毕业设计_CA6140车床电气控制线路设计

九江职业技术学院电气学院 电机控制与电工工艺 综 合实训任务书 院院 系系 电气工程学院电气系 专专 业业 船舶电气自动化技术 学学 生生 姓姓 名名 魏日发 学学 号 号 20111639 综合实训题目综合实训题目 1 工厂电动葫芦电气控制线路设计 装调 2 C6140 普通车床电气控制线路设计 装调 3 X62 万能铣床电气控制线路设计 装调 起起 迄迄 日日 期期 2013 01 03 实实 训训 地地 点点 工程中心 指指 导导 教教 师师 1 目 录 关键词 2 1 CA6140 车床的主要功能 结构及型号意义 2 1 1 主要功能 2 1 2 型号意义 2 2 CA6140 卧式车床的主要运动形式及控制要 求 2 2 1 主运动 2 2 2 进给运动 2 2 3 辅助运动 3 3 电气控制线路设计 3 3 1 主回路设计 3 3 2 控制回路设计 4 3 3 信号指示与照明电路 5 4电气元件选择 5 5绘制综合电气控制原理图 7 6实训小结 10 2 CA6140CA6140 车床电气控制线路设计车床电气控制线路设计 关键词 CA6140 机床 控制线路 1 1 CA6140CA6140 车床的主要功能 结构及型号意义车床的主要功能 结构及型号意义 1 1 主要功能 CA6140 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 切断及割槽等 并可以装上钻头或铰刀进行钻孔和铰孔等 1 2 型号意义 如图 1 1 图 1 1 CA6140 车床型号意义 2 2 CA6140CA6140 卧式车床的主要运动形式及控制要求卧式车床的主要运动形式及控制要求 2 1 主运动 运动形式 主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动 控制要求 1 主轴电动机选用三相笼型异步电动机 不进行调速 主轴采用齿轮箱进行机 械有级调速 2 车削螺纹时要求主轴有正反转 一般由机械方法实现 主轴电动机只作单向 旋转 3 主轴电动机的容量不大 可采用直接启动 2 2 进给运动 运动形式 刀架带动刀具的直线运动 控制要求 进给运动也由主轴电动机拖动 主轴电动机的动力通过挂轮箱传递给进给箱来实 现刀具的纵向和横向进给 加工螺纹时 要求刀具移动和主轴转动有固定的比例关系 2 3 辅助运动 1 运动形式 刀架的快速移动 控制要求 由刀架快速移动电动机拖动 该电动机可直接启动 也不需要正反转和调速 2 运动形式 尾架的纵向移动 3 控制要求 由手动操作控制 3 运动形式 工件的夹紧与放松 控制要求 由手动操作控制 4 运动形式 加工过程的冷却 控制要求 冷却泵电动机和主轴电动机要实现顺序控制 冷却泵电动机也不 需要正反转和调速 2 4 电动机型号 主轴电动机 M1 Y132M 4 B3 380V 15 4A 7 5KW 1450r min 冷却泵电动 M2 AOB 25 380V 0 32A 90W 3000 r min 快速移动电动机 M3 AOS5634 380V 0 25KW 1360r min 3 3 电气控制线路设计电气控制线路设计 3 1 主回路设计 根据电气传动的要求 由接触器 KM1 KM2 KM3 分别控制电动机 M1 M2 M3 具 体电路图如图 3 1 所示 图 3 1 主控制电路设计 在主电路中 M1 为主轴电动机 拖动主轴的旋转并通过传动机构实现车刀的进给 主轴电动机 M1 的运转和停止由接触器 KM1 的三个常开主触点的接通和断开来控制 电 动机 M1 只需作正转 而主轴的正反转是由摩擦离合器改变传动链来实现的 电动机 M1 的容量小于 10KW 所以采用直接启动 M2 为冷却泵电动机 