机电控制技术课程设计-Z3040钻床电气控制设计.docx

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1、1、绪论41.1 课题研究的意义41.2 关于本课题的技术研究现状和发展状态42、Z3040摇臂钻床传统电气控制系统的原理52.1 Z3040摇臂钻床构造与52.2 Z3040型摇臂钻床的运动形式及控制要求62.2.1 摇臂钻床的运动形式62.2.2 摇臂钻床的电气拖动特点及控制要求63、Z3040摇臂钻床的电气控制线路设计63.1 选择并确定控制方案63.2 确定机床的工作循环73.3 确定液压动力滑台系统的工作过程73.4 机床电气传动的特点及控制要求83.5 机床电气控制线路设计83.6 选择电气元件93.7 制定电动机和电气元件明细表124、Z3040摇臂钻床的可编程控制器控制系统的设

2、计134.1 工艺要求及动作流程134.2 PLC 选型144.3 I/O点地址编号及硬件接线144.4 软件编制144.5 钻床控制线路的接线图及梯形图155、设计总结16参考文献16附图一、接触器-继电器电气控制原理图附图二、PLC梯形图附图三、PLC接线图而聚。（9）行程开关 SQ1、SQ2、SQ3、SQ4行程开关的一般选用原则是：1）根据使用场合及控制对象选用种类；2）根据安装环境选用防护形式；3）根据控制回路的额定电压和额定电流选用系列；4）根据机械与行程开关的传动与位移关系选用合适的操作头形式。所以SQ1、SQ4应选JLXK111型行程开关，其额定电压为500V,额定电 流为5Ao

3、SQ2、SQ3应选JLXK1311型行程开关，其额定电压为500V,额 定电流为5Ao（10）控制开关 SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6、SB7、SB8按钮开关的一般选用原则是：1）根据使用场合选用按钮开关的种类；2）根据用途选用合适的形式；3）根据控制回路需要，确定不同按钮数；4）按工作状态指示和工作情况要求，选用按钮和指示灯的颜色。所以SB1、SB5、SB6应选LA101型按钮开关，颜色为红色。SB2、SB3、SB4、SB7、SB8应选应选LA101型按钮开关，颜色为黑色。3.6制定电动机和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，见表32 表3-2电动

4、机和电气元件明细表符号名称型号规格一数量.Ml液压泵电动机Y13247.5kW 380V 1440r/min1M2左动力头电动 机Y90L6l.lkW 380V 910r/min1M3右动力头电动 机Y90L6l.lkW 380V 910r/min1Q组合开关HZ1025/3三级 500V25A1FR1热继电器JR16B20/3额定电流16A 整定电流 15.8A1FR2、FR3热继电器JR16B20/3额定电流3.5A整定电 流 2.67A2KP压力继电器JZ744额定电流5A1KA1、KA2、KA3中间继电器JZ744额定电流5A3FU1熔断器RL160500V 熔体 20A1FU2熔断器

5、RL115500V 熔体 10A1FU3、FU4、FU5熔断器RL1 15500V 熔体4A3KM1交流接触器CJ102020A 线圈电压127 V1KM2、KM3交流中间接触 器JZ7445A线圈电压127V2Tl、T2控制变压器BK100100VA 380V/127-24-6.32SQ1、SQ4行程开关JLXK1 11额定电压500V额定电流 5A2SQ2、SQ3行程开关JLXK1311额定电压500V额定电流 5A2SB1、 SB5、SB6控制按钮LAW1红色3SB2、SB3、SB4、SB7、SB8控制按钮LA101黑色5YV1、YV2电磁铁24、Z3040摇臂钻床的可编程控制器控制系统

6、的设计4.1 工艺要求及动作流程（1）电力拖动控制要求1）两台铳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，但要求铳刀能进行点动对刀。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，液压泵电动 机不停机，当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YV1、YV2采用直流供电。6）机床具有照明、保护和调整环节。（2）电动机控制电路M为液压泵电动机，操作按钮SB2或SB1,使KM1得电或失电，控制电 动机启动或停止。机床所有的操作都必须在液压泵电动机启动以后进行。SA1 为机

