T9730镗床电气系统设计说明

./职业技术学院Xi’anVocationalAndTechenicalCollege毕业设计专业：电气自动化技术班级学号：电气1412班学生：樊思明指导教师：王敏二〇16年10月职业技术学院高职毕业设计镗床电气控制系统设计专业班级：电气自动化学生：樊思明指导教师：王敏系别：机电工程系2016年10月.摘要镗床是一种主要用镗刀在工件上加工孔的机床。通常用于加工尺寸较大精度要求较高的孔,特别是分部在不同表面上,孔距和位置精度要求较高的孔。如箱体的孔,还可以进行铣削,钻孔,扩孔,铰孔等工作。镗床加工的特点是：主运动由刀具作旋转来完成,而进给运动是由主轴或工作台的移动来达到,并且可以通过镗床工作台的三个方向移动,很方便、准确地调整切削刀具与工件的相对位置。因此在镗床上进行钻孔、铰孔和镗孔也是一种重要的加工方法。作为现代化工业建设中不可或缺的机器,对于它的控制电路的要具有一定严格性的,本课题重点对T9730镗床的电气控制系统电路进行设计。本机床用于各种特殊要求型面的镗削加工。机床由一台电动机拖动,即主轴电动机拖动刀具旋转。主轴电动机采用YD100L1/20.85/1.5380v/50HZ异步电动机,正反向运转。关键词:T9730镗床；电气系统T9730电气系统设计任务要求一、设备概况介绍本机床用于各种特殊要求型面的镗削加工。机床由一台电动机拖动,即主轴电动机拖动刀具旋转。主轴电动机采用yd100l1/20.85/1.5380v/50hz异步电动机,正反向运转。二、设计要求1．为了简化电气线路,镗头电动机采用万能转换开关实现电动机的正反向运转,由两个交流接触器实现电动机的高低速控制。2．线路应具有短路保护、过载保、欠压失压保护功能。3．线路应具有电源指示及两地照明系统。4．机床中应有极限限位保护。5．线路中应具有严格的电器连锁功能。6．高低速应能分别长期运行,由一只旋钮开关选择高低速。7．启动、停止各用一个按钮。三、设计任务1．设计并画出电气控制原理图2．选择电气元件,编制元件清单3．设计并绘制布置图、接线图4．设计并绘制控制面板布置图、接线图5．设计并绘制电气各部分之间的电气互连图6．编写设计、使用说明书及设计小目录TOC\o"1-2"\h\u引言3摘要5Abstract6第1章T9730电气系统分析71.1主电路分析71.2控制电路的分析7第2章电气控制系统9T9730电气原理图9T9730元件布置图10T9730电气接线图11T9730电气互联图12T9730控制面板布置图13T9730控制面板接线图13第3章主电路控制电路元件的选择143.1电动机的选择143.2控制变压器的选择143.3熔断器选择143.4导线的选择14第4章电气元件选择清单15结论16致17参考文献18引言由于制造武器的需要,在15世纪就已经出现了水力驱动的炮筒镗床。1769年J.瓦特取得实用蒸汽机专利后,汽缸的加工精度就成了蒸汽机的关键问题。1774年英国人J.威尔金森发明炮筒镗床,次年用于为瓦特蒸汽机加工汽缸体。1776年他又制造了一台较为精确的汽缸镗床,即第一台卧式镗床。1880年前后,在德国开始生产带前后立柱和工作台的卧式镗床。为适应特大、特重工件的加工,20世纪30年代发展了落地镗床。随着铣削工作量的增加,50年代出现了落地镗铣床。20世纪初期,由于钟表仪器制造的发展,需要加工孔距精度较高的设备,1905年在瑞士制成小型台式坐标定中心机床。1971年,在美国制成单柱坐标镗床。1920年瑞士制成双柱坐标镗床。当时绝大多数坐标镗床采用精密丝杠螺母、标准测杆〔或量块和千分表作为坐标定位装置,坐标定位精度仅为6~10微米。30年代,在德国、瑞士等先后出现了以线纹尺定位的光学坐标镗床,坐标定位精度提高到2~6微米。60年代以后,随着电子技术的发展,坐标镗床向数字显示和数字控制方向发展,采用光栅、感应同步器、激光干涉仪和磁栅等作为坐标定位装置,有的还增设了自动换刀装置。到了20世纪中期,又相继出现了加工各种复杂大型零件的坐标镗床。由于加工零件的不断变化,促进了镗床的不断发展完善。