机床电气控制

本科教材机床电气控制课程设计指导书上海第二工业大学机电工程学院2一．课程设计的目的本课程设计是机电控制工程专业与《机床电气控制》专业课程配套的一门专业实践课程，是在学习了本专业《机床电气控制》中一些典型机床控制线路及实验的基础上，通过课程设计的实践，系统地掌握在工业自动化控制系统中，机床电气控制线路设计和应用的知识。为今后从事专业技术工作打下基础。二．课程设计要求1每个学生必须独立完成课程设计各项要求。2学生可从下述题目中选择一题进行课程设计(原则上9人/组,由教师平衡)3必须编写课程设计说明书，具体内容如下：(1)分析题目要求,拟定控制方案，(2)分析各机床的主要结构、运动形式及控制要求(3)选择电动机及相关元器件(3)手工绘制主电路、控制电路图（3#图纸1张），列出电气元件明细表(4)CAD绘制主电路、控制电路图（3#图纸1张），列出电气元件明细表(5)分析、编写机床的实际工作原理及使用说明书(6)完成思考题（7）编写课程设计小结（8）参考资料目录4课程设计利用2周时间进行。5．课程设计结束后学生必须参加答辩，方能取得成绩。三．课程设计内容：以下共有16个课程设计题目，学生可以分组进行。3第1题Z35型摇臂钻床电气控制线路设计Z35型摇臂钻床主要由4台电动机组成，它们分别是：冷却泵电动机M1、主轴电动机M2、摇臂升降电动机M3、液压泵电动机M4。其设计任务如下：1．设计要求：（1）冷却泵电动机M1直接由K开关QS1控制，即由开关QS1接通和断开；（2）主轴电动机M2具有正反转、点动/长动控制功能，并可以实施反接制动；（3）摇臂升降电动机M3具有正反转控制功能；（4）液压泵电动机M4具有正反转控制功能；（5）主轴电动机M2具有短路保护、过载保护功能，整个线路具有短路保护功能；（6）正反转时要具备“互锁”功能；（7）主电路与控制电路之间具有控制变压器TC；（8）机床具有照明灯，照明电路电压为24V；（9）机床具有操作指示灯，指示灯电路电压为6V；（10）主轴电动机M2启动后，可以动态实际测量主电路的电流大小。2．思考题：（1）如果主轴电动机M2为双速电动机，其主电路应该如何设计？试绘制主电路图。（2）如果主轴电动机M2的反接制动触点KV1与KV2位置对调，其后果如何？4第2题CM6132型车床电气控制线路设计CM6132型车床主要由3台电动机组成，它们分别是：主轴电动机M1、冷却泵电动机M2、液压启动电动机M3。其设计任务如下：1．设计要求：（1）M1~M3均采用直接启动；（2）主轴电动机M1具有正、反向运行功能，并可以实施反接制动；（3）转换开关SA1为M1启动、停止控制和正、反转控制的开关；（4）冷却泵电动机M2由转换开关SA2进行控制（5）只有M1启动后，M2才能启动；（5）液压启动电动机M3由中间继电器KA进行控制；（7）电动机M2、M3具有短路保护功能，整个线路具有短路保护、过载保护功能；（8）正反转时要具备“互锁”功能；（9）信号灯HL1为电源显示，电压为220V；（10）HL2为主轴变速显示，变速完成SQ1、SQ2压合，灯HL2亮，电压为220V；（11）通过SA3控制照明灯HL3，电压为220V；2．思考题：（1）列出转换开关SA1的动作表？（2）CM6132型车床共有几个动作？5第3题C5225型双柱立式车床电气控制线路设计C5225型双柱立式车床主要由7台电动机组成，它们分别是：工作台主拖动电动机M1、油泵电动机M2、横梁升降电动机M3、右立刀架快速电动机M4，右立刀架进给电动机M5，左立刀架快速电动机M6，左立刀架进给电动机M7。其设计任务如下：1．设计要求：（1）M1实现Y/△启动，只可正转运行，但具有正/反点动控制功能，并可以实现能耗制动；（2）M2必须先启动，M1才能工作；（3）横梁可以实现升、降功能；（4）左、右立刀架均点动运行，可实现左、右、上、下快速运动，（5）左、右立刀架通过行程开关控制左、右行程；（6）刀架进给可实现点动/长动控制；（7）刀架快速移动和进给不可同时进行；（8）M3、M4、M6具有短路、过载保护功能，整个线路具有短路保护功能；（9）控制电路电压为110V；2．