T68鏜床課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)T68 臥 式 鏜 床 電 氣 控 制 設(shè) 計(jì)工作原理圖設(shè)計(jì)镋床功能種類及用途 T68臥式鏜床結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)八、用途動作分析電氣控制原理圖主電路設(shè)計(jì)概述控制電路設(shè)計(jì)概述主 電 機(jī) M1的可逆運(yùn)行控制設(shè)計(jì)111-111-21212-112-212-322-422-522-632-6-142-6-2414243主電機(jī)M1的點(diǎn)八、動控制設(shè)計(jì)54主電機(jī) M1的反接制動和停車設(shè)計(jì)55主電機(jī)變速沖動控制設(shè)56快速電動機(jī)M2可逆運(yùn)行的控制設(shè)計(jì)67連鎖保護(hù)設(shè)計(jì)6元器件選擇計(jì)小10一工作原理圖設(shè)計(jì)1 镋床1- 1功能 鏜床是一種精密加工機(jī)床，用來鏜孔、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔等，主要用來加工 精確度高的孔以及各孔

2、間距離和各孔軸心線要求較為精確的零件。1- 2種類及用途 按機(jī)構(gòu)和用途分，鏜床可分為臥式鏜床、立式鏜床、坐標(biāo)鏜床、金鋼鏜床和 專用鏜床等， 其中臥式鏜床和坐標(biāo)鏜床應(yīng)用較為普遍， 坐標(biāo)鏜床加工精度高， 適 合于加工高精度坐標(biāo)孔距的多孔工件， 而臥式鏜床是一種通用性很高的機(jī)床， 除 了鏜孔外，還可以進(jìn)行鉆、擴(kuò)，鉸孔、車削內(nèi)外螺紋、車削外圓柱面和端面、銑 削平面等。2T68 臥式鏜床7位置圖接線圖2- 1結(jié)構(gòu)：說明：T68臥式鏜床的結(jié)構(gòu)主要由床身、前后立柱、鏜頭架、工作臺、尾架臺等部 件組成。在床身的一端固定有前立柱，前立柱的垂直導(dǎo)軌上裝有鏜頭架， 鏜頭架 可沿導(dǎo)軌垂直移動，鏜頭架中裝有主軸部件、主

3、軸變速箱、進(jìn)給箱及操縱機(jī)構(gòu)等 部件。刀具固定在鏜軸前端的錐形孔里，或裝在花盤的刀具溜板上。在床身的另 一端裝有后立柱，后立柱可沿床身導(dǎo)軌做縱向的左右移動。 后立柱的垂直導(dǎo)軌上 安裝有尾架，用來支撐鏜桿的末端，尾架隨鏜頭架同時(shí)升降，保證兩者的軸心在 同一直線上。下溜板可沿床身中部的導(dǎo)軌做縱向的左右移動，上溜板可沿下溜板上的導(dǎo)軌作橫向的前后移動，工作臺相對于上溜板可作回旋運(yùn)動。2- 2.性能特點(diǎn)：(1) 機(jī)床及其主軸系統(tǒng)具有較高的鋼性，能滿足具有多種不同轉(zhuǎn)速的加工 要求。(2) 主電動機(jī)具有足夠的功率。(3) 機(jī)床的主軸變速和進(jìn)給的變速范圍大，有較高的生產(chǎn)能力。(4) 機(jī)床上采用了選擇式單手柄變速

4、操縱裝置。此外還采用了慢速沖擊裝 置，以便于齒輪能順利地嚙合，從而使機(jī)床在開動中能迅速地變換主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn) 給量。(5) 不許同時(shí)開動的機(jī)構(gòu)都設(shè)有互鎖裝置。(6) 拉或推操縱桿，就能使各移動部件作雙向的快速移動，此時(shí)并不需搬 動進(jìn)給換向手柄。(7) 各運(yùn)動機(jī)構(gòu)的操縱位置集中，所以操縱簡便，在機(jī)構(gòu)進(jìn)給時(shí)只要先操縱手柄，再按下操縱桿即可分別獲得主軸或主軸箱工作臺縱、橫向等不同兩個(gè)方 向上的機(jī)動進(jìn)給。(8) 各運(yùn)動部件的夾緊是用單手柄操縱的，操作簡便，減少了輔助工時(shí)。2-3.用途：（1）T68臥式鏜床是萬能性的機(jī)床，適用于機(jī)器制造業(yè)的各種孔和平面的 加工。特別適用于加工黑色金屬零件。（2）T68臥式鏜

