T68镗床课程设计

1、课程设计T68卧 式 镗 床电 气 控 制 设 计一工作原理图设计1镋床11-1功能11-2种类及用途12T68卧式镗床12-1结构12-2性能特点12-3用途22-4动作分析22-5电气控制22-6原理图32-6-1主电路设计概述42-6-2控制电路设计概述41主 电 机M1的 可逆运行 控 制 设 计42主 电 机M1的 变 极 调 速 控 制 设 计435主电机M1的点动控制设计4主电机M1的反接制动和停车设计55主电机变速冲动控制设56 快速电动机M2可逆运行的控制设计67连锁保护设计6二位置图7三接线图7四元器件选择览表9五设计小结10一工作原理图设计1 镋床1-1 功能镗床是一种精

2、密加工机床，用来镗孔、钻孔、扩孔和铰孔等，主要用来加工精确度高的孔以及各孔间距离和各孔轴心线要求较为精确的零件。1-2 种类及用途按机构和用途分，镗床可分为卧式镗床、立式镗床、坐标镗床、金钢镗床和专用镗床等， 其中卧式镗床和坐标镗床应用较为普遍， 坐标镗床加工精度高， 适合于加工高精度坐标孔距的多孔工件， 而卧式镗床是一种通用性很高的机床， 除了镗孔外，还可以进行钻、扩，铰孔、车削内外螺纹、车削外圆柱面和端面、铣削平面等。2 T68 卧式镗床2-1 结构：说明：T68卧式链床的结构主要由床身、前后立柱、链头架、工作台、尾架台等部 件组成。在床身的一端固定有前立柱，前立柱的垂直导轨上装有链头架，

3、 链头架 可沿导轨垂直移动，链头架中装有主轴部件、主轴变速箱、进给箱及操纵机构等 部件。刀具固定在键轴前端的锥形孔里，或装在花盘的刀具溜板上。在床身的另 一端装有后立柱，后立柱可沿床身导轨做纵向的左右移动。 后立柱的垂直导轨上 安装有尾架，用来支撑链杆的末端，尾架随键头架同时升降，保证两者的轴心在 同一直线上。下溜板可沿床身中部的导轨做纵向的左右移动，上溜板可沿下溜板上的导轨作横向的前后移动，工作台相对于上溜板可作回旋运动。2-2 .性能特点:(1) 机床及其主轴系统具有较高的钢性，能满足具有多种不同转速的加工 要求。(2) 主电动机具有足够的功率。(3) 机床的主轴变速和进给的变速范围大，有

4、较高的生产能力。(4) 机床上采用了选择式单手柄变速操纵装置。此外还采用了慢速冲击装 置，以便于齿轮能顺利地啮合，从而使机床在开动中能迅速地变换主轴转速和进 给量。(5) 不许同时开动的机构都设有互锁装置。(6) 拉或推操纵杆，就能使各移动部件作双向的快速移动，此时并不需搬 动进给换向手柄。(7) 各运动机构的操纵位置集中，所以操纵简便，在机构进给时只要先操 纵手柄，再按下操纵杆即可分别获得主轴或主轴箱工作台纵、横向等不同两个方 向上的机动进给。(8) 各运动部件的夹紧是用单手柄操纵的，操作简便，减少了辅助工时。2-3.用途:(9) T68卧式链床是万能性的机床，适用于机器制造业的各种孔和平面

5、的 加工。特别适用于加工黑色金属零件。(10) T68卧式链床上具有平旋盘径向刀架，能链削尺寸较大的孔和平面。(11) T68卧式链床还可以单独的或借增加一定的工艺装备，在各种大、中 型零件如变速箱、减速箱及曲轴箱体等进行精度较高的钻、链、扩及钱孔等工作。(12) 轴的钢性较强，除使用平旋盘进行铳削外，还可以在主轴上安装铳 刀来进行铳削。(13) 床备有常用的附件，其中包括加工螺纹用的附件。2-4.动作分析：(1)主运动：链轴和花盘的旋转运动(2)进给运动：链轴的轴向进给运动，花盘的径向进给运动，链头架的垂直进给运动，工作台横向、纵向进给运动。(3)辅助运动：工作台的旋转运动，后立柱的水平移动