7、床半自动工作与调整工作的选择开关。SA1开关置于A位置时机床实现半自 动工作，左、右铳削动力头的电动机M2与M3分别由滑台移动到位，压下行程 开关SQ2与SQ3,使KM2、KM3得电并自锁，M2、M3分别启动工作。加工到 终点时，滑台压下终点行程开关SQ4,使KM2、KM3断电，两动力头停转。（3）液压动力滑台控制液压泵电动机启动工作后，按下按钮SB3,继电器KA1得电并自锁，电磁 铁YV1得电，控制液压滑台快速趋近，至滑台压下行程阀，滑台转为工作进给 速度进给。工作进给至终点，死挡铁停留，进油路油压升高，到压力继电器KP 动作。KA1失电，电磁铁YV1失电，同时KA2得电，电磁铁YV2得电，

8、滑台 快速退回到原位，压下原位行程开关SQL KA2失电，YV2失电，滑台停在原 位，一个工作循环结束。(4)照明电路机床照明灯区通过控制变压器T1降压为24V,由开关SA2控制。(5)保护与调整环节熔断器FU1用于对电动机Ml,变压器Tl、T2一次侧进行短路保护。FU2 用于对电动机M2、M3短路保护，FU3用于对控制电路短路保护，FU4用于对 照明电路短路保护，FU5用于对电磁铁线圈电路短路保护。三台电动机的过载保护分别由FR1、FR2、FR3热继电器实现，为了保护刀 具与工件安全，当其中一台电动机过载时，要求其余两台电动机均应停止工作。 因此，热继电器的常闭触点均应接在控制电路的总电路中

9、。左、右动力头调整点动对刀时，通过操作转换开关SA1于调整位置分 别按下按钮SB7、SB8,实现左、右动力头点动对刀的调整。液压动力滑台前进、后退的调整是将SA1开关置于“位置，切断KM2、 KM3线圈电路，使滑台移动到SQ2、SQ3位置时，左、右铳削动力头不应起动 工作。按下点动按钮SB5、SB6,分别使KAI、KA2得电，获得滑台前进与后退 的点动调整工作。4.2 PLC选型本系统有输入信号15个，输出信号10个，均为开关量。根据I/O数量、类 型及控制要求，同时考虑到维护、改造和经济性等诸多因素，可以选择 FX2N-32MR,这样共有16个输入点、16个输出点，可以满足控制要求。4.3

10、I/O点地址编号及硬件接线将输入信号、输出信号按功能类型分配，与PLC的I/O端一一对应连接。 附录二所示。4.4 软件编制根据系统要求可知，当系统开始运行时，用启动脉冲M8002直接使程序进 入等待状态，M0常开触点闭合。当液压泵电动机启动后，系统进入下降状态， 开始系统要求的功能。电动机控制电路、液压动力滑台控制和照明电路能同时进行工作。机床能够 选择半自动工作和点动调节。绘制的状态转移图如附录三所示，步进梯形图如图附录四所示。根据步进梯 形图写出的指令表如表41所示。表41系统指令表0LDIX006 49ANIY0041LDxooo. 50OUTY00320RMO51LDMO3ABB52

11、AMDT34OUTMO53AHIX0115LDMO54AHIX0046ANIX00755ANIM37ANIX01056LDMO8LDX00157AHIX0159ORY00058AHIX0111059ORB11Y00060ANDT112MO61AHIMl13X01162ANIT314X00263OUTY00415X01264inMl16MO65ORM4103 ANIX01617X01166ANIX015104 OUTYOU18X00367OUTM4105 MPP19X01368LDM4106 ANDX0162069AMIMl107 OUTY01021Ml70OUTT1K30 108 LDMO22

12、X01473LDMO109 OUTY00723MPS74ANDX004HO END24AKIX00325AHIY00275LDM026OUTY00176ANDX00527MPP77ORB28ANIX00278ANIMl29ANIY00179OUTM230OUTY00280OUTM331LDMO81OUTT3K3032ANIX01184LDM233ANDX00285ANIX01734ANIX01286ORT235LDMO87OUTY00536ANIXOU88LDM237ANDX00389AHIX02038ANIX01390ORT439ORB91OUTY00640AHIX01492LDY00641