5、床上具有平旋盤徑向刀架，能鏜削尺寸較大的孔和平面。（3）T68臥式鏜床還可以單獨(dú)的或借增加一定的工藝裝備，在各種大、中 型零件如變速箱、減速箱及曲軸箱體等進(jìn)行精度較高的鉆、鏜、擴(kuò)及鉸孔等工作。（4）主軸的鋼性較強(qiáng)，除使用平旋盤進(jìn)行銑削外，還可以在主軸上安裝銑 刀來進(jìn)行銑削。（5）機(jī)床備有常用的附件，其中包括加工螺紋用的附件。2-4 動作分析：（1）主運(yùn)動：鏜軸和花盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（2）進(jìn)給運(yùn)動：鏜軸的軸向進(jìn)給運(yùn)動，花盤的徑向進(jìn)給運(yùn)動，鏜頭架的垂直進(jìn) 給運(yùn)動，工作臺橫向、縱向進(jìn)給運(yùn)動。（3）輔助運(yùn)動：工作臺的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，后立柱的水平移動，尾架的垂直移動 說明：在工作時(shí)，鏜軸一面旋轉(zhuǎn)一面沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動

6、， 而花盤只能旋轉(zhuǎn)，裝在其 上的刀具溜板可作垂直于主軸軸線方向的徑向進(jìn)給動作。 鏜軸和花盤主軸分別有 各自的傳動鏈傳動，因此鏜軸于花盤可獨(dú)自旋轉(zhuǎn)，也可以不同轉(zhuǎn)速同時(shí)旋轉(zhuǎn)。2-5.電氣控制：（1）主電機(jī)：拖動主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動要求：a）直接啟動b）可逆運(yùn)行c）反接制動d）變極調(diào)速e）點(diǎn)動控制f）變速沖動（反復(fù)）（2）快速移動電機(jī)：拖動鏜床各部分，縮短調(diào)整工件和刀具間相對位置的時(shí)間。要求：a）直接啟動 b）可逆運(yùn)行說明：主電機(jī)低速時(shí)直接起動，高速時(shí)先低速啟動，延時(shí)后轉(zhuǎn)為高速運(yùn)轉(zhuǎn)。為了確保制動準(zhǔn)確，迅速，設(shè) 電氣制動環(huán)節(jié)。工作臺或鏜頭架的自動進(jìn)給與主軸或花盤刀架的自動進(jìn)給設(shè)聯(lián)鎖。 由于鏜床運(yùn)動較多，故

7、有必要的 連鎖保護(hù)以及過載和限位保護(hù)。 為便于變速時(shí)齒輪的順利嚙合，設(shè)有低速沖動環(huán)節(jié)。2-6.原理圖根據(jù)T68鏜床的結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)和電氣控制要求，設(shè)計(jì)電氣原理圖如下：呼二 &一 亀 鶴 HQ=$ -£2電氣原理設(shè)計(jì)思路概述：2-6-1主電路設(shè)計(jì)概述：主電機(jī)M1的正反轉(zhuǎn)由接觸器KM1和KM2控制，接觸器KM3的主觸點(diǎn)和制 動電阻R并聯(lián)，當(dāng)M1起動和運(yùn)行時(shí)，KM3通電吸合，將電阻R短接，反接制 動時(shí)KM3通電釋放，主電路中有兩相串入電阻 R進(jìn)行制動停車。KM4和KM5的 主觸點(diǎn)控制定子繞組聯(lián)結(jié)來選擇主電機(jī) M1的高、低、轉(zhuǎn)速。KM4通電吸合時(shí)， 定子繞組三角形聯(lián)結(jié)，低速。 KM5

8、 通電吸合時(shí)，定子繞組雙星形聯(lián)結(jié)，高速。 熱繼電器FR做M1的長期過載保護(hù)。快速移動電機(jī)M2用KM6和KM7做正反轉(zhuǎn)控制。用FU2做短路保護(hù)。因 M2 是短時(shí)工作，因此不加過載保護(hù)。2-6-2控制電路設(shè)計(jì)概述：各行程開關(guān)名稱及作用：SQ:高低速行程開關(guān)（閉合為高速，斷開為低速）SQ1、SQ3:變速行程開關(guān)（變速時(shí)斷開，未變速時(shí)閉合）1. 主電機(jī)M1的可逆運(yùn)行控制設(shè)計(jì)：（假設(shè)為低速，SQ斷開）1）原理：改變通電相序。2）執(zhí)行元件：SB2（正轉(zhuǎn)），SB3（反轉(zhuǎn)）。3）過程分析：3- 1）正轉(zhuǎn)：按下SB2,中間繼電器KA1通電吸合并自鎖，觸電（20-14）動作， 使KM3通電吸合（SQ1、SQ3閉合

