C650卧式车床电气控制系统设计.pdf

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1、题目：C650 卧式车床电气控制系统设计（一）论文摘要：（一）论文摘要：（学生填写）（学生填写）C650 卧式车床电气控制线路是电气控制课程设计的应用.该课程不但有较高的理论基础要求，而且工程实践性很强，卧式车床是一种应用极为广泛的金属切削加工机床，主要用来加工各种回转表面、螺纹和端面，并可通过尾架进行钻孔，绞孔和攻螺纹等切削加工.卧式车床通常由一台主电机拖动，经由机械传动链，实现切削主运动和刀具进行给运动的输出，其运动速度由变速齿轮箱通过手柄操作进行切换.刀具的快速移动，冷却泵和液压泵等常采用单独的电动机的驱动.关键词：正反转点动反接制动自锁延时启动120112011 年年 4 4 月月 1

2、 1 日日（二）参考书目：（二）参考书目：（学生填写）（学生填写）1 孙平.电气控制与 PLC.M北京：高等教育出版社，20042 李仁.电气控制.M北京：机械工业出版社，19903 余雷声.电气控制与 PLC 应用.M北京：机械工业出版社，19964 李先允.自动控制系统.M北京：高等教育5 焦振华.机床电气控制技术.M北京：北京理工大学出版社.19926 王永华，王东云等.现代电气及可编程控制技术M.北京：北京航空航天大学出版社.2002220112011 年年 4 4 月月 1 1 日日（三）论文提纲：（三）论文提纲：（学生填写）（学生填写）首先，通过对 C650 卧式车床基本认识，熟知

3、其型号组成部分及其作用.其次，有了初步认识过后，进一步掌握了车床电气线路的故障与维修等问题.最后，通过这次毕业设计，使我认知了 C650 车床电气控制的全过程及其复杂的原理，感谢老师的指导和同学的帮助，为我以后工作奠定了坚实的基础！320112011 年年 4 4 月月 1 1 日日（四）提纲修改意见：（四）提纲修改意见：（指导教师填写）（指导教师填写）学生收到意见时间：学生收到意见时间：学生收到意见签名：学生收到意见签名：年年月月日日（五）初稿修改意见：（五）初稿修改意见：（指导教师填写）（指导教师填写）学生收到意见时间：学生收到意见时间：4学生收到意见签名：学生收到意见签名：年年月月日日（

4、六）定稿意见：（六）定稿意见：（指导教师填写）（指导教师填写）指导教师签名：指导教师签名：5年年月月日日某 某职业技术学院职业技术学院（20112011）届毕业论文（设计）届毕业论文（设计）题目：题目：C650 卧式车床电气控制系统设计姓姓名：名：某 某学学号：号：-所在系别：所在系别：机电工程系所在专业：所在专业：机电一体化完成时间：完成时间：2010 年 4 月 1 日6班班级：级：08 机电（2）班指导教师：指导教师：某 某摘要C650 卧式车床电气控制线路是电气控制课程设计的应用.该课程不但有较高的理论基础要求，而且工程实践性很强，卧式车床是一种应用极为广泛的金属切削加工机床，主要用来

5、加工各种回转表面、螺纹和端面，并可通过尾架进行钻孔，绞孔和攻螺纹等切削加工.卧式车床通常由一台主电机拖动，经由机械传动链，实现切削主运动和刀具进行给运动的输出，其运动速度由变速齿轮箱通过手柄操作进行切换.刀具的快速移动，冷却泵和液压泵等常采用单独的电动机的驱动.关键词：正反转点动反接制动自锁延时启动7目录引言.14一 C650卧式车床简介.151.1 车床型号.151.2 车床的组成零件.15二 电气控制系统设计.172.1C650 车床电力拖动的控制要求及特点.172.2电气控制线路.172.2.1 主电路分析.172.2.2 控制电路分析.17三 电气线路的故障与维修.19四 结束语.21

