ca6140車床的電氣控制設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計(論文)</b></p><p>　CA6140車床的電氣控制設計</p><p>　　業(yè)論文(設計)誠信承諾書</p><p>　　四川科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）評審表（指導教師用）</p><p>　　說明：在“A、B、C、D、E”對應的欄目下劃“√”</p>&

2、lt;p>　　四川科技職業(yè)學院畢業(yè)設計(論文)任務書</p><p>　題目CA6140車窗的電氣控制設計</p><p>　學生姓名學號</p><p>　專業(yè)機械制造與自動化班級</p><p>　學生承諾我承諾在畢業(yè)論文(設計)活動中，遵守學校有關(guān)規(guī)定，恪守學術(shù)規(guī)范，本人畢業(yè)論文(設計)內(nèi)容除特別注明和引用外，均為本人觀點，不存在

3、剽竊、抄襲他人學術(shù)成果，偽造、篡改實驗數(shù)據(jù)的情況，如果有違規(guī)行為和論文抄襲率達到30%以上，我愿意承擔一切責任，接受學校的處理。 學生(簽名)：年 月 日</p><p>　查詢畢業(yè)設計（論文）抄襲結(jié)果： % </p><p>　指導教師承諾我承諾在畢業(yè)論文(設計)活動中，遵守學校有關(guān)規(guī)定，恪守

4、學術(shù)規(guī)范，經(jīng)過本人核查，該生畢業(yè)論文(設計)內(nèi)容除特別注明和引用外，均為本人觀點，不存在剽竊、抄襲他人學術(shù)成果，偽造、篡改實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。指導教師(簽名)：年 月 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　普通車床是車床中應用最廣泛的一種，CA6140普通車床是比較典型的普通車床。由于CA6140普通車床的加工范圍廣，適于車削內(nèi)外圓柱

5、面，圓錐面以及旋轉(zhuǎn)面，各種公制英制，模數(shù)和徑節(jié)螺紋等，所以其結(jié)構(gòu)復雜，而且自動化程度低，適用于單件小批生產(chǎn)。CA6140普通車床主要由機械本體和電氣控制系統(tǒng)等組成。電氣控制系統(tǒng)是普通車床的重要組成部分吧，在機械設備中起著神經(jīng)中樞的作用。通過它對電動機的控制，能驅(qū)動生產(chǎn)機械，實現(xiàn)各種運動狀態(tài)，達到生產(chǎn)加工的目的。不同的生產(chǎn)機械設備，或者同類型的機床設備，由于各自的工作方式、工藝要求不同，其電氣控制系統(tǒng)也不盡相同。本文利用所學知識，以CA6

6、140型臥式車床為例進行車床電氣控制分析。</p><p>　　關(guān)鍵詞：CA6140；車床；電氣控制 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 CA6140車床的概述7</p><p>　　1.1、CA6240車床的主要功能及特點7</p><p>　　1.

7、2、CA6140車床的型號意義及主要結(jié)構(gòu)7</p><p>　　第二章 CA6140 車床對電氣控制的要求9</p><p>　　第三章 CA6140車床電氣控制電路設計10</p><p>　　3.1、主電路設計10</p><p>　　3.2、控制電路設計11</p><p>　　3.2.1、主軸電動

8、機M1的控制12</p><p>　　3.2.2、冷卻泵電動機的控制12</p><p>　　3.2.3、快速移動電機的控制13</p><p>　　3.2.4、信號指示與照明電路13</p><p>　　3.3、電路的保護環(huán)節(jié)13</p><p>　　第四章 控制電路中各元件的選擇與技術(shù)數(shù)據(jù)15<

9、/p><p>　　4.1、電動機的選擇15</p><p>　　4.2、控制變壓器的選擇15</p><p>　　4.3、熔斷器的選擇16</p><p>　　4.4、導線的選擇16</p><p>　　4.5、電路中各元件數(shù)據(jù)17</p><p>　　第五章繪制綜合電氣控制原理圖19

10、</p><p><b>　　結(jié)論21</b></p><p><b>　　致謝22</b></p><p><b>　　參考文獻23</b></p><p>　　第一章 CA6140車床的概述</p><p>　　1.1、CA6240車床的主要

11、功能及特點</p><p>　　CA6140 車床是一種應用極為廣泛的金屬切削機床，能夠車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋、切斷及割槽，并可以裝上鉆頭或鉸刀進行鉆孔和鉸孔等加工。本機床的主要特點是：</p><p>　　主軸孔徑大(φ72mm)，變速范圍廣(11-1600轉(zhuǎn)/分)；主軸支承采用雙列向心短柱滾子軸承與60度接觸角雙向推力向心球軸承組合，動靜剛度高，抗震型高。</p>&