终于发展成为今天的具有通用性﹑万年性的卧式镗床。对于重型制造业来说,那些体积大﹑吨位重的大型工件的孔加工,由于工件的移动和装夹困难,无法在普通卧式镗床上加工,因此,在卧式镗床的基础上有发展制造了重型落地镗床。现代机器向着高速度高效率高精度方向的发展,对机器制造业也提出了新的要求：机器零件的精度越来越高。同时,结构也日趋复杂,特别是箱体零件具有孔多的特点,它的加工除了本身尺寸精度的要求外,还有形状精度和孔系之间相对位置精度的要求,镗床在这些加工中尤为重要。AbstractTheboringmachineisakindofmainforboringholesintheprocessingofmachine.Usuallyusedforprocessinglargesizehighprecisionholes,especiallyindifferentsegmentsonthesurface,highpitchandpositionprecisionhole.Asthehole,canalsobeusedformilling,drilling,reaming,crossholefeatureswork.Boringmachineisthemaintoolforrotatingmovementiscompleted,andthefeedmovementisbymovingthespindleortabletoachieve,andcanthroughthethreedirectionsofboringtablemovement,veryconvenient,accurateadjustmentofcuttingtoolandworkpieces.Thereforethepositionofdrillinginboringmachine,handholeandboringisanimportantprocessingmethod.Asanindispensablemodernindustryintheconstructionofthemachine,isstrictlyforthecontrolcircuitoftherequirements,thispaperfocusesontheelectricalcontrolsystemofT9730boringintothecircuitforthedesign.Thismachineisusedforallkindsofspecialrequirementsoftheboringmachine.Byamotor,spindlemotordrivetoolrotation.SpindlemotorusingYD100L1/20.85/1.5380v/50HZasynchronousmotor,theforwardandreverseoperation.Keywords:Boringmachine；T9730；Electricalsystem第1章T9730电气系统分析1.1主电路分析为实现设计要求,通过对任务书与电路分析,设计出主电路：电源经低压断路器QF引入,M1为主电机,是拖动刀具旋转的电动机,由接触器KM1控制,由万能转换开关控制其高、低速；M2为是负责液压传动的电动机,由KM2控制。熔断器FU是短路保护,热继电器FR作过载保护,接触器线圈能够控制触点开关实现电路的欠压与失压保护。1.2控制电路的分析1.2.1主电动机的运行主电动机的运行由接触器KM1、按钮SBI、按钮SB2控制的。当按下按钮SB1,接触器KM1的线圈得电,KM1的主触头闭合,KM1的常开触头闭合〔形成自锁,电动机M1转动。万能转换开关控制其高速、低速,当转换开关转置一档,它是控制电动机M1的高速运转；当转换开关转置二档,是控制电动机M1的低速运转；当它转置0档,电动机M1就停止转动。当按下按钮SB2,电动机M1就停止转动,实现主轴的转动停止。1．2.2液压传动电动机的运行液压传动电动机的运行是由接触器KM2、按钮SB3、按钮SB4、还有行程开关SQ1和行程开关SQ2控制的。