6、参考文献.228引言生产中广泛使用的机床设备有普通机床、数控机床和加工中心等类别.普通机床的电气控制广泛应用于企业生产、学习和掌握电气控制系统的原理和分析方法有十分重要的意义.本设计以 C650 车床设备为例，分析具体电气控制系统的应用，为电气实图，维护修理打下一定的基础.电气控制线路的分析基础：电气控制线路的功能以满足机械设备控制要求为目的.所以详细了解设备的基本结构工作原理，运动部件的动作要求以及操作手柄、开关、按钮以及行程开关的状态和控制作用是控制线路的分析基础.电气控制线路的分析方法：电气控制线路的工作原理主要结合电气原理图进行分析.电气原理图可分为主电路和控制电路及信号指示电路等几部

7、分，通过对电路环节控制原理的分析，达到了解和掌握电动机各个控制环节以及整个设备电气控制线路原理的目的，方便对设备进行维护和检修.9一 C650 卧式车床简介1.1 车床型号车床种类很多，有卧式车床、立式车床、仪表车床、落地车床、仿形及多刀车床等.现以 C650 型卧式车床为例介绍型号中的有关含义：C650 C-类别代号（车床类）6-组别代号（普通车床组）50-主参数（主轴中心线距床身导轨面高度的 1/10，mm）1.2 车床的组成部分及其作用 C650 车床主要由床身、主轴、进给箱、溜板箱、刀架、丝杆、光杆、尾座等部分组成.下图为 C650-型普通卧式车床的外形图，其主要组成部分如下：10主轴

8、箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电板传来的旋转运动经过一系列的变速机使主轴得到所需的正反两种转向的不同的转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱.主轴箱中等主轴是车床的关键零件.主轴在轴承上运动的平稳性直接影响共建的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的实用价值就会降低.刀架：刀架是装夹车刀并使其作纵向、横向和斜向移动的部件尾座：尾座可用来安放后顶尖，以支持轴类工件的外伸端，也可安装钻头、绞刀等孔加工工具.光杆和丝杆：用以联结进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运动.丝杆是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进行工件的其他表面车削时，只用光杆，不用丝杆.

9、溜板箱：是车床进给运动的操纵箱，内装有将光杆和丝杆的旋转运动变成刀架直线运动的机构，通过光杆传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动，通过丝杆带动刀架作纵向直线运动，以便车削螺纹.床身：是用于支撑和链接车床个部件，并带有紧密导轨的基础零件.进给箱：又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所需的进给量或螺距，通过光杆或丝杆将运动传至刀架以进行切削.11二 C650 卧式车床电气控制系统设计21C650 卧式车床电气控制系统设计C650 型普通车床是一种中型车床，除有主轴电动机 M1 和冷却泵电动机 M2外，还设置了刀架快速移动电动机 M3.它的控制特点是：1主

10、轴的正反转不是通过机械方式来实现，而是通过电气方式，即主轴电动机 M1 的正反转来实现的，从而简化了机械结构.2 主轴电动机的制动采用了电气反接制动形式，并用速度继电器进行控制，实现快速停车.3为便于对刀操作，主轴设有点动控制.4采用电流表来检测电动机负载情况.5 控制回路由于电器元件很多，故通过控制变压器 TC 同三相电网进行电隔离，提高了操作和维修时的安全性.22 电气控制线路分析12C650 普通车床的 电气控制原理图见附图.221 主电路分析图中 QS 为电源开关.FU1为主轴电动机 M1 的短路保护熔断器，FR1 为其过载保护用热继电器.R 为限流电阻，在主轴点动时，限制启动电流，在

11、停车反接制动时，又起限制过大的反向制动电流的作用.电流表 A 用来监视主电动机M1 的绕组电流，由于实际机床中M1 功率很大，故A 接入电流互感器 TA回路.机床工作时，可调整切削用量，使电流表 A 的电流接近主轴电动机 M1 额定电流的对应值（经 TA 后减小了的电流值），以便提高生产效率和充分利用电动机的潜力.KM1，KM2 为正反转接触器，KM3 为用于短接电阻 R 的接触器，由它们的主触点控制主轴电动机 M1.图中 KM4 为接通冷却泵电动机 M2 的接触器，FR2 为 M2 过载保护用热继电器.KM5 为接通快速移动电动机 M3 的接触器，由于 M3 点动短时运转，故不设置热继电器.