13、ANDMl93AHIX00442ANIM294ANIX00543LDMO95OUTT4K3044ANDT398LDM045ANIXOU99MPS46AHIX005100ANDY00047ANDM2101OUTY01248ORB102MRD4.5 钻床控制线路的接线图及梯形图见附图二、附图三五设计总结在这次课程设计中，通过孙晓老师的悉心指导和组员的共同合作，将课程设 计的所有要求通过控制电路实现，通过继电器-接触器的设计，使钻床的工作符 合设计要求。在继电器-接触器的设计中，需要考虑每一步之间的关系，做到不 多用一个元件，也不少用一个元件。设计需要纵观全局，考虑到每一种可能出现 的情况。将继电器

14、-接触器控制电路改造成PLC控制电路，由于可编程控制器的 优点，在控制电路中，PLC占据了重要的地位。PLC控制电路简单且容易实现， 也不容易出错。所以可编程控制器在控制电路中广泛应用。通过这次的课程设计, 我们深深体会到了 PLC优越性。巩固了我们在课堂上学到的控制电路的知识。理 论跟实际紧紧的连接在一起，让我们更深的了解了控制电路。并对控制电路的设 计有了深刻的体会。通过这次课程设计，我们学到了很多，也得到了不少设计经验，然而，我们 同时也深深感到自己知识上的不足，无论在查阅资料及处理资料信息还是在设计 过程中都遇到了一些问题，这些暴露出来的问题是我们清楚地看到了自己的缺 点。今后我们将及

15、时纠正错误，努力学习，全面提升自己的知识水平。参考文献1机床电气控制技术/张万奎主编.一北京：中国林业出版社；北京大学出 版社,2006. 82机床设计手册（第5册）.电力传动及控制系统设计/编写组编.机械工 业出版社,19763机床设计手册（第9篇）.电动机和常用低压电器/编写组编.北京：机 械工业出版社，20004机床电器与PLC主编李伟 西安电子科技大学出版社20065齐占庆主编.机床电气控制.北京：机械工业出版社，2001.21、绪论1.1 课题研究的意义传统Z3040摇臂钻床的电气控制系统普遍采用的是继电器-接触器控制方 式。因其所要控制的电机较多，所以电路复杂，在日常的生产作业当中

16、，经常发 生故障，从而影响生产，另外，一些复杂的控制，如时间、计数控制用继电器- 接触器控制方式难以实现，所以必要对传统电气控制系统进行改进设计。PLC (可编程控制器)不断吸收微型计算机先进控制技术，功能不断增强。 逐渐适合复杂的电气控制系统，更加适应工业现场和市场要求，它的输入输出 端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件，这样可以大大节省用户的开发时 间与生产成本。随着PLC技术在我国的迅猛发展，我们和国外先进技术的差距会 不断缩小，抓住这个有利时机进一步促进PLC技术的推广与应用，是提高我们工 业自动化水平的迫切任务。此次对Z3040摇臂钻床电气控制系统改造设计，就是 希望借鉴国外先进

17、的工业控制技术，应用到工业现场，以提高摇臂钻床的工作性 能。1. 2关于本课题的技术研究现状和发展状态20世纪60年代，人们曾试图用小型计算机来实现工业控制代替传统的继电 接触器控制，但因价格昂贵、输入输出电路不匹配、编程复杂等原因，而没能得 到推广和应用。60年代末，美国通用汽车公司(GM)为了适应汽车型号不断翻 新的需要，提出需要有这样一种控制设备，即(1)它的继电控制系统设计周期短，更改容易，接线简单，成本低。(2)它能把计算机的许多功能和继电器控制系统结合起来，但编程又 比计算机简单易学，操作方便。(3)系统通用性强1969年美国DEC公司研制出第一台可编程控制器，用在GM公司生产线上

18、 获得成功，其后日本、德国等相继引入，可编程控制器迅速发展起来。这一时期 它主要用于顺序控制。虽然也采用了计算机的设计思想，但实际上只能进行逻辑 运算，故称为“可编程逻辑控制器”，简称PLC (Programmable Logic Controller).进入20世纪80年代，由于计算机技术和微电子技术的迅猛发展，极大地 推动了 PLC的发展，使得PLC的功能日益增强，PLC可进行模拟量控制、位置 控制和PID (Proportion Intelgral Differentrial)控制等，易于实现柔性制造系统 (FMS)o远程通信功能的实现更使得PLC如虎添翼。无怪乎有人将PLC称为 现代化