6、，尾架的垂直移动说明：在工作时，链轴一面旋转一面沿轴向作进给运动， 而花盘只能旋转，装在其 上的刀具溜板可作垂直于主轴轴线方向的径向进给动作。 链轴和花盘主轴分别有 各自的传动链传动，因此键轴于花盘可独自旋转，也可以不同转速同时旋转。2-5.电气控制：(1)主电机：拖动主运动和进给运动要求：a)直接启动b)可逆运行c)反接制动d)变极调速e)点动控制。变速冲动(反复)(2)快速移动电机：拖动键床各部分，缩短调整工件和刀具间相对位置的时间。要求：a)直接启动 b)可逆运行说明：主电机低速时直接起动，高速时先低速启动，延时后转为高速运转。为了确保制动准确，迅速，设 电气制动环节。工作台或链头架的自

7、动进给与主轴或花盘刀架的自动进给设 联锁。由于镇床运动较多，故有必要的 连锁保护以及过载和限位保护。为便于变速时齿轮的顺利啮合，设有低速冲动环节。2-6.原理图根据T68链床的结构、功能特点和电气控制要求，设计电气原理图如下：¥ 一口电气原理设计思路概述：2-6-1 主电路设计概述：主电机M1的正反转由接触器KM1和KM2控制，接触器KM3的主触点和制 动电阻R并联，当M1起动和运行时，KM3通电吸合，将电阻R短接，反接制 动时KM3通电释放，主电路中有两相串入电阻 R进行制动停车。KM4和KM5的 主触点控制定子绕组联结来选择主电机M1 的高、低、转速。 KM4 通电吸合时，定子绕

8、组三角形联结，低速。 KM5 通电吸合时，定子绕组双星形联结，高速。热继电器FR做M1的长期过载保护。快速移动电机M2 用 KM6 和 KM7 做正反转 控制。用 FU2 做短路保护。因M2 是短时工作，因此不加过载保护。2-6-2控制电路设计概述：各行程开关名称及作用：SQ:高低速行程开关（闭合为高速，断开为低速）SQ1、SQ3:变速行程开关（变速时断开，未变速时闭合）1主电机 M1 的可逆运行 控制设计： （假设为低速， SQ 断开）1）原理：改变通电相序。2）执行元件：SB2（正转），SB3（反转）。3）过程分析：3-1）正转：按下SB2,中小8电器KA1通电吸合并自锁，触电（20-14

9、网作， 使KM3通电吸合（SQ1、SQ3闭合）.KM3的主触点动作，使 R短接。保证M1 在全压下直接启动。同时KM3的辅助触点（11-24）闭合，触点KA1 （23-24）闭合， 使接触器KM1通电吸合，触点KM1（9-21）闭合，使接触器KM4通电吸合。这样， 主电路中 KM1、 KM3、 KM4 主触点闭合， 电动机 M1 在三角形接法下正向全压直 接启动（低速运行） .3-2）反转：按下SB3中间继电器KA2通电吸合并自锁，触电（20-14）动作， 使KM3通电吸合（SQ1、SQ3闭合）.KM3的主触点动作，使 R短接。保证M1 在全压下直接启动。同时KM3的辅助触点（11-24）闭合

10、，触点KA2 （24-25）闭合， 使接触器KM2通电吸合，触点KM2（9-21）闭合，使接触器KM4通电吸合。这样， 主电路中KM2、 KM3、 KM4 主触点闭合， 电动机 M1 在三角形接法下反向全压直接启动（低速运行） 2主电机M1 的变极调速 控制设计1）原理：改变磁极对数。2）执行元件：SQ（!过机械控制实现闭合或断开）3）过程分析：3-1）低速：低速时，SQ断开。电动机定子绕组被接成 三角形。正反转控制 如上所述。3-2）高速：设计原则：高速时先低速启动， 延时后转为高速运转。高速时，SQ闭合，按下启动按钮后，在 KM3通电的同时，KT也通电吸合， 电动机在三角形接法下低速启动并