12、2.2.2 控制电路分析13（1）主轴电动机的点动调整控制当按下点动按钮 SB2 不松手时，接触器 KM1 线圈通电，KM1 主触点闭合，电网电压经限流电阻 R 通入主电动机 M1，从而减少了起动电流.由于中间继电器KA 未通电，故虽然 KM1 的辅助常开触点已闭合，但不自锁，因而，当松开 SB2后，KM1 线圈随即断电，进行反接制动(详见下述)主轴电动机 M1 停转.（2）主轴电动机的正反转控制当按下正向起动按钮 SB3 时，KM3 通电，其触点闭合，短接限流电阻 R，另有一个常开辅助触点 KM3 闭合，使得KA 通电吸合，KA 闭合，使得KM3 在SB3 松手后也保持通电，进而 KA 也保

13、持通电.另一方面，当 SB3 尚未松开时，由于 KA 得另一常开触点 KA 已闭合，故使得 KM1 通电，其主触点闭合，主电动机 M1 全压起动运行.KM1 的辅助常开触点 KM1 也闭合.这样，当松开 SB3 后，由于 KA 的二个常开触点 KA 保持闭合，KM1 也闭合，故可形成自锁通路，从而 KM1 保持通路.另外，在 KM3 得电同时，时间继电器 KT 通电吸合，其作用是使电流表避免起动电流的冲击(KT 延时应稍长于 M1 的起动时间).图中 SB4 为反向起动按钮，反向起动过程同正向时类似，不再赘述.（3）主轴电动机的反接制动KH-C650-2 车床采用反接制动方式，用速度继电器 K

14、S 进行检测和控制，点动、正转、反转停车时均有反接制动，假设原来主轴电动机 M1 正转运行着，则 KS 的正向常开触点闭合，而反向常开触点，依然断开着.当按下总停按钮 SBI 后，原来通电的 KM1、KM5、KT和 KA 就随即断电，它们的所有触点均被释放而复位.然而，当SB1 松开后，M1由于惯性转速还很高，KS 仍闭合，所以反转接触器 KM2 立即通电吸合，电流14通路是：1 2391012KM2 线圈70这样，主电动机 M1 就被串电阻反接制动，正向转速很快将下来，当降到很低时（n100r/min），KS 的正向常开触点 KS 断开复位，从而切断了上述电流通路.至此，正向反接制动就结束了

15、.点动时反接制动过程和反接时反接制动过程不再赘述.（4）刀架的快速移动和冷却泵控制转动刀架手柄，限位开关 SQ 被压动而闭合，使得快速移动接触器 KM5通电，、快速移动电动机 M3 就启动运转，而当刀架手柄复位时，M3 随即停转.冷却泵电动机 M2 的停机按钮分别为 SB6 和 SB5.三 C650 卧式车床电气线路的故障与维修随着现代化工业和现代化制造技术的发展，制造系统的自动化.集成化程度越来越高，在这样的生产环境下，一旦某台设备出现了故障而又未能及时发现和排除，就可能造成整台设备停转，甚至整个流水线.，整个生产车间，从而造成巨大的经济损失.因此，对设备故障的研究越来越受到人们的重视.故障

16、不能一一 列举，仅选一部分作说明：故障现象故障原因故障检修1无电源；检查电源是否2QS1 接触不良或内部熔丝断开；正常；断电后，3FU2 或 FU1 中有一个熔断或接触不良；用万用表电阻操作时无反应4变压器 TC 线圈有开路；档检查相关部5SB1 接触不良；分.6V11、W11、W31、V31、0、1、2、3 号线中有脱落或短路.主轴电动机不能点13、4 号线中 有脱落或断路；用万用表电阻动，其余动作正常2SB2 接触不良.档检查相关部分.主轴电动KM 也不能13、13、0 号线中有脱落或断路；用万用表电阻机不能正吸合2KM3 线圈断路档检查相关部反转3FR1 常闭触点断开或接触不良.分.13

