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机床电气课程设计

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河南工业职业技术学院

课程设计报告

课程名称：机床电气课程设计

题目：万能铣床工作台纵向运动电路改造

学院：河南工业职业技术学院

系别：机电工程系

班级：机电2班

学号：0202100204

姓名：田长有

目录

一、课程设计的对象——铣床 2

（一）铣床的概述 2

机床结构及工作要求 2

二、万能铣床电气控制电路设计 3

（一）工作台纵向运动电气控制电路图分析及介绍 4

（二）元器件的选择

三、PLC编程工作台纵向运动梯形图及介绍………………

四、总结………………

五、参考文献……………19

一、课程设计的对象——铣床

（一）铣床的概述

铣床按照结构形式和加工性能的不同，铣床可分为立铣、卧铣、龙门铣、仿形铣和专用铣床。铣销加工一般有顺铣和逆铣两种形式，铣床中刀具的旋转运动为主运动。工件（工作台）的移动或进给箱的移动为进给运动，工作台的快速移动，及圆工作台的旋转运动为辅助运动。铣床工作台可在垂直、纵向、横向三个方向移动。万能铣床是一种通用的多用途铣床，它可以用铣刀对各种零件进行平面，斜面，沟槽，齿轮及成型表面的加工，还可以加装万能铣头和圆工作台来铣切凸轮及弧行槽。由于这种铣床可以进行多种内容的加工，故称为万能铣床。

（二）机床结构及工作要求

万能铣床具有主轴转速高，调速范围宽，操作方便，工作台能自动循环加工等特点，其结构如下图所示。主要由底座，床身，悬梁，刀杆支架，工作台，溜板和升降台等部分组成。

卧式万能铣床外形结构图

1-底座2-主轴电动机3-床身4-主轴5-悬梁6-刀杆挂脚

7-工作台8-工作台左右进给操作手柄9-滑座10-工作台前后上下操作手柄11-进给变手柄及变速盘12-升降工作台13-进给电动机14-主轴变速盘15-主轴变速手柄

铣刀装在与主轴连在一起的刀杆支架上，在床身的前面有垂直导轨，升降台沿其上下移动；在升降台上面的水平导轨上，装有可在平行与主轴轴线方向移动（横向移动）的溜板，在溜板上部转动部分的导轨上可作垂直与主轴轴线方向的移动（纵向移动），这样，工作台上的工件就可以在六个方向（上，下，左，右，前，后）进给。

为了加快调整工件与刀具之间的相对位置，可以改变传动比，使工作台在六个方向上作快速移动。此外，由于转动部分相对于溜板可绕垂直轴线左，右转一个角度（通常为45度），因此可以加工螺旋槽。工作台上还可以安装圆工作台以扩大铣削能力。

由上述可知，万能铣床的运动方式有：

主运动：铣刀的旋转。

进给运动：工作台在六个方向上的运动。

辅助运动：工作台在六个方向上的快速运动。

二、铣床电气控制电路设计

（一）继电器-接触器电气控制电路的设计

根据铣床的电力拖动及控制要求，同时又考虑了以下几个方面：

1、电气控制线路与机械配合相当紧密，因此分析中要详细了解机械结构与电气控制的关系，但机械结构相对比较复杂。

2、控制线路中设置了变速冲动控制，从而使变速顺利进行。

3、为了操作方便，采用多地控制，实现两地启、停。

4、具有完善的电气联锁，并具有短路、零压、过载及超行程限位保护环节

根据设计要求我们设计了如图所示的主电路和控制电路图。

根据电气控制的电压，电流及功率的大小来确定元件的规格，满足元器件的负载能力及使用寿命。

掌握元器件预期的工作环境及供应情况，如防油，防尘，货源等。

为了保证一定的可靠性，采用相应的降额系数，并进行一些必要的技术和校核。

1按钮

按钮通常是用来短时间接通或断开小电流控制电路的开关。

目前按钮在结构上有多种形式：旋钮式——手动旋转进行操作；指示灯——按钮内装入了信号指示灯；紧急式——装有蘑菇形式旋帽，用于紧急操作；等等。一般来说，停止按钮采用红色。按钮主要根据所需要的触点数，使用场合及颜色来选择。

2低压开关

低压开关主要包括如下几种。

1)刀开关

刀开关主要用于接通或切断长期改组设备的电源。一般刀开关的额定电压不超过500V额定电流为10A到上千安多种等级。有些刀开关附有熔断器。不带熔断器式刀开关主要有HD型及HS型，带熔断器式开关有HK，HR3系列等。刀开关主要根据电源种类，电压等级，电动机容量，所需极数及使用场来选择。

2)组合开关

组合开关主要是作为电源引入开关，所以也称电源隔离开关。它可以启停5KW以下的异步电动机，但每小时的接通次数不宜超过10次，开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.5~2.5倍。

组合开关主要根据电源种类，电压等级，所需触点数及电动机容量进行选用。常用的组合开关为HZ-10系列，额定电流10