11、经一段时间的延时后，触点KT（21-26断开，KM4断电释放，触点KT （21-28）闭合，KM5通电吸合。主电路中 KM4和KM5 分别动作，使M1 定子绕组改接成 双星形 ，高速运转。实现电动机按低速档启动再自动转接成高速档运转的自动控制，降低启动时的机械冲击的损耗。3 主电机 M1 的 点动控制设计1）原理：不要自锁。2）执行元件：SB4（£转）,SB5仅转）。3）过程分析：3-1）正转：按下点动按钮SB4, KM1和KM4通电吸合，M1定子绕组串入R 联结成三角形低速启动，松开 SB4后，电动机自然停车，实现电动控制。3-2）反转：按下点动按钮SB5， KM1 和 KM4 通

12、电吸合， M1 定子绕组串入R联结成三角形低速启动，松开 SB5后，电动机自然停车，实现电动控制。4主电机M1 的反接制动 和停车设计1）原理：由于系统惯性较大，制动要求迅速且不频繁。故采用电源反接制动通过改变电动机的通电相序，达到制动的目的。由于电源反接制动时， 转子和定子旋转磁场的相对速度接近于2 倍的同步转速， 以致使反接制动电流相当于全压启动时启动电流的 2 倍。 为防止绕组过热和减小制动冲击，设计在电动机定子电路中串入反接制动电阻R 。此外， 根据电源反接的机械特性， 当电动机转速接近零时应及时切断三相电源，否则，电动机将会反向启动。为此，设计在控制电路中用速度继电器KS进行自动控制

13、。2)执行元件：SB1, KS (自动控制)。3)过程分析(假设为正转)：当电动机在运行时， KS 的正向动合触点 KS-1(21-25)闭合。按下 SB1,触点 SB1 (9-10)断开。KA1, KM1, KM3, KM4 (高 速时为KA1, KM1, KM3, KM5, KT)相继断电。同时触点 SB1 (9-21)闭合，使 KM2 通电吸合并自锁，使KM4 通电吸合。电动机M1 在三角形接法下 串入电阻R 反接制动 。当电动机转速下降到 KS 的复位转速时，触点 KS-1( 21-25)断开，使KM2断电释放，触点KM2 (9-21)断开，使KM4断电释放。主电路中KM2、KM4主

14、触点断开， 切断电动机的三相电源 ，防止反向启动。反接制动结束，电动机自由 停车至零。5 主电机 变速冲动 控制设计1)原理：设变速冲动环节是为了便于变速时齿轮的顺利啮合。由于镗轴的变速是通过操纵盘的操作手柄实现。为减少能耗，在拉出操作手柄后应使电动机的转速下降， 设计一 反接制动 环节来实现。 在推入操纵杆 时， 如果齿轮顶住手柄而推合不上时， 就需要电动机 间隙地启动和反接制动， 使电动机 M1 处于低速运行状态，以利于变速齿轮的啮合。在齿轮啮合好后，变速 操纵手柄推回原位，此时让电动机正常启动运转。2)执行元件：由于变速时通过机械操作实现，因此，设有行程开关来发出电信号。各行程开关名称及

15、作用如下：SQ1、SQ2主运动变速行程开关。SQ1:拉出手柄时动作；SQ2:推入 手柄时动作。SQ3 SQ4:主运动变速行程开关。SQ3:拉出手柄时动作；SQ4:推入 手柄时动作。3)过程分析(镗轴)：拉出手柄时，触点 SQ1 不再被压，触点 SQ1( 11-17)断开，KM3、 KT 断电释放，触点KM3(11-24)断开，使KM1断电，电动机M1处于自然停车状态。同 时触点 SQ1( 9-21)闭合，此时电动机在惯性作用下转速仍很高， KS 正向触点 KS-1 (21-22)断开，KS-1 (21-25)闭合，使KM1断电，KM2通电，电动机反接。 KT 的断电使 KM4 通电， KM5

