靠及滿足照明指示燈的要求，采用多抽頭變壓器供電，其原邊電壓380V，副邊為36V和 220V。照明燈電路36V。2.7設(shè)計(jì)照明電路 設(shè)置一照明燈EL，供安全照明使用，由開關(guān)K控制啟停。照明燈EL電壓為36V，功率為25W，電源接通后，EL立即發(fā)光。根據(jù)上述設(shè)計(jì)，考慮到各局部線路之間相互關(guān)系和電氣保護(hù)線路，繪制電器原理圖。 第三章、電器元件的選擇3.1漏電保護(hù)器的選擇 為了防止機(jī)床外殼帶電致使操作人員發(fā)生觸電危險(xiǎn)應(yīng)在整個(gè)電路

10、前裝設(shè)漏電保護(hù)器QR。漏電保護(hù)器應(yīng)選擇額定電流為32A、動(dòng)作電流為30mA。3.2電源引入開關(guān)的選擇 電源的引入主要由空氣開關(guān)QF3控制，QF3具有失壓欠壓、短路、過載保護(hù)，空氣開關(guān)QF3應(yīng)選擇DZ10820額定電流為40A。3.3主軸主回路開關(guān)的選擇主軸線路上接觸器KM1和接觸器KM2之前應(yīng)裝有空氣開關(guān)QF1為主軸電動(dòng)機(jī)M1擔(dān)任短路、過載、失壓欠壓保護(hù)?？諝忾_關(guān)QF1應(yīng)選用DZ10820型，額定電流為10A；冷卻泵電動(dòng)機(jī)、刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)線路上的接觸器KM3、KM4、KM5之前裝有空氣開關(guān)QF2，為電動(dòng)機(jī)M2、M3擔(dān)任短路、過載、失壓欠壓保護(hù)，空氣開關(guān)QF2選用DZ10820型，額定電流為

11、6.3A；3.4接觸器KM1、KM2、KM3、KM4和KM5的選擇 接觸器KM1的選擇由于主軸電動(dòng)機(jī)M1額定電流IN=8.4A，控制回路電源220V，需要主觸頭三對，常閉輔助觸頭一對。根據(jù)上述情況，選用CJXZ1801型接觸器，電磁線圈電壓為220V； 其余四個(gè)接觸器也用同一型號接觸器，電磁線圈的電壓均為220V；3.5熔斷器FU1、FU2和FU3的選擇熔斷器FU1是對M1、M2和M3這三臺電動(dòng)機(jī)進(jìn)行短路保護(hù)，熔體電流應(yīng)為變壓器電流：U1/U2=I2/I1 380/220=18/I1 I1=10.42A主電動(dòng)機(jī)電流： IRN（1.52.5）INmax+IN IRN（1.52.5）6A+(10.

12、42A+0.31A+0.6A) IRN12.6+0.91 IRN6A由此可見，熔斷器FU1可選用RT2832X型熔斷器，可配用15A熔斷體；熔斷器FU2可選用RT2832X型熔斷器，可配用2A熔斷體；熔斷器FU3對控制回路進(jìn)行短路保護(hù)，熔體電流應(yīng)為：IR36=18A熔斷器FU3可選用RT2832X型熔斷器，可配用5A熔斷體；3.6控制變壓器的選擇變壓器最大負(fù)載是接觸器KM1，KM3和KM5同時(shí)工作， SbKbSxc=1.2113+25=69.6（VA）由此可見，變壓器可選用BK-4800/380型，規(guī)格為70VA，380V/220V/36V。第四章、制定電器元件明細(xì)表電器元件明細(xì)表要注明元件的

13、型號，規(guī)格和數(shù)量等。C6163型普通車床電器元件表符號名稱型號規(guī)格數(shù)量M1異步電動(dòng)機(jī)J024144KW、14kw、1450r/min1M2冷卻泵電動(dòng)機(jī)AB2590W、380V、25升/分1M3電動(dòng)刀架JD120120W、380V、1400r/min1KM1KM5交流接觸器CJXZ180112A、220V5KA1KA6中間繼電器JQX13F5A、24V6FU1熔斷器RT2832X550V、380V、熔體20A3FU2熔斷器RT2832X550V、380V、熔體1A1FU3熔斷器RT2832X550V、380V、熔體18A2TC1控制變壓器BK-4800/38070VA、380V/220V/36V

