龙门刨床横梁升降机构的电气控制.doc

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白城职业技术学院毕业论文

龙门刨床横梁升降机构的电气控制设计

学生姓名：

专业班级：

指导教师：

职称：

起止日期：

2012.3.5～2012.6.20

白城职业技术学院

白城职业技术学院毕业论文

摘要

随着我国经济建设的发展，电气控制装置规模迅速的壮大起来，龙门刨床是机械工业的主要工作母机之一,在工业生产中占有重要位置。

龙门刨床主要应用于刨削大型工件，也可以在工作台上装夹多个零件同时进行加工，是工业的母机。

龙门刨床的工作台带着工件通过门式框架作直线往复运动，空行程速度大于工作行程速度。

横梁上一般装有两个垂直刀架，刀架滑座可以在垂直面内回转一个角度，并可沿横梁作横向进给运动；刨刀可以在刀架上作垂直或斜向进给运动；横梁可在两立柱上作上下调整，一般在两个立柱上还安装可沿立柱上下移动的侧刀架，以扩大加工范围工作台回程时能机动抬刀，以免划伤工件表面。

机床电气部分由主电路和控制电路组成，其主要部件为接触器继电器，通过继电接触器控制电动机转动停止和正传反转进而完成各种工艺要求

关键词：

龙门刨床；夹紧；放松；电气控制；电力拖动

Abstract

WiththedevelopmentofeconomyinChina,thescaleofelectriccontroldeviceforrapidlygrowingup,Longmenmachineryindustryisthemainworkoftheplanertool,intheindustrialproductionoccupiesanimportantposition.Longmenplanerismainlyappliedtoplaninglargeworkpiece,alsointhetablewiththeclampingmultiplepartssimultaneouslycarryontheprocessing,istheindustrialtools.Longmenplanerworkbenchwiththeworkpiecethroughthedoorframetodostraightreciprocatingmotion,airtravelfasterthanthespeedofworkingstroke.Beamsareusuallyequippedwithtwoverticalturret,turretslidingseatcanbeinaverticalplanerotatinganangle,andalongthebeamtransversefeedmotion;planecanbeontheturretverticalorobliquefeedmotion;beamintwocolumnsontheupperandloweradjustment,generallyinthetwocolumnalsoinstalledcolumnmoveupanddownalongthesideframe,toexpandthescopeofprocessingworkstationreturncanmotorlifting,soasnottoscratchtheworkpiecesurface.Machinetoolelectricpartiscomposedofamaincircuitandacontrolcircuit,themaincomponentsforthecontactorrelay,therelaycontactorcontrolmotorrotationisstoppedandreversedandthecompletionofallrequirements.

Keywords:

Longmenplaner,clamping,relax,electricalcontrol,powerdrag.

-I-

目录

摘要 I

Abstract II

第1章绪论 1

1.1概述 1

1.2龙门刨床的设备介绍 1

第2章龙门刨床横梁升降自动控制主电路设计 2

2.1设计要求 2

2.2龙门刨床横梁升降自动控制主电路设计 2

2.3　横梁上升控制的动作过程 3

2.4横梁下降控制动作过程 3

第3章控制电路图 5

3.1主电路的设计 5

3.2控制电路的初步设计 6

3.2.1基本电路的设计 6

3.2.2横梁放松控制电路设计 7

3.2.3具有横梁夹紧的电气控制电路 8

3.3设计联锁保护环节 8

第4章元器件的类型与选择 10

4.1元器件类型 10

4.2元器件的选择 11

4.3制定电气元件明细表 12

结论 13

参考文献 14

致谢 15

-III-

第1章绪论

1.1概述

电气控制系统是机械设备的重要组成部分，了解电气控制系统对于机械设备的正确安装调整维护与使用都是必不可少的。

对生产机械机械电气控制线路进行分析，以期掌握阅读电气原理图的方法，培养读图能力，并通过读图分析各种生产机械的原理，为电气控制线路的设计安装调试及维护打下良好基础。