思考题：（1）如果停止时要求M1先停，M2后停，线路应如何设计？（2）如果按下停止按钮，M1不能停转，分析故障原因。6第4题CW6136A型卧式车床电气控制线路设计CW6136A型卧式车床主要由2台电动机组成，即：主轴电动机M1和冷却泵电动机M2。其设计任务如下：1．设计要求：（1）整个机床电路具有短路保护，M1具有过载保护，M2具有短路保护；（2）M1具有正、反转控制功能；（3）M1为双速电机，可实现反接制动；（4）M2为单向运转，通过Y/△启动；（5）主电路与控制电路之间具有控制变压器TC；（6）机床具有照明灯，照明电路电压为24V；（7）机床具有操作指示灯，指示灯电路电压为6V；（8）M1的温度不得超过95ºC；2．思考题：（1）控制M1的接触器分别出现问题，会造成什么发生故障？（2）M1不能运转，分析故障原因。7第5题M7120型平面磨床电气控制线路设计M7120型平面磨床主要由4台电动机组成，它们分别是：液压泵电动机M1，砂轮电动机M2、冷却泵电动机M3、砂轮升降电动机M4。其设计任务如下：1．设计要求：（1）液压泵电动机M1单向旋转，可实现反接制动、多点控制；（2）M2、M3均单向旋转，M3只有在M2启动后才能运转；（3）M4可实现双向旋转，且M4只能通过点动控制；（4）M1、M2、M3均有过载保护功能；整个电路具有短路保护功能；（5）机床具有照明灯，电压为24V，由变压器TC供电；（6）机床具有指示灯，电压均为6V，也由变压器TC供电。其中HL1为控制指示灯，HL2为M1运转指示灯，HL3为M2及M3运转指示灯，HL4为M4运转指示灯；2．思考题：（1）若机床有时不需要冷却，控制电路应作何改进？（2）M4只能单向旋转，分析故障原因。8第6题M7130型平面磨床电气控制线路设计M7130型平面磨床主要由3台电动机组成，它们分别是：砂轮电动机M1、冷却泵电动机M2、液压泵电动机M3。其设计任务如下：1．设计要求：（1）三台电机均单向旋转（2）砂轮电动机M1可实现点动/长动切换；（3）M1可实现反接制动；（4）冷却泵电动机M2用插座实现通/断控制；（5）M2可实现能耗制动；（6）M2只有在M1启动后才能运转；（7）机床具有照明灯，照明电路电压为24V，通过控制变压器TC变换；（8）三台电机共用熔断器FU1作短路保护，M1和M2由热继电器FR1作过载保护，M3由热继电器FR2作过载保护；2．思考题：（1）当一台电动机过载停机时，另二台电动机也应停止，控制电路应如何设计？（2）M1、M2均不能启动，分析故障原因。9第7题M1432A型万能外圆磨床电气控制线路设计M1432A型万能外圆磨床主要由5台电动机组成，它们分别是：油泵电动机M1、头架电动机M2、内圆砂轮电动机M3、外圆砂轮电动机M4、冷却泵电动机M5。其设计任务如下：1．设计要求：（1）M1实现Y/△启动控制；（2）只有M1启动后，其余电动机才能启动；（3）M2为双速电动机，可实现高、低速控制；（4）砂轮架接近工件时，压合行程开关SQ1，M2才运行；（5）M2具有点动/长动控制功能；（6）M3、M4不能同时启动；（7）M5既可与M2同时运行，也可单独运行，通过转换开关SA1转换；（8）每台电动机均具有过载保护，且任一台电动机过载停止，其余电动机均停止；2．思考题：（1）M2的启动方式有几种？设计其控制电路。（2）若所有电机均不能启动，分析故障原因。10第8题M7475B型平面磨床电气控制线路设计M7475B型平面磨床主要由6台电动机组成，它们分别是：砂轮电动机M1、工作台转动电动机M2、工作台移动电动机M3、砂轮升降电动机M4，冷却泵电动机M5。其设计任务如下：1．