19、控制的三大支柱(既PLC、机器人和计算机辅助设计/制造CAD/CAM) 之一。由于PLC的功能已远远超出逻辑控制、顺序控制的范围、故称为“可编 程控制器”、简称PC (Programmable Controller)o但因PC容易和“个人计算机” (Personal Conputer)混淆，故人们仍习惯用PLC作为可编程控制器的缩写。对于plc的定义，国际电工委员会(IEC)在1987年2月颁布的可编程控制 器标准的第三稿中写道：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，是专 为在工业环境下应用设计的。它采用可编程序的存储器，用来在内部存储器执行运算顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令

20、，并采用数字式、模拟式的 输入和输出，控制各种类型的机械获生产过程。可编程控制器及其有关设备，都 应按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计J目前PLC已广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域，为工业自动化提供 了有力的工具，加速了机电一体化的进程。2、Z3040摇臂钻床传统电气控制系统的原理2. 1 Z3040摇臂钻床构造与性能Z3040型摇臂钻床即为常见的一种摇臂钻床。摇臂钻床主要的运动包括：主 运动，即主轴的旋转运动及进给运动；辅助运动，即摇臂沿外立柱的垂直移动， 主轴箱沿摇臂的径向移动及摇臂与外立柱一起相对于内立柱的回转运动，后两者 为手动。另外还需考虑主轴箱、摇臂、

21、内外立柱的夹紧和松开。由于摇臂钻床运动部件较多，常采用多电动机拖动。Z3040型摇臂钻床结构 示意图如图1示。主轴上的四个按钮依次为主电动机停止、启动按钮，摇臂上升、下降按钮，分别对原理图中SB?、SB3. SB4O主轴箱转盘上的两个按钮为 立柱、主轴箱的松开按钮及夹紧按钮，对应原理图中S层、SB/转盘为主轴箱 左右移动手柄，操纵杆则操纵主轴的垂直移动，两者均为手动。主轴也可机动进汩O1 内外立柱；2一主轴箱；3一摇臂；4一主轴；5工作台；6一底座;S3厂主电机停止按钮；S2-主电机起动按钮；摇臂上升按钮;S3摇臂下降按钮;S2-松井按钮;S线-夹紧按钮图1 Z3040摇臂钻床结构示意图2.2

22、 Z3040型摇臂钻床的运动形式及控制要求2.2.1 摇臂钻床的运动形式当进行加工时，由特殊的夹紧装置将主轴箱紧固在摇臂导轨上。而外立柱 紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然后进行钻削加工。钻削加工时钻头一 边进行旋转切削，一边进行纵向进给，其运动形式为：(1)摇臂钻床的主运动为主轴的旋转运动；(2)进给运动为住走的纵向进给(3)辅助运动有：摇臂沿外立柱垂直移动，主轴箱沿摇臂长度方向的移 动，摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动。摇臂钻床的电气拖动特点及控制要求(1)摇臂钻床运动部件较多，为了简化传动装置，采用多台电动机拖动。 Z3040型摇臂钻床采用4台电动机拖动，它们分别是主轴电动机，摇臂

23、升降电动 机，液压泵电动机和冷却泵电动机，这些电动机都采用直接启动方式。(2)为了适应多种形式的加工要求，摇臂钻床主轴的旋转及进给运动有较 大的调速范围，一般情况下多由机械变速机构实现。主轴变速机构与进给变速机 构均装在主轴箱内。(3) Z3040摇臂钻床主运动和进给运动共用一台主电动机Ml,分别经主轴 传动机构，进给传动机构实现主轴的旋转和进给。加工螺纹时要求主轴能正反向 旋转，主轴正反转是采用机械方法来实现的，所以Ml只需单向旋转，用SB1、 SB2实现停止和起动控制，用热继电器KR1作过载保护。(4)摇臂升降电动机M2要求能正反向旋转，由KM4、KM5实现正反转 控制。(5)根据要求采用

24、点动控制。立柱、主轴箱与摇臂的夹紧与松开是采用电 动机M3带动液压泵，通过夹紧机构实现。其夹紧与松开是通过控制电动机的正 反转送出不同流向的压力油推动活塞带动菱形块动作来实现的。所以，液压泵电 动机M3要求能正反向旋转，由KM4、KM5实现正反转控制，用热继电器KR2 作过载保护。(6)摇臂的移动严格按照摇臂松开一一移动一一摇臂夹紧的程序进行，因 此摇臂的夹紧与摇臂升降按自动控制进行。(7)冷却泵电动机M4带动冷却泵提供冷却液，只要求单向旋转。(8)具有连锁与保护环节以及安全照明、信号指示电路。3、Z3040摇臂钻床的电气控制线路设计3.1 选择并确定控制方案摇臂钻床通常是采用多刀、多面、多工