9、）.KM3的主觸點(diǎn)動作，使 R短接。保證M1 在全壓下直接啟動。同時(shí)KM3的輔助觸點(diǎn)（11-24）閉合，觸點(diǎn)KA1（23-24）閉合， 使接觸器KM1通電吸合，觸點(diǎn)KM1（9-21）閉合，使接觸器KM4通電吸合。這樣， 主電路中KM1、KM3、KM4主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)M1在三角形接法下正向全壓直 接啟動（低速運(yùn)行） .3- 2）反轉(zhuǎn)：按下SB3中間繼電器KA2通電吸合并自鎖，觸電（20-14）動作， 使KM3通電吸合（SQ1、SQ3閉合）.KM3的主觸點(diǎn)動作，使 R短接。保證M1 在全壓下直接啟動。同時(shí)KM3的輔助觸點(diǎn)（11-24）閉合，觸點(diǎn)KA2 （24-25）閉合， 使接觸器KM2通電吸合

10、，觸點(diǎn)KM2（9-21）閉合，使接觸器KM4通電吸合。這樣， 主電路中KM2、KM3、KM4主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)M1在三角形接法下反向全壓直 接啟動（低速運(yùn)行）2. 主電機(jī) M1 的變極調(diào)速 控制設(shè)計(jì)1 ）原理：改變磁極對數(shù)。2）執(zhí)行元件：SQ通過機(jī)械控制實(shí)現(xiàn)閉合或斷開）3）過程分析：3-1）低速：低速時(shí)，SQ斷開。電動機(jī)定子繞組被接成 三角形。正反轉(zhuǎn)控制 如上所述。3-2）高速：設(shè)計(jì)原則：高速時(shí)先低速啟動， 延時(shí)后轉(zhuǎn)為高速運(yùn)轉(zhuǎn)。高速時(shí)，SQ閉合，按下啟動按鈕后，在 KM3通電的同時(shí)，KT也通電吸合， 電動機(jī)在三角形接法下低速啟動并經(jīng)一段時(shí)間的 延時(shí)后，觸點(diǎn)KT（21-26）斷開， KM4斷電釋

11、放，觸點(diǎn)KT（21-28）閉合，KM5通電吸合。主電路中 KM4和KM5 分別動作，使 M1 定子繞組改接成 雙星形，高速運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)電動機(jī)按低速檔啟動 再自動轉(zhuǎn)接成高速檔運(yùn)轉(zhuǎn)的自動控制，降低啟動時(shí)的機(jī)械沖擊的損耗。3. 主電機(jī) M1 的點(diǎn)動控制 設(shè)計(jì)1 ）原理：不要自鎖。2）執(zhí)行元件：SB4正轉(zhuǎn)）,SB5反轉(zhuǎn)）。3）過程分析：3-1）正轉(zhuǎn)：按下點(diǎn)動按鈕SB4, KM1和KM4通電吸合，M1定子繞組串入R 聯(lián)結(jié)成三角形低速啟動，松開 SB4后，電動機(jī)自然停車，實(shí)現(xiàn)電動控制。3-2）反轉(zhuǎn)：按下點(diǎn)動按鈕SB5 KM1和KM4通電吸合，M1定子繞組串入R 聯(lián)結(jié)成三角形低速啟動，松開 SB5后，電動機(jī)自

12、然停車，實(shí)現(xiàn)電動控制。4. 主電機(jī) M1 的反接制動 和停車設(shè)計(jì)1 ）原理：由于系統(tǒng)慣性較大，制動要求迅速且不頻繁。故采用電源反接制動 通過改變電動機(jī)的通電相序，達(dá)到制動的目的。由于電源反接制動時(shí)， 轉(zhuǎn)子和定子旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度接近于 2倍的同步轉(zhuǎn) 速，以致使反接制動電流相當(dāng)于全壓啟動時(shí)啟動電流的 2 倍。為防止繞組過熱和 減小制動沖擊，設(shè)計(jì)在電動機(jī)定子電路中串入反接制動電阻 R 。此外，根據(jù)電源反接的機(jī)械特性， 當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)應(yīng)及時(shí)切斷三相電 源，否則，電動機(jī)將會反向啟動。為此，設(shè)計(jì)在控制電路中用速度繼電器KS進(jìn)行自動控制。2) 執(zhí)行元件：SB1, KS (自動控制)。3) 過程分析(