12、lt;p>　　主傳動齒輪全部采用淬火磨削；床身采用超音頻淬火，導軌面硬度在HRC45以上；精度保持性好。</p><p>　　床頭箱采用外循環(huán)潤滑，有利于散熱、降噪、防泄漏。</p><p>　　操作系統(tǒng)簡潔適用，指示明晰，定位準確，手感好。機床外形美觀。</p><p>　　床鞍和橫向拖板可以快速進退。尾座可卸荷；尾座套筒直徑大，剛性好。</p>

13、<p>　　1.2、CA6140車床的型號意義及主要結(jié)構(gòu)</p><p>　　型號意義：如圖1-1</p><p>　　圖1-1 CA6140車床型號意義</p><p>　　CA6140車床主要由主軸箱、車身、刀架及溜板、尾座、溜板箱、進給箱、絲杠和光杠等部件組成（如圖1-2）。電動機的動力是由一臺7.6KW籠型異步電動機通過V帶傳動，由主軸箱傳到主

14、軸，再由主軸通過卡盤或頂尖帶動工件旋轉(zhuǎn)，變換主軸變速箱外手柄的位置，可以改變主軸的轉(zhuǎn)速。進給運動也由主軸電動機拖動，主軸電動機傳來的動力，經(jīng)主軸箱，再由光杠或絲杠傳至溜板箱，帶動刀架作縱、橫向進給運動。</p><p>　　圖1-2 CA6140車床主要結(jié)構(gòu)</p><p>　　1-主軸箱；2-刀架；3-尾座；4-床身；5、9-床腿；</p><p>　　6-光杠；

15、7-絲杠；8-溜板箱；10-進給箱；11-掛輪</p><p>　　CA6140 車床對電氣控制的要求</p><p>　　CA6140車床主要由主軸電動機、快速移動電機、冷卻泵電機來實現(xiàn)各種運動方式，達到生產(chǎn)加工的目的。</p><p>　　1.主軸電動機選用選用三相籠型異步電動機，不進行調(diào)速，為滿足調(diào)速設計要求，采用機械變速。主軸要求正、反轉(zhuǎn)，對于CA6140車

16、床主軸的正反轉(zhuǎn)由摩擦離合器來實現(xiàn)主軸正反轉(zhuǎn)，電動機只作單向旋轉(zhuǎn)。電動機容量不大，應采用直接啟動。停車時為實現(xiàn)快速停車，一般采用機械或電氣制動</p><p>　　2.快速移動電動機采用點動控制，不需要正反轉(zhuǎn)和調(diào)速，靠機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)不同方向的快速移動。</p><p>　　3.冷去泵電機與主拖動電動機有著聯(lián)鎖關(guān)系，即冷卻泵電動機應在主軸電動機啟動后方可選擇啟動與否；當主軸電動機停止時，冷卻泵電

17、動機便立即停止。冷卻泵電機不需要正反轉(zhuǎn)和調(diào)速</p><p>　　4.電路中應具有必要的保護環(huán)節(jié)、安全可靠的照明電路和信號指示。</p><p>　　第三章 CA6140車床電氣控制電路設計</p><p><b>　　3.1、主電路設計</b></p><p>　　根據(jù)電氣控制的要求，由接觸器KM1、KM2、KM3分

18、別控制電動機M1、M2、M3，具體電路圖如圖3-1所示。</p><p><b>　　圖3-1 主電路</b></p><p>　　主電路中共有三臺電動機，圖中M1為主軸電動機，用以實現(xiàn)主軸旋轉(zhuǎn)和進給運動；M2為冷卻泵電動機；M3為溜板快速移動電動機。M1、M2、M3均為三相異步電動機，容量均小于10kW，全部采用全壓直接起動皆有交流接觸器控制單向旋轉(zhuǎn)。</p

19、><p>　　主軸電動機MI 的運轉(zhuǎn)和停止由接觸器KM1 的三個常開主觸點的接通和斷開來控制。電動機M1 只需作正轉(zhuǎn)，而主軸的正反轉(zhuǎn)是由摩擦離合器改變傳動鏈來實現(xiàn)的。電動機M1的容量小于10KM,所以采用直接啟動。</p><p>　　M2 為冷卻泵電動機,進行車削加工時,刀具的溫度高，需用冷卻液來進行冷卻。為此，車床備有一臺冷卻泵電動機拖動冷卻泵，噴出冷卻液，實現(xiàn)刀具的冷卻。冷卻泵電動機M2