25、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。它的电气控制线路是将各个部件组 合成一个统一的循环系统。在摇臂钻床上可以完成钻孔、扩孔、较孔、链孔、攻 螺纹、铳削及磨削等工序。摇臂钻床用于大批量生产。Z3040摇臂钻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，电气控制又起中枢连接的作用。因此，应分析摇臂钻床电气控制系 统与机械、液压或气动部分的相互关系。摇臂钻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，因此与相适应的电气控制线路也随着更新换代，目前主要有以下两种：1）机械动力滑台控制线路机械动力滑台和液压动力滑台都是完成进给

26、运动的动力部件，两者区别仅在 于进给的驱动方式不同。动力滑台与动力头相比较，前者配置成的摇臂钻床较动 力头更为灵活。在动力头上只能安装多轴箱，而动力滑台还可以安装各种切削头 组成的动力头，用来组成卧式、立式摇臂钻床，以完成钻、扩、较、链、刮端面、 倒角和攻螺纹等工序，安装分级进给装置后，也可用来钻深孔。一般机械动力滑 台由滑台、机械滑座及双电动机（快速电动机和进给电动机）传动装置三部分组 成。滑台进给运动的自动循环是通过传动装置将动力传递给丝杆来实现的。2）液压动力滑台控制线路液压动力滑台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 动的借助压力油通过液压缸的前腔和后腔来实现的。液压

27、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。滑台的工进速度是通过调整节流调速阀进行无级调速的。电气控制一般 采用行程原则、时间原则控制方式及压力控制方式。摇臂钻床电气控制系统总的特点，是它的基本电路可根据通用部件的典型控 制电路和一些基本控制环节组成，再按加工、操作要求以及自动循环过程，无须 或只要作少量修改综合而成。本设计采用一个液压动力滑台和两个铳削动力头来实现两面加工的摇臂钻 床电气控制电路。3.2 确定机床的工作循环加工时，工件随夹具安装在液压动力滑台上，当

28、发出加工指令后，工作台作 快速进给，工作接近动力头时，工作台改为工作进给速度进给，同时，左铳削动 力头启动加工，当进给到一定位置时，右动力头也启动两面同时加工，直至终点 时工作进给停止，两动力头停转，经死挡铁停留后，液压动力滑台快速退回原位 并停止，工作循环结束。3.3 确定液压动力滑台系统的工作过程液压系统工作过程如下：（元件动作见表31）（1）快速趋进液压泵电动机启动后，按SB3按钮发出滑台快速移动信号，电磁铁YV1得 电，三位五通电磁阀向右移，控制油路开通，控制三位五通液控换向阀向右移， 接通工作油路，压力经过行程阀进入液压缸大腔，而小腔内回油经过三位五通液 控换向阀、单向阀、行程阀再进

29、入大腔，液压缸体、滑台、获得向前快速移动。(2)工作进给滑台快速移动到工件接近铳削动力头时，滑台上的挡铁压下行程阀，切断压 力油通路，此时压力油只能通过调速阀进入液压缸大腔，减少进油量，降低滑台 移动速度，滑台转为工进进给。此时由于负载增加，工作油路油压升高，顺序阀 打开，液压缸小腔的回油不再经单向阀流入液压缸大腔，而是经顺序阀流回油箱。 (3)死挡铁停留液压动力滑台工作进给结束时(铳削加工完成)，滑台撞上死挡铁，停止前 进，但油路仍处于工作进给状态，液压缸大腔内继续进油，至使油压升高，压力 继电器KP动作。(4)快速退回停于原位死挡铁停留，压力继电器KP动作，其常闭触点打开，使电磁铁YV1失

30、电, KP常开触点闭合，电磁铁YV2得电，三位五通电磁阀左移，控制油控制阀左移, 工作压力油直接进入液压缸小腔，使液压缸体、滑台、工件迅速退回。同时大腔 内的回油经单向阀、三位五通液控换向阀无阻挡地流回油箱。工作台快速退回原 位时，压下原位行程开关，电磁铁YV2失电，在弹簧作用下，液控换向阀处于 中间状态，切断工作油路，系统中各元件均恢复原位状态，滑台停于原位，一个 工作循环结束。表31元件动作表工步YV1YV2KP原位快进+一工进+死挡铁停留+一/+快退+3.4 机床电气传动的特点及控制要求(1)两台铳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，但要求铳刀能