1.2龙门刨床的设备介绍

龙门刨床集启动、制动、调速、反馈于一身，是强电设备的集合与代表设备。

龙门刨床年代较长，目前社会上此设备较多。

所以，下面对龙门刨床作详细介绍。

龙门刨床主要用来加工各种平面、斜面、槽。

特别适宜于加工狭长的、大型的机械零件，如机床的箱体、导轨、床身和横梁等、刨床的工作台往返交替做支线运动，工作台在工作行程时，刀具自动抬起，不进行切削加工。

工作台返回时的速度较高，以减小空行程时间。

刀具的的进给，由刀具周期移动来实现。

在龙门刨床上还可以进行磨削加工，这样就扩大了龙门刨床的使用范围。

龙门刨床的主拖动系统，不仅要求有足够大的切削功率，较大的调速范围，而且要能按照要求实现自动的速度循环。

对于刀架移动、进刀、退刀、抬刀；横梁放松与夹紧、横梁上升与下降；工作台步进、步退等许多运动，都由许多电动机与电器元件有机配合组成。

为了看懂龙门刨床的电气控制线路图，就要求我们了解龙门刨床电气方面有关的原理。

第2章龙门刨床横梁升降自动控制主电路设计

2.1设计要求

1．充分研究加工工艺过程，做出工作循环图或工作示意图。

2．上下运动升降运动要求准确定位，上下，升降之间有联锁作用。

横梁的上升、下降调整由一台三相交流异步电动机拖动，要求能正反转上升与下降；夹紧机构的夹紧和放松动作由另一台三相交流异步电动机传动，也要求能正反转夹紧与放松。

还要求能够检测夹紧、放松的程度，给出信号。

4．电源和横梁运行有相应的指示灯。

5．有极限位置保护和其它必要的电气保护措施（过载保护，短路保护，极限保护，失压保护等）。

6．根据工艺要求绘制电气原理图，选择电气元件，编制元件明细表。

2.2龙门刨床横梁升降自动控制主电路设计

1.根据工艺要求作出工作循环图或工作示意图。

2.为区分所有状态（程序）而增设必要的中间记忆元件（中间继电器）。

3.根据已区分的各种状态的特征码，写出各执行元件（输出）与中间继电器主令元件几检测元件，以及中间记忆元件

4.根据要求据此绘出相应控制线路。

5.根据要求检查并完善设计线路。

6.电力拖动方式及其控制要求

2.3　横梁上升控制的动作过程　

按住上升按钮SB1－＞横梁放松（KM1吸合，夹紧电机正转放松）

－＞完全放松，磁压放松位置开关Ｓ1

－＞停止放松－＞横梁自动上升（ＫＭ1吸合，升降电机正转）

－＞到位松开上升按钮SB2－＞横梁停止上升

－＞横梁自动夹紧（KM2吸合，夹紧电机反转夹紧）

－＞夹紧后KS动作

－＞停止。

2.4横梁下降控制动作过程

按住下降按钮SB2－＞横梁放松（KM1吸合）

－＞放松后，磁压S1－＞停止放松

－＞横梁自动下降（KM4吸合）

－＞到位放开下降按钮SB2－＞停止下降

－＞横梁自动夹紧（KM2吸合）

－＞夹紧后，KS动作

－＞停止。

上升/下降拖动电机夹紧/放松拖动电机

图1主电路

注：

机床的三相电源由电源开关QS引入。

横梁升降动作应设置上、下极限位置保护。

因为夹紧电机容量较小（2~3KM）Ie=4~6A.故过流继电器线以KS可直接串入主电路，而无须CT。

说明：

因是短时、点动工作制，故可不考虑过载保护。

电动机M1、M2共同设短路保护熔断器FU。

第3章控制电路图

3.1主电路的设计

根据横梁能上下移动和能夹紧放松的工艺要求，需要用两台电动机M1、M2来拖动，其中M1为横梁升降电动机，M2为横梁夹紧放松电动机，两台电动机都需正反向运转。

因此采用四个接触器KM1、KM2和KM3、KM4，分别控制M1和M2两台电动机的正反转，电路如图2示。

图2横梁升降电气控制基本电路

a）主电路b）控制电路

3.2控制电路的初步设计

3.2.1基本电路的设计

横梁升降为调整运动，故对升降电动机M1采用点动控制，由于M1正反转工作，所以采用两个点动按钮SB1与SB2分别控制M1的正转和反转，实现横梁的上升与下降。

但在移动前要求先松开横梁，移动到位后，松开点动按钮时又要求横梁夹紧，这意味着点动按钮要控制KM1~KM4四个接触器，由于按钮触头数的限制，所以引入上升中间继电器KA1与下降中间继电器KA2，再由中间继电器的触头去控制四个接触器。

于是设计出横梁升降基本控制电路，如图2示

图2横梁升降电气控制基本电路

a）主电路b）控制电路

3.2.2横梁放松控制电路设计

（见图3）

行程开关加入到了其中，加入行程开关是为了有效控制上升和下降的距离。

图3放松功能的实现

3.2.3具有横梁夹紧的电气控制电路

图4具有横梁夹紧的电气控制电路

a）主电路b）控制电路

3.3设计联锁保护环节

1）采用行程开关SQ2和SQ3分别实现在横梁上升和下降的限位保护。

2）行程开关SQ1不仅反映了放松信号，而且还起到了横梁移动和横梁夹紧之间的联锁作用。

3）中间继电器KA1、KA2的互锁常闭触头，