17、、13、0 号线中有脱落或断路；用万用表电阻KM3 不能吸合2KM3 常开触点接触不良；档检查相关部KA 线圈断路.分.主轴电动机不能正13、5、4、8 号线中有脱落或断路；用万用表电阻转，但点动正常，反SB3 接触不良；档检查相关部转正常.KA 常开触点接触不良.分.主轴电动机不能点动14、6、7 号线中有脱落或断路；用万用表电阻及正转，且反转无反2KM2 常闭触点接触不良；档检查相关部15接制动.3KA 线圈断路.主轴电动机反转不能18、11 号线中有脱落或断路；自锁2KM2 常开触点接触不良.主轴电机正反转均不13、8 号线中有脱落或断路；能自锁2KA 常开触点接触不良.主轴电机正反转均

18、无13、9 号线中有脱落或断路；反接制动.2KA 常开触点接触不良.3速度继电器损坏.主轴电机反转缺相，KM2 主触头有一个接触不良.点动、正转不能停车.主轴电动机点动缺制动电阻 R 中有一个开路相，正、反转运行时正常，但正反转停车时均不能停车.主轴电机点动、正转19、10 号线中有脱落或断路；均无反接制动，但反2KS 常开触点接触不良.转正常.分.用万用表电阻档检查相关部分.用万用表电阻档检查相关部分.用万用表电阻档检查相关部分.用万用表电阻档检查相关部分.用万用表电阻档检查相关部分.用万用表电阻档检查相关部分.四结束语普通机床设备的电气控制线路是典型的继电-接触器控制系统，广泛应用于企业生

19、产.电气控制技术是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业课，在对电动机的各种起动、制动、调速方法所对应的控制线路进行分析研究为满足提高电气控制系统精度的 实际需要，以减少对产品质量造成的不良影响，针对电气控制系统故障等动态特点，采用主电路、控制电路和辅助电路三种方式动态控制整个电气系统，达到了快速实现较高精度电气控制的目的.在学校里，我学到了很多有关电气控制的理论知识，对这门课程有了初步的了解，也提高了学习这门课程的兴趣，知道它的应用很广泛，一定会对自己以后的工作有帮助.通过在宁波镇海迅腾液压半年的实习，通过自己动手，扩展了自己的眼界，让我对这门课程有了更深的了解.经过这次设计与老师同学的交流

20、，再加上我上网查找了大量的资料文献，让我懂得了电气控制的过程，明白了其复杂的原理，这次设计做的很实际很实用，很感谢帮助我的那些同学和老师，是他们让我懂得了那么多有关电气控制的知识，为我以后的工作奠定了基础！16参考文献1 孙平.电气控制与 PLC.M北京：高等教育出版社，20042 李仁.电气控制.M北京：机械工业出版社，19903 余雷声.电气控制与 PLC 应用.M北京：机械工业出版社，19964 李先允.自动控制系统.M北京：高等教育5 焦振华.机床电气控制技术.M北京：北京理工大学出版社.19926 王永华，王东云等.现代电气及可编程控制技术M.北京：北京航空航天大学出版社.20021

21、7某 某职业技术学院职业技术学院毕业论文（设计）成绩评定毕业论文（设计）成绩评定题目：C650 卧式车床电气控制系统设计姓名：某 某学号：1081432014系别：机电工程系专业：机电工程系18班级：08 机电（2）班指导教师：刘畅20112011 年年 4 4 月月 1 1 日日论文评语：论文评语：评分等级：评分等级：19指导教师签名：指导教师签名：年年月月日日系审核意见：系审核意见：系（专业）负责人签名：系（专业）负责人签名：年年月月日日安庆职业技术学院安庆职业技术学院毕业论文（设计）答辩记录毕业论文（设计）答辩记录题目：C650 卧式车床电气控制系统设计姓名：某 某学号：-系别：机 电 工 程 系专业：机 电 一 体 化班级：08 机电（2）班20指导教师：某 某年年月月日日题目题目指导教师指导教师职称职称答辩委员会（小组）名单答辩委员会（小组）名单组成人员组成人员负责人负责人 1 1答辩委员答辩委员 2 2答辩委员答辩委员 3 3答辩委员答辩委员 4 4答辩委员答辩委员 5 5姓名姓名职称职称表决意见表决意见通过通过不通过不通过答辩内容记录答辩内容记录21负责人签字：负责人签字：年年月月日日答辩委员会评价答辩委员会评价及成绩评定及成绩评定负责人签字：负责人签字：年年月月日日22