31、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，液压泵电 动机不停机，当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YV1、YV2采用直流供电。(6)机床具有照明、保护和调整环节。3.5 机床电气控制线路设计(1)电动机控制电路Mi为液压泵电动机，操作按钮SB2或SB1,使KM1得电或失电，控制电 动机启动或停止。机床所有的操作都必须在液压泵电动机启动以后进行。SA1 为机床半自动工作与调整工作的选择开关。SA1开关置于A位置时机床实现半自 动工作，左、右铳削动力头的电动机M2与M3分

32、别由滑台移动到位，压下行程 开关SQ2与SQ3,使KM2、KM3得电并自锁，M2、M3分别启动工作。加工到 终点时，滑台压下终点行程开关SQ4,使KM2、KM3断电，两动力头停转。(2)液压动力滑台控制液压泵电动机启动工作后，按下按钮SB3,继电器KA1得电并自锁，电磁 铁YV1得电，控制液压滑台快速趋近，至滑台压下行程阀，滑台转为工作进给 速度进给。工作进给至终点，死挡铁停留，进油路油压升高，到压力继电器KP 动作。KA1失电，电磁铁YV1失电，同时KA2得电，电磁铁YV2得电，滑台 快速退回到原位，压下原位行程开关SQ1, KA2失电，YV2失电，滑台停在原 位，一个工作循环结束。(3)照

33、明电路机床照明灯从通过控制变压器T1降压为24V ,由开关SA2控制。(4)保护与调整环节熔断器FU1用于对电动机Ml,变压器Tl、T2一次侧进行短路保护。FU2 用于对电动机M2、M3短路保护，FU3用于对控制电路短路保护，FU4用于对 照明电路短路保护，FU5用于对电磁铁线圈电路短路保护。三台电动机的过载保护分别由FR1、FR2、FR3热继电器实现，为了保护刀 具与工件安全，当其中一台电动机过载时，要求其余两台电动机均应停止工作。 因此，热继电器的常闭触点均应接在控制电路的总电路中。摇臂钻床是由通用部件和专用部件组成。摇臂钻床在整机的安装、调试过程 中，希望各部件能灵活方便地进行单独调试，

34、而不影响其它部件。因此，控制电 路应具有对自动加工与调整工作状态的控制作用。左、右动力头调整点动对刀时，通过操作转换开关SA1于调整位置M,分 别按下按钮SB7、SB8,实现左、右动力头点动对刀的调整。液压动力滑台前进、后退的调整是将SA1开关置于M位置，切断KM2、 KM3线圈电路，使滑台移动到SQ2、SQ3位置时，左、右铳削动力头不应起动 工作。按下点动按钮SB5、SB6,分别使KAI、KA2得电，获得滑台前进与后退 的点动调整工作。(5)绘制电器原理图根据各局部线路之间的相互关系和电气保护线路，完成电气原理图，如附录 一所示。3.6 选择电气元件(1)电动机 Ml、M2、M3合理地选择电

35、动机是指从驱动机床的具体对象、加工规范，也就是要从机床 的使用条件出发，即从经济、合理、安全等多方面考虑，使电动机能够安全可靠 地运行。考虑到以上情况，所以选择液压泵电动机Ml的型号为Y1324,额定功率 为7.5kW,额定电压为380V，额定电流为15.8A,额定转速为1440r/min。选择左、右动力头电动机M2、M3的型号为Y90L6,额定功率为LlkW, 额定电压为380V ,额定电流为2.67A,额定转速为910r/min。(2)电源引入开关Q开关选用原则：1)开关的额定工作电压2线路额定电压；2)开关的额定电流与线路负载电流；3)有热继电器装置的开关，其热继电器整定电流应当与所控制