20、 由接觸器KM2 的主觸點控制。</p><p>　　M3 為快速移動電動機，由接觸器KM3 的主觸點控制。</p><p>　　帶鑰匙的低壓短路器QS 是電源總開關(guān)。熱繼電器FR1 和FR2 分別作M1 和M2 的過載保護，快速移動電動機M3 是短時工作的，所以不需要過載保護。M2、M3 的容量都很小，加裝熔斷器FU1 作短路保護。</p><p>　　3.2、控

21、制電路設計</p><p>　　控制電路的供電電壓是110V，通過控制變壓器TC 將380V 的電壓降為110V 得到?？刂谱儔浩鞯囊淮蝹?cè)由FU1 作短路保護，二次側(cè)由FU2、FU3、FU4 分別作短路保護。如圖3-2 所示。</p><p>　　圖 3-2 控制電路</p><p>　　3.2.1、主軸電動機M1的控制</p><p>　

22、　SB1 是紅色的緊急停止按鈕，SB2 是綠色的啟動按鈕。合上QS，主軸電動機M1準備起動，指示燈HL亮，按下SB2，KM線圈得電，KM自鎖觸頭閉合、KM主觸頭閉合、KM輔助常開觸頭閉合，主軸電動機M1起動運轉(zhuǎn)。按下SB1，KM線圈失電，KM1觸頭復位，電動機M1失電停轉(zhuǎn)。</p><p>　　3.2.2、冷卻泵電動機的控制</p><p>　　如果車削加工過程中，工藝需要使用卻液時，合上

23、開關(guān)SA1，在主軸電動機M1運轉(zhuǎn)情況下，KM1線圈得電，其主觸頭閉合，冷卻泵電動機啟動運轉(zhuǎn)。由電氣原理圖可知，只有當主軸電動機M1啟動后，冷卻泵電動機M2才有可能啟動，當M1停止運行時，KM 常開觸頭斷開,M2也就自動停止。</p><p>　　3.2.3、快速移動電機的控制</p><p>　　快速移動電動機M3的啟動是由安裝在進給操縱手柄頂端的按鈕SB3來控制，它與中間繼電器KM3組成

24、點動控制環(huán)節(jié)。將操縱手柄扳到所需要的方向，壓下按鈕SB3，KM3線圈得電，KM3主觸頭閉合，快速移動電機M3啟動，溜板就向指定方向快速移動。</p><p>　　3.2.4、信號指示與照明電路</p><p>　　控制變壓器TC的副邊分別輸出24V和6V電壓，作為機床低壓照明燈和信號燈的電源。EL為機床的低壓照明燈，采用FU4作短路保護，由開關(guān)SA2控制；HL為電源的信號燈，F(xiàn)U3 為信號

25、燈的短路保護，合上電源開關(guān)QS，信號燈HL 亮，表明控制電路有電。</p><p>　　3.3、電路的保護環(huán)節(jié)</p><p>　　1、電路電源開關(guān)是帶有開關(guān)鎖SA的斷路器QS。機床接通電源時需用鑰匙開關(guān)操作，再合上QS，增加了安全性。需要送電時，先用開關(guān)鑰匙插入SA開關(guān)鎖中并右旋，使QS線圈斷電，再扳動斷路器QS將其合上，此時，機床電源送入主電路380V交流電壓，并經(jīng)控制變壓器輸出110

26、V控制電路、24V安全照明電路、6V信號燈電壓。斷電時，若將開關(guān)鎖SA左旋，則觸頭SA(2-3)閉合，QS線圈通電，斷路器QS斷開，機床斷電。若出現(xiàn)誤操作，QS將在0.1s內(nèi)再次自動跳閘。</p><p>　　2、打開機床控制配電箱壁龕門，自動切除機床電源的保護。在配電箱壁龕門上裝有安全行程開關(guān)SQ2，當打開配電盤壁箱門時，安全開關(guān)的觸頭SQ2(2-3)閉合，將使斷路器QS線圈通電，斷路器QS自動跳閘，斷開機床電

27、源，以確保人身安全。</p><p>　　3、機床床頭皮帶罩處設有安全開關(guān)SQ1，當打開皮帶罩時，安全開關(guān)觸頭SQ1（1—4）斷開，將接觸器KM1、KM2、KM3線圈電路切斷，電動機將全部停止旋轉(zhuǎn)，以確保了人身安全。</p><p>　　4、為滿足打開機床配電箱壁龕門進行帶電檢修的需要，可將SQ2安全開關(guān)傳動桿拉出，使觸頭SQ2（2-3）斷開，此時QS線圈斷電，QS開關(guān)仍可合上。當檢修完畢