进行车削加工时 刀具的 温度高 需用冷却液来进行冷却 为此 车床备有一台冷却泵电动机拖动冷却泵 喷 4 出冷却液 实现刀具的冷却 冷却泵电动机 M2 由接触器 KM2 的主触点控制 M3 为快速 移动电动机 由接触器 KM3 的主触点控制 M2 M3 的容量都很小 加装熔断器 FU1 作 短路保护 热继电器 FR1 和 FR2 分别作 M1 和 M2 的过载保护 快速移动电动机 M3 是短 时工作的 所以不需要过载保护 带钥匙的低压短路器 QF 是电源总开关 3 2 控制回路设计 控制电路的供电电压是 127V 通过控制变压器 TC 将 380V 的电压降为 127V 得到 控制变压器的一次侧由 FU1 作短路保护 二次侧由 FU2 FU3 FU4 分别作短路保护 如图 3 2 所示 3 2 1 电源开关的控制 电源开关是带有开关锁 SA2 的低压断路器 QF 当要合上电源开关时 首先用开关 钥匙将开关锁 SB 右旋 再扳动断路器 QF 将其合上 若用开关钥匙将开关锁 SB 左旋 其触点闭合 QF 线圈通电 断路器 QF 将自动跳开 若出现误操作 又将 QF 合上 QF 将在 0 1s 内再次自动跳闸 由于机床的电源开关采用了钥匙开关 接通电源时要先用钥匙打开开关锁 再合 断路器 增加了安全性 同时在机床控制配电盘的壁龛门上装有安全行程开关 SQ2 当 打开配电盘壁龛门时 行程开关的触点 SQ2 闭合 QF 的线圈通电 QF 自动跳闸 切除 机床的电源 以确保人身安全 3 2 2 主轴电动机 M1 的控制 SB1 是红色蘑菇型的停止按钮 SB2 是绿色的启动按钮 按一下启动按钮 SB2 KM1 线圈通电吸合并自锁 KM1 的主触点闭合 主轴电动机 M1 启动运转 按一下 SB1 接触器 KM1 断电释放 其主触点和自锁触点都断开 电动机 M1 断电停止运行 3 2 3 冷却泵电动机的控制 当主轴电动机启动后 KM1 的常开触点闭合 这时若旋转转换开关 SB4 使其闭合 则 KA1 线圈通电 其主触点闭合 冷却泵电动机 M2 启动 提供冷却液 当主轴电动机 M1 停车时 KM 常开触头断开 冷却泵电动机 M2 随即停止 M1 和 M2 之间存在联锁关系 3 2 4 快速移动电动机 M3 的控制 快速移动电动机 M3 是由接触器 KA2 进行的点动控制 按下按钮 SB3 接触器 KA2 线圈通电 其主触点闭合 电动机 M3 启动 拖动刀架快速移动 松开 SB3 M3 停止 快速移动的方向通过装在溜板箱上的十字手柄扳到所需要的方向来控制 5 3 2 5 SQ1 是机床床头的挂轮架皮带罩处的安全开关 当装好皮带罩时 SQ1 1 2 闭合 控制电路才有电 电动机 M1 M2 M3 才能启动 当打开机床床头的 皮带罩时 SQ1 1 2 断开 使接触器 KM1 KM2 KM3 断电释放 电动机全部停止转 动 以确保人身安全 图 3 2 控制电路设计 3 3 信号指示与照明电路 照明电路采用 36V 安全交流电压 信号回路采用 6V 的交流电压 均由控制变压 器二次侧提供 FU4 是照明电路的短路保护 照明灯 EL 的一端必须保护接地 FU3 为 指示灯的短路保护 合上电源开关 QF 指示灯 HL 亮 表明控制电路有电 如图 3 2 所 示 4 4 电气元件选择电气元件选择 4 1 电源引入开关 Q Q 主要作为电源隔离开关用 并不是用它来直接起停电动机 可按电动机额定电 流来选 根据该三台电动机来看 选中小型组合机床常用三极组合开关 型号 DZ5 6 20 电流 20A 4 2 热继电器 FR1 FR2 主电动机 M1 额定电流 15 4A KH1 应选用 JR16 20 3D 型热继电器 热元件电流为 20A 整定电流调节范围较大 工作时将额定电流调到 15 4A