14、1QF1空氣開關(guān)DZ1082010A1QF2空氣開關(guān)DZ108206.3A1QF3側(cè)空氣開關(guān)DZ1082040A1EL照明燈KXB-1AGDO3636V 25W1QR漏電保護(hù)器32A 動(dòng)作電流30mA1K燈開關(guān)2A1（附表41）第五章、繪制電氣線路接線圖 機(jī)床的電氣接線圖是根據(jù)電氣原理圖及各電氣設(shè)備安裝的布置來繪制的。電氣設(shè)備的安裝和線路故障的檢查都要以電氣接線圖為依據(jù)。接線圖表示出各電器元件的相互接線關(guān)系，因此要求接線圖中各電器元件的相對位置與實(shí)際安裝的位置相符，并且將同一個(gè)元件的各導(dǎo)電部分畫在一起，其文字符號則與原理圖一致對各部分線路之間的接線和對外部接線，都應(yīng)通過端子板進(jìn)行，且應(yīng)注明外部

15、接線的去向。 為了看圖的方便，對導(dǎo)線走向一致的很多根線，合并畫成單線，可在元件接線端標(biāo)明界線的編號和去向。 接線圖還應(yīng)標(biāo)明接線用導(dǎo)線的種類和規(guī)格，以及穿管的管子型號、規(guī)格和尺寸，成束的接線應(yīng)注明接線的根書及其接線號，管內(nèi)敷線明細(xì)表見表C6163型普通車床管內(nèi)敷線明細(xì)表代號穿線用管（或電纜）類型電線接線號截面（mm2）根數(shù)1內(nèi)徑15聚氯乙烯軟管2.53U1 V1 W12內(nèi)徑15聚氯乙烯軟管1.53U2 V2 W23內(nèi)徑15聚氯乙烯軟管0.753U3 V3 W3411金屬軟管0.5101、3、5、7、9、11、13、15、17、195內(nèi)徑8氯乙烯軟管0.56MO3、MO4、MO5、MO8、TCW、

16、TCCW（附表51）刀架接口定義信號定義15芯插座（孔）說明T11刀位1信號，低有效T22刀位2信號，低有效T33刀位3信號，低有效T44刀位4信號，低有效TCW（M14）12刀架正轉(zhuǎn)TCCW（M15）13刀架反轉(zhuǎn)+24V1124V GND9、10（附表52）MS接口定義信號定義25芯插座（針）說明M031主軸正轉(zhuǎn)M0414主軸反轉(zhuǎn)M052主軸停M08/M0915冷泵開/關(guān)24V12、2424V GND13、25（附表53）電源接口定義定義3芯航空插座L1N2PE3（附表54）編碼器接口定義信號定義9芯插座（針）Z+1Z-6A+3A-8地45V5.9（附表55）輸入接口定義信號定義15芯插座（

17、針）說明X+限位1高有效，如不使用，請與24V短接X-限位9高有效，如不使用，請與24V短接Z+限位2高有效，如不使用，請與24V短接Z-限位10高有效，如不使用，請與24V短接24V7、1424VGND8、15（附表56）第六章、結(jié)束語數(shù)控是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)。數(shù)控加工在現(xiàn)代化生產(chǎn)中顯示出很大的優(yōu)越性。對于現(xiàn)代制造業(yè)，數(shù)控機(jī)床非常適合那些形狀復(fù)雜、精密和批量小的零件。而一般的普通機(jī)床根本無法滿足這個(gè)要求。就連仿形機(jī)床和組合機(jī)床也解決不了高精度與小批量這個(gè)矛盾。因此數(shù)控加工非常適合航空、航天、電力、交通和電子等制造業(yè)的零件加工技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)控車床的價(jià)格比普通車床要高很多，所以把普通

18、車床改造成數(shù)控車床是行之有效的一個(gè)好辦法。既可大大減少直接購買數(shù)控車床的成本，又可達(dá)到使用數(shù)控車床的效果。改造后的數(shù)控車床精度高，操作方便，還可通過設(shè)置復(fù)制同一參數(shù)大量復(fù)制加工同一工件，又大大增快了生產(chǎn)速度。通過本次設(shè)計(jì)，基本達(dá)到設(shè)計(jì)目的和要求，但是由于知識水平的不足加之時(shí)間和條件的限制，本設(shè)計(jì)可能還存在不少的問題，需要我們在今后的使用之中加以完善和改進(jìn)。但作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)課題，本次設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)定的要求，同時(shí)在本課題的設(shè)計(jì)中極大的提高和鞏固了大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識，但是通過這次使我的能力得到了質(zhì)的飛躍。在這里我們感謝老師們的精心指導(dǎo)和大力支持通過畢業(yè)設(shè)計(jì)人員的艱苦努力，才得以完成任務(wù)。再次表示衷心感謝并歡迎提出批評和寶貴意見