13、假設(shè)為正轉(zhuǎn))：當(dāng)電動機(jī)在運(yùn)行時(shí)，KS的正向動合觸點(diǎn)KS-1 (21-25)閉合。按下 SB1,觸點(diǎn) SB1 (9-10)斷開。KA1，KM1，KM3，KM4 (高速時(shí)為KA1, KM1，KM3, KM5, KT)相繼斷電。同時(shí)觸點(diǎn) SB1 (9-21)閉合，使 KM2通電吸合并自鎖，使KM4通電吸合。電動機(jī)M1在三角形接法下 串入電阻 R 反接制動 。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到 KS的復(fù)位轉(zhuǎn)速時(shí)，觸點(diǎn) KS-1 (21-25)斷開，使KM2 斷電釋放，觸點(diǎn)KM2 (9-21)斷開，使KM4斷電釋放。主電路中KM2、KM4主 觸點(diǎn)斷開， 切斷電動機(jī)的三相電源 ，防止反向啟動。反接制動結(jié)束，電動機(jī)自由 停

14、車至零。5主電機(jī)變速沖動 控制設(shè)計(jì)1 )原理：設(shè)變速沖動環(huán)節(jié)是為了便于變速時(shí)齒輪的順利嚙合。 由于鏜軸的變速是通過操縱盤的操作手柄實(shí)現(xiàn)。為減少能耗，在拉出 操作手柄后應(yīng)使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速下降， 設(shè)計(jì)一反接制動環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。 在推入操縱桿 時(shí)，如果齒輪頂住手柄而推合不上時(shí)， 就需要電動機(jī) 間隙地啟動和反接制動 ，使 電動機(jī) M1 處于低速運(yùn)行狀態(tài)，以利于變速齒輪的嚙合。在齒輪嚙合好后，變速 操縱手柄推回原位，此時(shí)讓電動機(jī)正常啟動運(yùn)轉(zhuǎn)。2) 執(zhí)行元件：由于變速時(shí)通過機(jī)械操作實(shí)現(xiàn)，因此，設(shè)有行程開關(guān)來發(fā)出電信號。 各行程開關(guān)名稱及作用如下：SQ1、SQ2主運(yùn)動變速行程開關(guān)。SQ1:拉出手柄時(shí)動作；SQ2推

15、入 手柄時(shí)動作。SQ3、 SQ4 主運(yùn)動變速行程開關(guān)。 SQ3 拉出手柄時(shí)動作； SQ4 推入 手柄時(shí)動作。3) 過程分析(鏜軸)拉出手柄時(shí)，觸點(diǎn)SQ1不再被壓，觸點(diǎn)SQ1 (11-17)斷開，KM3、KT斷電 釋放，觸點(diǎn)KM3(11-24)斷開，使KM1斷電，電動機(jī)M1處于自然停車狀態(tài)。同 時(shí)觸點(diǎn) SQ1 (9-21)閉合，此時(shí)電動機(jī)在慣性作用下轉(zhuǎn)速仍很高， KS 正向觸點(diǎn) KS-1 (21-22)斷開，KS-1 (21-25)閉合，使KM1斷電，KM2通電，電動機(jī)反接。 KT的斷電使KM4通電，KM5斷電，使電動機(jī)定子繞組接成三角形。電動機(jī) M1 串電阻反接制動，轉(zhuǎn)速迅速下降。推入手柄時(shí)，

16、若齒輪頂住手柄。將壓下 SQ2,觸點(diǎn)SQ2 (22-23)閉合。當(dāng) 電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到KS的復(fù)位轉(zhuǎn)速時(shí)，觸點(diǎn)KS-1(21-25)斷開，觸點(diǎn)KS-1(21-22) 閉合， KM1 通電， KM2 斷電，電動機(jī)串電阻正向啟動，轉(zhuǎn)速重新上升。轉(zhuǎn)速上 升到KS的動作轉(zhuǎn)速時(shí)，KS-1(21-25閉合，KS-1 (21-22)斷開，KM1斷電，KM2 通電電動機(jī)串電阻反接制動，轉(zhuǎn)速迅速下降。轉(zhuǎn)速下降到KS的復(fù)位轉(zhuǎn)速時(shí)，M1又正向啟動。 這樣間隙地啟動和反接制動， 使電動機(jī)處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)， 有利于 變速齒輪的嚙合。當(dāng)齒輪嚙合好后，SQ1重被壓下，SQ2不受壓，KM3通電，使KM1也通電, 電動機(jī)便在新的轉(zhuǎn)