设计要求：（1）M1采用Y/△启动，能耗制动；（2）M2为双速电动机；（3）M3具有正反转控制；（4）M4具有正反转控制；（5）M5采用点动控制；（6）机床具有照明灯，照明电路电压为24V，通过控制变压器TC变换；（7）五台电动机均具有过载保护功能；（8）M1启动后，可以动态实际测量主电路的电流大小。2．思考题：（1）如果机床具有欠电压保护，电路应如何设计？（2）M1、M5不能启动，分析故障原因11第9题XA613型立式升降台铣床电气控制线路设计XA613型立式升降台铣床主要由3台电动机组成，它们分别是：主轴电动机M1、进给电动机M2、冷却泵电动机M3。其设计任务如下：1．设计要求：（1）三台电动机均直接启动；（2）M1可实现正/反转，点动/长动控制；（3）M1可实现能耗制动；（4）M1可实现变速冲动；（5）M2可实现正/反转，点动/长动控制；（6）M3在M1后启动；（7）M3可实现Y/△启动控制；（8）三台电动机均有过载保护；（9）机床具有照明灯，照明电路电压为24V，由控制变压器TC提供；2．思考题：（1）工作台有垂直的上—下，纵向的左—右，横向的前—后6个方向的运动，同时只可一个方向运动，进给电动机M2的控制电路如何设计？（2）按下停车按钮后M1不停，分析故障原因12第10题T6113型卧式镗床电气控制线路设计T6113型卧式镗床主要由5台电动机组成，它们分别是：主轴电动机M1、快速移动电动机M2、立柱快速移动电动机M3，工作台上、下滑座液压油泵电动机M4，主轴箱液压油泵电动机M5。其设计任务如下：1．设计要求：（1）M1可实现正/反转、点动/长动控制；（2）M1可实现Y/△启动，实现能耗制动；（3）M2可实现定子串电阻降压启动；（4）M3可实现正/反转控制；（5）M4实现点动控制；（6）M5实现点动控制；（7）M1、M2、M3具有短路保护；（8）M4具有短路保护、过载保护功能；（9）M5具有短路保护、过载保护功能；（10）机床具有照明灯，照明电路电压为24V，由控制变压器TC提供；2．思考题：（1）若主轴转动时需要变速，则M1的控制电路应如何设计？（2）若M1只能单向启动，分析故障原因13第11题Y3150型齿轮机床电气控制线路设计Y3150型齿轮机床主要由2台电动机组成，它们分别是：主轴电动机M1、冷却泵电动机M2。其设计任务如下：1．设计要求：（1）M1具有正/反转、点动/长动控制功能；（2）M1可实现反接制动；（3）只有M1启动后，M2才能启动；（4）M2可实现Y/△启动；（5）M2能耗制动；（6）M1、M2均具有短路保护功能、过载保护功能；（7）一台电动机过载停止，另一台电动机也必须停止；（8）机床具有照明灯，照明电路电压为24V，由控制变压器TC提供；2．思考题：（1）机床工作台均有行程界限，应如何设计主轴电动机M1的控制电路？（2）按下停车按钮后M1不停，分析故障原因14第12题Y3180型滚齿机床电气控制线路设计Y3180型滚齿机床主要由5台电动机组成，它们分别是：液压泵电动机M1、、主轴电动机M2、冷却泵电动机M3、刀架快速移动电动机M4、工作台快速进给电动机M5。其设计任务如下：1．设计要求：（1）M1直接启动；（2）M2可实现正/反转控制，能耗制动；（3）M3直接启动，在M2运行后才启动；（4）M4可实现正/反转、点动控制；（5）M5可实现正/反转、点动控制；（6）M4和M5不可同时运转；（7）所有电动机均具有短路保护；（8）M1、M2、M3具有过载保护；（9）机床具有照明灯，照明电路电压为24V，由控制变压器TC提供；（10）机床具有信号灯，信号电路电压为6V，由控制变压器TC提供；2．思考题：（1）M4和M5为和不设过载保护？（2）M5只能前进，不能后退，分析故障原因15第13题Y4632A型衍齿机床电气控制线路设计Y4632A型衍齿机床主要由4台电动机组成，它们分别是：液压泵电动机M1、衍轮电动机M2、冷却泵电动机M3。其设计任务如下：1．设计要求：（1）M1启动后，其余电机才启动；（2）M1可实现Y/△启动；（3）M2实现定子串电阻降压启动；（3