当按下按钮SB3,接触器KM2线圈得电,KM2的主触头闭合,KM2的常开触头闭合〔形成自锁,电动机M2转动。行程开关起到限位保护的作用,通过行程开关控制电动机M2所到达的位置,当机床的工作行程超出限位围时,电动机M2碰到行程开关的常闭触头,电动机就停止转动,实现限位保护。当按下按钮SB4,电动机M2就停止转动,实现进给停止。第2章电气控制系统T9730电气原理图T9730元件布置图T9730电气接线图T9730电气互联图T9730控制面板布置图T9730控制面板接线图第3章主电路控制电路元件的选择3.1电动机的选择主轴电动机：Y系列电动机具有体积小、重量轻、运行可靠,结构坚固,外形美观等特点,启动性能好,具有具有效率高等特点,达到了节能效果。而且噪音低、寿命长、经久耐用。Y系列电动机适用于空气中不含易燃、易爆或腐蚀性气体的场所。YD100L型号的双速异步电动机,电动机功率为7.2KW,频率为50HZ,转速为1500r/min,额定电压380V。进给电动机的选择：进给电动机是一个动作私服电机,通常在自动化加工方面。比如钻床的钻头钻入的动作叫进给。车床的车刀接触工件的加工也叫进给,A02-8038异步电动机,功率为250W,电压380V,频率50HZ。3.2控制变压器的选择首先查看电源电压、实际用电载荷和地方的选择,然后参照变压器铭牌标示的数据逐一选择,一般应从变压器容量、电压、电流及环境条件综合考虑,一般电器的控制电源工作照明,信号灯为36V以下的电压,此类控制变压器初级电压为380V,次级电压为36V、12V。3.3熔断器选择用于照明电路可选用RCIA系列瓷插式熔断器,在机床控制电路中选用RL1系列的螺旋式熔断器。熔断器的额定电压必须大于或等于被保护电路中的额定电压：熔断器的额定电流必须大于或等于所装熔体的额定电流。3.4导线的选择导线的载流量与导线截面有关,也与导线的材料、型号敷设方法以及环境温度有关,主电路选择BVR-2.5mm²铜芯导线,控制电路BVR-1mm²铜芯导线。第4章电气元件选择清单符号名称型号规格用途数量M1电动机YD100L1/20.85/1.5主轴电机1M2电动机 A02-8038250W进给电机1KM1交流接触器CJ0-20控制主电动机的启停1KM2交流接触器CJ0-20进给电动机的启停1SQ1行程开关LX19K-121极限位保护1SQ2行程开关LX19K-121极限位保护1FU1熔断器RC1A-30主电路的短路保护3FU2熔断器RC1A-30控制电路的短路保护1QS1组合开关DZ47-36接通电源1QS2万能转换开关DW17-1600控制主电动机的高低速1FR1热继电器JSJ-10主电动机的过载保护1FR2热继电器JSJ-10进给电动机的过载保护1SB1按钮LA20-22D主电动机启动1SB2按钮LA20-22D主电动机停止1SB3按钮LA20-22D液压电动机启动1SB4按钮LA20-22D液压电动机停止1SA1开关SR1712控制指示灯和照明灯1SA2开关SR1712控制指示灯1QF1低压断路器DZ15-40/3901总电源输入1HL1指示灯XD1指示1EL照明灯JC-11040W安全照明1结论本次设计基本上完成了预期的目的,实现了机床的动作响应,灵活可靠的完成生产任务。设计从电动机的选择到控制系统的整个过程中,考虑到电路保护,从过载保护到短路保护及欠压与失压保护,用到了断路器和熔断器给机床以安全的保障。在控制互联和互锁方面使用了双保险,保障了系统的可靠性。但还有不足的地方例如机床的按钮太多致使手动功能的出错率增加自动化程度太低位置控制方面欠缺不能得到精确的位置信息。致将近三个月的毕业设计即将顺利完成了在本次的毕业设计中我学到了许多新的知识得到了身边的老师、朋友、同学所给予的无私帮助与精神上的支持。同时我要特别感我的指导教师,从论文的选题、开题、定题、中期检查、计划的安排到具体研究多次为我细心指导论文的写作,提出修改意见。他以严谨的治学态度勤奋的工作作风对我言传身教,使我受益匪浅。使我成功地将三年所学的知识利用在毕业设计上,还让我对控制系统方面的知识有了更深刻的了解。另一方面,我还非常感各位帮助过我的各界人