M2 的工作电流只有 0 32A 故选用 JR2 1 型热继电器 热元件整定电流调节范围 较小 工作时调整在 0 32A 4 3 熔断器 FU FU1 FU2 FU3 FU4 FU 对整机进行短路保护的熔断器 选用 RL1 型熔断器 配用 40A 的熔断体 FU1 FU2 FU3 FU4 均选用 RL1 型熔断器 分别配用 4A 2A 1A 1A 的熔断体 4 4 接触器 KM1 KM2 及 KM3 接触器 KM1 根据主电动机的额定电流等于 15 4A 控制回路电源电压 127V 需主 触点 3 对 动合辅助触头 2 对 根据以上情况 选用 CJ0 10A 型交流接触器 电磁线 圈电压为 127V KM2 KM3 也采用同样型号的交流接触器 4 5 控制变压器 TC 控制变压器 TC 最大负载是 KM1 KM2 KM3 及指示灯同时工作时 根据总功率计算 公式 选用 BK 200 型控制变压器 380 127 36 6V 4 5 制定电气元件明细表 电气元件明细表要注明各元器件的型号 规格及数量等 如表 2 1 所示 7 表 2 1 CA6140 车床电气元件表 符号元件名称型号规格件数作用 M1主轴 电动机 Y132M 4 B37 5KW 1450r min1工件的旋转和刀具的进 给 M2冷却泵 电动机 AOB 2590W 3000 r min1供给冷却液 M3快移电动机AOS56340 25KW1360r min1刀架的快速移动 KM1 交流接触器CJ0 10A127V10A1控制主轴电动机 M1 KM2 交流接触器CJ0 10A127V10A1控制冷却泵电动机 M2 KM3 交流接触器CJ0 10A127V10A1快速移动电动机 M3 QF低压断路器DZ5 20380V 20A1电源总开关 SB1按钮LA2 型500V 5A1主轴停止 SB2按钮LA2 型500V 5A1主轴启动 SB3按钮LA2 型500V 5A1快速移动电动机 M3 点 动 SA钥匙式 电源开关 1开关锁 SA1转换开关HZ2 10 310A 三极1控制冷却泵电动机 SA2转换开关HZ2 10 310A 三极1控制照明灯 SQ1行程开关LX3 11K1打开皮带罩时被压下 SQ2行程开关LX5 11K1电气箱打开时闭合 FR1热继电器JR16 20 3D15 4A1M1 过载保护 FR2热继电器JR2 10 32A1M2 过载保护 TC变压器BK 200380 127 36 6V1控制与照明用变压器 FU熔断器RL140A1全电路的短路保护 FU1熔断器RL14A1M2 M3 的短路保护 FU2熔断器RL12A1控制回路的短路保护 FU3熔断器RL11A1指示灯回路短路保护 FU4熔断器RL11A1照明回路的短路保护 EL照明灯K 1 螺 口 40W36V1机床局部照明 8 HL指示灯DX1 0白色 配 6V0 15A 灯泡1电源指示灯 5 5 绘制综合电气控制原理图 绘制综合电气控制原理图 依据国家电气制图规范 按设计要求 绘制详细的电气控制原理图 如图 5 1 说明如下 表 5 1 接触器触头在电路图中位置的标记 栏目 左栏中栏右栏 触头类型 主触头所 处的图区号 辅助常开触头 所处的图区号 辅助常闭触头 所处的图区号 举例 KM 2 8 X 2 10 X 2 表示 3 对主触 头均在图区 2 表示一对辅助常开触 头在图区 8 另一对常 开触头在图区 10 表示 2 对辅助 常闭触头未用 表 5 2 继电器触头在电路图中位置的标记 栏目左栏右栏 触头类型常开触头所处的图区号常闭触头所处的图区号 举例 KA2 4 4 4 表示 3 对常开触头均在图区 4表示常闭触头未用 10 图 5 1 CA6140 车床整机电气控制原理图 10 6 6 实训小节实训小节 对于这次实训 刚