16、断电，使电动机定子绕组接成三角形。电动机M1串电阻反接制动，转速迅速下降。推入手柄时，若齿轮顶住手柄。将压下 SQ2,触点SQ2 (22-23)闭合。当 电动机转速下降到KS的复位转速时，触点KS-1(21-25)断开，触点KS-1(21-22) 闭合， KM1 通电， KM2 断电，电动机串电阻正向启动，转速重新上升。转速上升到KS的动作转速时，KS-1(21-25闭合，KS-1 (21-22)断开，KM1断电，KM2 通电电动机用电阻反接制动，转速迅速下降。转速下降到KS的复位转速时，M1又正向启动。 这样间隙地启动和反接制动， 使电动机处于低速运转状态， 有利于 变速齿轮的啮合。当齿轮啮

17、合好后，SQ1重被压下，SQ2不受压，KM3通电，使KM1也通电, 电动机便在新的转速下重新启动运转。进给运动变速时工作情况与链轴变速相同，但是与其对应的行程开关是SQ3 SQ46 .快速电动机M2可逆运行的控制设计1）原理：快速移动电机用来拖动链床各部分，缩短调整工件和刀具间相对 位置的时间。在操作时通过操作手柄来控制。因此，设计使用行程开关来转变信 号。2）执行元件：SQ7:正向快速移动行程开关SQ&反向快速移动行程开关3）过程分析：手柄在“正向”的位置时，SQ7被压下，KM6通电，使M2正转，拖动机床进给 机构快速正向移动。手柄在“反向”的位置时，SQ8被压下，KM7通电，使M2

18、反转，拖动机床进给 机构快速反向移动。7 .连锁保护设计由于T68链床运动部件较多，为防止机床或刀具损坏，保证主轴进给和工作 台进给不能同时进行。设计用 SQ5和SQ6来进行连锁保护。SQ5和SQ6的动断 触点并联后用接在控制电路中，当工作台和链头架自动进给手柄扳到自动进给位 置时，SQ5被压下，触点断开；当链轴和花盘刀架自动进给手柄扳到自动进给位 置时，SQ6被压下，触点断开。无论哪种都会使控制电路被切断，使机床不能工 作。实现连锁保护。位置图:接线图:四.元器件选择一览表:代号名称规格和型号数量作用及用途M1电动机J02-51-2/1带动主轴旋转M2电动机J02-31-2/1驱动快速移动K

19、M1交流接触器1控制M1止转KM2交流接触器1控制M1反转KM3交流接触器1短接限流电阻KM4交流接触器1控制M1低速旋转KM5交流接触器1控制M1变速旋转KM6交流接触器1控制M1正速KM7交流接触器1控制M1反速KA1中间继电器J27-441控制M1正速KA2中间继电器J27-441控制M1反速KT时间继电器JS7-2A1控制M1变速旋转KS-1速度继电器JY1 380V/2A1控制M1反转制动KS-2速度继电器JY1 380V/2A1控制M1止转制动QS电源开关HZ2-25/31电源总开关SB1 1按钮LA22控制M1停止按钮SB2按钮LA21控制M1止转启动SB3按钮LA21控制M1反

20、转启动SB4 1按钮LA21控制M1止转点动SB5按钮LA21控制M1反转点动SQ行程开关LX5-111M1变速接触SQ1行程开关LX1-11J2连锁保护SQ2 一行程开关LX3-11K1连锁保护SQ3行程开关LX1-11K2主轴变速旋转SQ4行程开关LX1-11K1进给变速SQ5行程开关LX1-11K1进给变速冲动SQ6行程开关LX1-11K1主轴变速冲动SQ7行程开关LX1-11K2M2反转限位SQ8 行程开关LX1-11K2M2止转限位TS变压器BK-300 3800/110V 24V1控制照明电源FR 1热继电器JR0-4CK 定电流 16A4M1过载保护FU1熔断器RL1-60/403M