28、，關(guān)上壁龕門后，將SQ2開關(guān)傳動桿復位，SQ2保護作用照常起作用。</p><p>　　5、電動機M1、M2由熱繼電器FR1、FR2實現(xiàn)電動機長期過載保護；斷路器QS實現(xiàn)全電路的過流、欠電壓保護及熱保護；熔斷器FU、FU1至FU6實現(xiàn)各部分電路的短路保護。</p><p>　　第四章 控制電路中各元件的選擇與技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　4.1、電動機的選擇<

29、;/p><p>　　M1主軸電動機：Y系列電動機具有體積小、重量輕、運行可靠，結(jié)構(gòu)堅固，外形美觀等特點，起動性能好，具有效率高等特點，達到了節(jié)能效果。而且噪聲低、壽命長、經(jīng)久耐用。Y系列電動機適用于空氣中不含易燃、易爆或腐蝕性氣體的場所。Y132-4-B3型號電動機功率為7.5kW，頻率為50Hz，轉(zhuǎn)速為1450轉(zhuǎn)/分，效率為87%，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩為2.2n.m，最大轉(zhuǎn)矩為2.3n.m，所以此類型電動機能符合電路配置，并能

30、有效完成工作。</p><p>　　M2冷卻泵電動機：AOB-25機床冷卻泵是一種浸漬式的三相電泵，它由封閉式三相異步電動機與單極離心泵組合而成，具有安裝簡單方便.運行安全可靠.過負荷能力強.效率高.噪聲低等優(yōu)點，適合作為各種機床輸送冷卻液、潤滑液的動力。此電動機輸出功率為90W，揚程為4米，流量為25升/分，出口管徑為1/2吋，能有效配合M1電動機使用。</p><p>　　M3快速移動

31、電動機：AOS5634功率為250W，電壓為380V，頻率為50Hz，轉(zhuǎn)速為1360轉(zhuǎn)/分，E級</p><p>　　4.2、控制變壓器的選擇</p><p>　　首先查看電源電壓、實際用電載荷和地方條件，然后參照變壓器銘牌標示的技術(shù)數(shù)據(jù)逐一選擇，一般應從變壓器容量、電壓、電流及環(huán)境條件綜合考慮，其中容量選擇應根據(jù)用戶用電設備的容量、性質(zhì)和使用時間來確定所需的負荷量，以此來選擇變壓器容量。

32、</p><p>　　在正常運行時，應使變壓器承受的用電負荷為變壓器額定容量的75～90%左右。運行中如實測出變壓器實際承受負荷小于50%時，應更換小容量變壓器，如大于變壓器額定容量應立即更換大變壓器。同時，在選擇變壓器根據(jù)線路電源決定變壓器的初級線圈電壓值，根據(jù)用電設備選擇次級線圈的電壓值，最好選為低壓三相四線制供電。這樣可同時提供動力用電和照明用電。對于電流的選擇要注意負荷在電動機起動時能滿足電動機的要求(因

33、為電動機起動電流要比下沉運行時大4～7倍)。</p><p>　　JBK2-100VA機床控制變壓器適用交流50-60Hz，輸出額定電壓不超過220V，輸入額定電壓不超過500V，可作為各行業(yè)的機械設備，一般電器的控制電源工作照明，信號燈的電源之用。此類控制變壓器初級電壓為380V，次級電壓分別為110V、24V、6V。</p><p>　　4.3、熔斷器的選擇</p>&l

34、t;p>　　其類型根據(jù)使用環(huán)境、負載性質(zhì)和各類熔斷器的適用范圍來進行選擇。例如：用于照明電路或小的熱負載，可選用RCIA系列瓷插式熔斷器；在機床控制電路中，較多選用RL1系列螺旋式熔斷器</p><p>　　熔斷器的額定電壓必須大于或等于被保護電路的額定電壓；熔斷器的額定電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流。</p><p><b>　　4.4、導線的選擇</b>

35、;</p><p>　　在安裝電器配電設備中，經(jīng)常遇到導線選擇的問題，正確選擇導線是項十分重要的工作，如果導線的截面積選小了，電器負載大易造成電器火災的后果；如果導線的截面積選大了，造成成本高，材料浪費。</p><p>　　導線的載流量與導線截面有關(guān)，也與導線的材料、型號、敷設方法以及環(huán)境溫度等有關(guān)，根據(jù)以下數(shù)據(jù)，主電路選擇BVR-2.5mm2銅芯導線，控制電路BVR-1mm2銅芯導線。