36、负载额定电 流一致；4)有电磁继电器装置的开关，其电磁继电器瞬时整定电流应不小于负载电 路正常工作峰值电流；5)有欠电压继电器装置的开关，其欠电压继电器额定电压就不小于线路额 定电压。Q主要作为电源隔离开关用，并不用它来直接启停电动机，可按电动机额定 电流来选。中、小型机床常用组合开关，选用HZ1025/3型，额定电流为25A, 为三级组合开关。(3)热继电器 FR1、FR2、FR3选用原则：1)用做断相保护时，对Y接法应使用一般不带断相保护装置的两相或三相 热继电器。对接法应使用带断相保护装置的继电器。2)用做长期工作保护或间断长期保护时，根据电动机启动时间，选取6倍 的额定电流(6In)以

37、下具有可返回时间的热继电器。其额定电流或热元件整定 电流应等于或大于电动机或被保护电路的额定电流。继电器热元件的整定值一般 为电动机或被保护电路额定电流的1L15倍。液压泵电动机Ml的额定电流为15.8A,所以FR1应选用JR16B20/3型热 继电器，热元件电流为16A,整定电流调节范围为1016A,工作时将额定带暖 流调整为15.8Ao同理，FR2、FR3应选用JR16B20/3型热继电器，热元件电流为3.5A,整 定电流调节范围为2.23.5A,工作时将额定电流调整为2.67Ao(4)压力继电器KP应选用JZ7-44型中间继电器作为压力继电器，额定电流5AO(5) 中间继电器KAI、KA

38、2、KA3选用原则是：根据被控制电路的电压等级，所需触点数量、种类和容量等要 求来选择。应选用JZ744型中间继电器，额定电流5A。(6) 熔断器 FU1、FU2、FU3、FU4、FU5选用原则：正确选用熔断器(熔断器和其熔体)才能起到保护作用。一般情 况下应先选择熔体的规格，再根据熔体的规格来确定熔断器的规格。其选用的一 般原则如下：1)熔体额定电流的选用：对负载电流比较平稳，没有冲击电流的短路保护，熔体额定电流等于或稍大 于负载工作电流；用于单台电动机短路保护时，熔体额定电流=) X电动机额定电流;用于多台电动机短路保护时，熔体额定电流=(1.52.5) X额定功率最大的 一台电动机额定电

39、流+其余电动机额定电流总和。其中系数大小的选取原则为：电动机功率越大，系数选取值越大；相同功率 时，启动电流越大，系数选得越大。2)熔断器选用：熔断器的额定电压不得小于线路的工作电压；熔断器的额定电流不得小于所装熔体的额定电流。FU1用于对电动机Ml,变压器Tl、T2一次侧进行短路保护。其熔体电流为/r2 15.8A ,可选用RL160型熔断器，配20A的熔体。FU2用于对电动机 M2、M3短路保护。其熔体电流为 2.67x7 + 2.67 =8.544,可选用RL115型熔断器，配10A的熔体。42.5FU3用于对控制电路短路保护，FU4用于对照明电路短路保护，FU5用于对 电磁铁线圈电路短

40、路保护。可选用RL115型熔断器，配4A的熔体。(7)接触器 KM1、KM2、KM3选用原则：1)根据所控制的电动机及负载电流类别选用接触器的类型；2)接触器的主触点额定电压应大于等于负载回路额定电压；3)接触器的主触点额定电流应大于等于负载回路额定电流；4)根据吸引线圈的额定电压选用不同种类接触器。接触器吸引线圈分交流 线圈(36V, 110V, 127V, 220V, 380V)和直流线圈(24V, 48V, 110V, 220V, 440V)两种。接触器KM1,根据液压泵电动机Ml的额定电流(=15.84,控制回路电源为127V,需主触点三对，动合辅助触点两对，动断辅助触点一对等情况，选

41、用 CJ1020型接触器，电磁线圈电压为127V。由于M2、M3电动机额定电流比较小，M2、M3可选用JZ744型交流中 间继电器，其线圈电压为127V,触点电流为5A,可完全满足要求，对小容量的 电动机常用中间继电器充任接触器。(8)控制变压器Tl、T2变压器最大负载时KM1、KM2及KM3同时工作，根据参考文献1中P116 式(49)得4 2K0匕=L2x(12x2 + 3.3)VA = 32.76V0.6Pvr + 1.5r= 0.6x(12x2 + 33)+ 1.5x12 = 34.38VA可知变压器的容量应大于32.76VA,考虑到照明灯等其他电器容量，可选用 BK100型变压器，电压等级为380V/127-24-6.3,可满足辅助回路的各种电压