镗床电气控制系统(一)-自动化毕业论文(3)
2013-06-23 01:03
导读：;车镗专机是用来对台式钻床的立拄进行镗孔加工，同时对孔的右端面进行车削加工的一种自动加工设备。加工工件如图2-1所示。 图2-1 工件示意图 车镗专
;车镗专机是用来对台式钻床的立拄进行镗孔加工，同时对孔的右端面进行车削加工的一种自动加工设备。加工工件如图2-1所示。
图2-1 工件示意图
车镗专机的基本组成 车镗专机的基本组成如图2-2所示。左、右机械动力头各有三台电动机（快速电动机、工速电动机、主轴电动机），液压站由一台电动机拖动。
图2-2 车镗专机的基本组成示意图
2.1.2车镗专机加工过程及控制要求
1.车镗专机加工过程
加工过程如图2-3所示。操作者将要加工的工件放在工作台上的夹具中，在其他准备工作就绪后，发出加工指令（按下按钮）。工件自动夹紧，压力继电器动作，左、右动力头同时开始镗削加工。左动力头快进，工进至终点后，快退回原位；而右动力头快进、工进至终点后还应进行右端面的车削加工（车刀横进、横退）后才快退。当两动力头都退回原位，此时Ⅰ工位的粗加工结束，工作台移到Ⅱ工位，开始进行精镗加工。左、右动力头重新起动，快进，工进到终点延时后快退回原位，Ⅱ工位加工结束，工作台退到Ⅰ工位，松开工件，一个自动工作循环结束。
图2-3 车镗专机的加工过程
（3）液压系统 车镗专机液压系统元件如表2-1所示。
表2-1 车镗专机液压系统元件表
YV1 + 卸荷 SP1 + 油压到信号
YV2 +（-） 工件松开（夹紧） SP2 + 工件紧信号
YV3 + 向Ⅰ工位 YV5 + 横 进
YV4 + 向Ⅱ工位 YV6 + 横 退
注：表中“+”表示得电，“-”表示断电。
2．车镗专机的控制要求
1）本系统有七台电机：油泵电机、右主轴电机、右快速电机、右工速电机、左主轴电机、左快速电机、左工速电机。
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2）工作台有两个工位，由液压系统实现两工位的转换和加工工件的夹紧与松开。
3）有自动和点动两种工作方式，其中自动工作方式又有三种形式：全自动循环、Ⅰ工位循环、Ⅱ工位循环工作。全自动循环过程是从Ⅰ工位→Ⅱ工位→Ⅰ工位，Ⅰ工位循环、Ⅱ工位循环工作是指工件只在Ⅰ工位或Ⅱ工位时的加工循环。
4）手动工作方式包括左、右主轴的点动对刀，左、右动力头的快进与快退点动，手动松开工件、手动移位等。
5）左、右床身导轨应具有自动润滑功能（YV7、YV8）。
6）左、右快速电动机均采用电磁铁抱闸制动（YB1、YB2）。
7）油泵起动后，液压系统要有一定的压力缓冲，才允许开始工作，工作结束要卸荷。
8）具有电源、油泵工作、原位、工作指令等信号的指示。
9）具有照明和必要的联锁环节和保护环节。
2.2车镗专机的电气控制
2.2.1概述
镗床是一种精密加工机床，主要用于加工精确的孔和各孔间相互位置要求较高的零件。它的运动由部件多，调速范围宽。镗床主运动与进给运动由一台主轴电动机拖动，有各自传动链传动，为缩短辅助时间，镗头架的上下运动、工作台的前后左右运动及镗轴的进出运动除工作进给外，还应有快速移动，由快速移动电动机拖动。
2.2.2电气控制线路工作原理
（1）主轴的点动控制
主轴的正反向点动由按钮SB3和SB4操纵。按下正向点动按钮SB3后，PLC输出使KM1、KM6线圈得电动作。因此，三相电源经KM1主触点、限流电阻R和接触器KM6的主触点接通电动机M1，使电动机在低速下旋转。放开按钮时，KM1和KM6都相继断电释放，电动机断电停止。反向点动与正向点动相似，由SB4操纵，经接触器KM2及KM6相互配合动作来完成。
（2）主电机的正反向长动
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主电机正反控制由SB1和SB2操纵。当要求电动机低速运转时，限位开关XK为断开状态，按下起动按钮SB1、KM1、KM3、KM6得电动作。主电机就在全电压和三角形接线下，直接起动低速运行。
使用高速时，限位开关XK闭合，按下SB1后，电动机先低速起动，延时5秒后KM6断开，再经0.6秒KM7得电动作。KM7的主触点使电机的绕组连成双星形并重新接入电流，从而使主电动机从低速再起动到高速。
反向起动原理与正向起动相同，但参与控制的按钮为SB2，接触器为KM2、KM3、KM6及KM7。断开，当按下SB5时，KM1断电释放，切断了主电机电源。延时0.6秒后，KM2闭合和KM6得电，使三相电源经过KM2主触点，限流电阻R和KM6主触点反接给电动机。电动机反接制动。当电动机转速降低到一定速度时，正转动合触点Kn打开，切断KM2的通电回路，使KM2和KM6相继断电释放，及时切断电动机的反接电源，制动结束。反向运行时的制动过程与正向相似。此时参与控制的电器是速度继电器的反转动合触点Kn 接触器KM1、KM2。
（3）主轴或进给变速时主电机的缓转控制
主轴变速时，主轴电动机可获得缓慢转动，以利于齿轮顺利啮合。将S1、S2闭合，KM1、KM6线圈得电动作，电机得电正向加速，当达到一定速度时，速度继电器Kn的动断触点断开，动合触点闭合，延时0.6秒后，KM2闭合，电机开始反接制动，当电机低于某一速度时，Kn动作，KM2断开，延时0.6秒后KM1闭合，正向加速，如此反复，实现缓动。进给变速时缓转控制原理与主轴时完全相同，不过用的是限位开关是S3、S4。
（4）主轴箱、工作台或主轴的快速移动
机床的各部件的快速移动由限位开关S2、S6和快速电机M2驱动。S2被压动，PLC输出使KM4得电动作，快速移动电动机M2正转、限位开关S6被压动，PLC输出使接触器KM5得电动作，快速电动机M2反转。
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（5）主电机的反接制动控制
当电动机正转时，速度继电器的正转动合触点Kn闭合，而正转动断触点Kn。图2-4是镗床电气控制系统主电路图
图2-4 镗床电气控制系统主电路图
2.2.3车镗专机接线布置图设计
1、控制面板图的设计要使整个系统的控制处于方便、快捷、集中、紧凑；
2、在场地允许条件下对发热厉害，噪声振动大的电气部件放在离操作者较远的地方或隔离起来；
3、对于多工位加工的大型设备，应考虑两地操作的可能；
4、总电源紧急停止控制应安放在方便而明显的位置，图2-5安装板电气元件平面布置图，图2-6 控制面板按钮、行程开关平面布置图。
图2-5 安装板电气元件平面布置图
图2-6控制面板按钮、行程开关平面布置图
3车镗专机电力拖动电动机的选择
3.1电动机选择的基本知识
要使电力拖动系统经济而可靠地运行，必须正确选择拖动电动机。这包括电动机的种类、型式、额定电压、额定转速和容量﹝功率﹞的选择。
选择电动机的种类时，对一般要求的生产机械，优先考虑