36、</p><p>　　銅線安全載流量(25℃)：</p><p>　　1平方毫米銅電源線的安全載流量——6A</p><p>　　1.5平方毫米銅電源線的安全載流量——14A</p><p>　　2.5平方毫米銅電源線的安全載流量－－28A</p><p>　　4平方毫米銅電源線的安全載流量－－35A</p>

37、;<p>　　6平方毫米銅電源線的安全載流量－－48A</p><p>　　10平方毫米銅電源線的安全載流量－－65A</p><p>　　16平方毫米銅電源線的安全載流量－－91A</p><p>　　25平方毫米銅電源線的安全載流量－－120A</p><p>　　4.5、電路中各元件數(shù)據(jù)</p><p&

38、gt;　　各元器件的型號、規(guī)格及數(shù)量等，如表4-1所示。</p><p>　　表4-1 CA6140 車床電氣元件表</p><p>　　第五章 繪制綜合電氣控制原理圖</p><p>　　依據(jù)國家電氣制圖規(guī)范，按照設計要求，繪制詳細的CA6140車床電氣控制原理圖，如圖5-1所示。</p><p>　　圖 5-1 CA6140車床電氣控

39、制原理圖</p><p><b>　　電路圖說明如下：</b></p><p>　　表 5-1 接觸器觸頭在電路圖中位置的標記</p><p>　　表 5-2 繼電器觸頭在電路圖中位置的標記</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　畢業(yè)設計（論文）的

40、撰寫可以反映出一個大學生在這大學三年里對所學知識的掌握情況，以及運用所學知識的情況，也是對著三年來所學知識的一次全面考核。</p><p>　　本次畢業(yè)設計通過對CA6140車床的電氣控制進行分析，再一次鞏固了大學所學的知識。在對整個電路分析過程中采取化整為零的方法，將整個電路分成若干部分，然后再針對每個部分中每一條線路，每一個元件進行分析。培養(yǎng)了我綜合運用所學的基礎理論課，技術(shù)基礎課，專業(yè)課的知識和實踐技能去分

41、析和解決實際操作中的一般工程技術(shù)問題的能力，使我建立了正確的設計思路，學會了如何把三年所學的理論知識運用到實踐當中去。通過這次畢業(yè)設計，也使我認識到了我的不足之處，所學的基礎知識還不夠扎實。也充分認識到作為一名合格的技術(shù)化人才需要掌握的必備知識，為以后的發(fā)展奠定堅實的基礎。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在整個畢業(yè)設計寫作過程中，我通過

42、查閱資料和參考文獻，由原來的被動學習方式轉(zhuǎn)為主動學習方式，增強了自學能力和動手能力，是我在學習方面的突破吧。同時我學到做任何事情都應該具備那樣的心態(tài)，首先做學問要一絲不茍，對于發(fā)展過程中出現(xiàn)的任何問題和偏差都不要輕視，要通過正確的途徑來解決，再做任何事情的過程中要有耐心和毅力，相信總有方法去解決問題的。而且要與人合作。這樣做起事來事半功倍。</p><p>　　在這次畢業(yè)設計完成之際，謹向我尊敬的指導老師周老師以

43、誠摯的謝意和崇高的敬意。無論是查閱資料還是論文的撰寫，周老師將她所知道的知識毫無保留的傳授了給我，給予了我真誠的鼓勵、中肯的建議和細心地指導。她嚴謹?shù)闹螌W作風給了我深刻的影響，從而慢慢改變著我，促使我在整個畢業(yè)設計中更加完善。另外我還要感謝在大學期間在學習上都給予我?guī)椭蛡魇谥R的老師。是你們的精心教導使我有了良好的專業(yè)知識，這也是我完成畢業(yè)設計的基礎。</p><p>　　最后，我再次衷心的感謝所有關(guān)心、支持、

44、幫助過我的老師和同學，祝你們工作順利、身體健康、幸福平安。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 王本軼 《機電設備控制基礎》 機械工業(yè)出版社 2007</p><p>　　[2] 韓滿林 《設備控制基礎》 電子工業(yè)出版社 2003</p><p>　　[3] 楊林建

45、 《機床電氣控制技術(shù)》 北京理工大學出版社 2011</p><p>　　[4] 郁漢琪 《機床電氣控制技術(shù)》 高等教育出版社 2006</p><p>　　[5] 張德昌 楊機令 《電子電工技術(shù)基礎》 地質(zhì)出版社 1995</p><p>　　[6] 《機床設計手冊》編寫組編 《機床設計手冊-第五冊-機床電力傳動及控制系統(tǒng)設計》 機械工