17、速下重新啟動運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)給運(yùn)動變速時(shí)工作情況與鏜軸變速相同，但是與其對應(yīng)的行程開關(guān)是SQ3 SQ46 快速電動機(jī)M2可逆運(yùn)行的控制設(shè)計(jì)1）原理：快速移動電機(jī)用來拖動鏜床各部分，縮短調(diào)整工件和刀具間相對 位置的時(shí)間。在操作時(shí)通過操作手柄來控制。因此，設(shè)計(jì)使用行程開關(guān)來轉(zhuǎn)變信 號。2）執(zhí)行元件：SQ7:正向快速移動行程開關(guān)SQ8反向快速移動行程開關(guān)3）過程分析：手柄在“正向”的位置時(shí)，SQ7被壓下，KM6通電，使M2正轉(zhuǎn)，拖動機(jī)床進(jìn)給 機(jī)構(gòu)快速正向移動。手柄在“反向”的位置時(shí)，SQ8被壓下，KM7通電，使M2反轉(zhuǎn)，拖動機(jī)床進(jìn)給 機(jī)構(gòu)快速反向移動。7.連鎖保護(hù)設(shè)計(jì)由于T68鏜床運(yùn)動部件較多，為防止機(jī)床或

18、刀具損壞，保證主軸進(jìn)給和工作 臺進(jìn)給不能同時(shí)進(jìn)行。設(shè)計(jì)用 SQ5和SQ6來進(jìn)行連鎖保護(hù)。SQ5和SQ6的動斷 觸點(diǎn)并聯(lián)后串接在控制電路中，當(dāng)工作臺和鏜頭架自動進(jìn)給手柄扳到自動進(jìn)給位 置時(shí)，SQ5被壓下，觸點(diǎn)斷開；當(dāng)鏜軸和花盤刀架自動進(jìn)給手柄扳到自動進(jìn)給位 置時(shí)，SQ6被壓下，觸點(diǎn)斷開。無論哪種都會使控制電路被切斷，使機(jī)床不能工 作。實(shí)現(xiàn)連鎖保護(hù)。位置圖:四.元器件選擇一覽表:代號名稱規(guī)格和型號數(shù)量作用及用途M1電動機(jī)J02-51-2/1帶動主軸旋轉(zhuǎn)M2電動機(jī)J02-31-2/1驅(qū)動快速移動KM1交流接觸器1控制M1正轉(zhuǎn)KM2交流接觸器1控制M1反轉(zhuǎn)KM3交流接觸器1短接限流電阻KM4交流接觸器

19、1控制M1低速旋轉(zhuǎn)KM5交流接觸器1控制M1變速旋轉(zhuǎn)KM6交流接觸器1控制M1正速KM7交流接觸器1控制M1反速KA1中間繼電器J27-441控制M1正速KA2中間繼電器J27-441控制M1反速KT時(shí)間繼電器JS7-2A1控制M1變速旋轉(zhuǎn)KS-1速度繼電器JY1 380V/2A1控制M1反轉(zhuǎn)制動KS-2速度繼電器JY1 380V/2A1控制M1正轉(zhuǎn)制動QS電源開關(guān)HZ2-25/31電源總開關(guān)SB1:按鈕LA22控制M1停止按鈕SB2按鈕LA21控制M1正轉(zhuǎn)啟動SB3按鈕LA21控制M1反轉(zhuǎn)啟動SB41按鈕LA21控制M1正轉(zhuǎn)點(diǎn)動SB5按鈕LA21控制M1反轉(zhuǎn)點(diǎn)動SQ行程開關(guān)LX5-111M1變速接觸SQ1行程開關(guān)LX1-11J2連鎖保護(hù)SQ2 行程開關(guān)LX3-11K1連鎖保護(hù)SQ3行程開關(guān)LX1-11K2主軸變速旋轉(zhuǎn)SQ4行程開關(guān)LX1-11K1進(jìn)給變速SQ5行程開關(guān)LX1-11K1進(jìn)給變速沖動SQ6行程開關(guān)LX1-11K1主軸變速沖動SQ7行程開關(guān)LX1-11K2M2反轉(zhuǎn)限位SQ8 :行程開關(guān)LX1-11K2M2正轉(zhuǎn)限位TS變壓器BK-300 3800/110V24V1控制照明電源FR:熱繼電器JR0-40整 定電流 16A4M1過載保護(hù)FU1熔斷器RL1-60/403M1短路保護(hù)FU