銑床電氣控制課程設(shè)計(jì).doc

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第一章 設(shè)計(jì)要求 1.1 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)銑床電氣控制課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 1.2設(shè)計(jì)要求 1．主軸電動(dòng)機(jī)控制 為主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)。從主電路看出，主軸電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向由轉(zhuǎn)換開關(guān)電阻和速度繼電器組成停機(jī)反接制動(dòng)控制。 表1 轉(zhuǎn)換開關(guān)動(dòng)作表 觸點(diǎn) 線端標(biāo)號(hào) 操作手柄位置 順銑 停止 逆銑 － － + + － － + － － － － + （1）主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng) 接通電源開關(guān)，選擇主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向，操作轉(zhuǎn)換開關(guān)于所需位置。主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止分別由裝于工作臺(tái)上與床身上的控制按鈕、和、實(shí)現(xiàn)兩地控制。按下按鈕或，接觸器得電，主觸點(diǎn)閉合并自鎖，主軸電動(dòng)機(jī)按預(yù)選方向起動(dòng)，帶動(dòng)主釉、銑刀旋轉(zhuǎn)，同時(shí)速度繼電器常開觸點(diǎn)閉合，為停機(jī)反接制動(dòng)作準(zhǔn)備。 （2）太短，反接制動(dòng)的時(shí)間也太短，制動(dòng)效果差，因此，操作時(shí)要在主軸快停機(jī)時(shí)再松開按鈕。 （3）主軸的變速?zèng)_動(dòng) 主軸的變速采用圓孔盤式結(jié)構(gòu)，變速時(shí)操作變速手柄在拉出或推回過(guò)程中短時(shí)觸動(dòng)沖動(dòng)開關(guān)，主軸電動(dòng)機(jī)瞬動(dòng)一下而實(shí)現(xiàn)。 主軸處于停車狀態(tài)時(shí)，操作變速手柄，觸動(dòng)沖動(dòng)開關(guān)使接觸器瞬時(shí)得電，電動(dòng)機(jī)定子串電阻沖動(dòng)一下，帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一下，便于齒輪嚙合，完成變速。 主軸已起動(dòng)工作時(shí)，要變速同樣操作變速手柄，操作時(shí)也觸動(dòng)沖動(dòng)開關(guān)，使接觸器失電，得電一下進(jìn)行反接制動(dòng)，使主軸轉(zhuǎn)速迅速下降，以便于在低速下齒輪嚙合，完成變速后，應(yīng)重新按起動(dòng)按鈕，主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)繼續(xù)工作。 主軸在變速操作時(shí)，以較快速度將手柄推入嚙合位置，因?yàn)榈乃矂?dòng)是靠手柄上凸輪的一次接觸達(dá)到，如果推入動(dòng)作緩慢，凸輪與接觸時(shí)間延長(zhǎng)，會(huì)使主油電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高，從而使齒輪嚙合不上，甚至損壞斷輪。 2．工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制 工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)需在主軸起動(dòng)之后進(jìn)行。接觸器常開觸點(diǎn)（11－12）閉合，接通進(jìn)給控制電源。工作臺(tái)的左、右、前、后、上、下方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均由進(jìn)給拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)及機(jī)械結(jié)構(gòu)的聯(lián)合動(dòng)作，來(lái)實(shí)現(xiàn)六個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)?？刂乒ぷ髋_(tái)運(yùn)動(dòng)的電路是與左、右機(jī)械操作手柄聯(lián)動(dòng)的行程開關(guān)、及與前、后、上、下操作手柄聯(lián)動(dòng)的行程開關(guān)、組成復(fù)合控制。這時(shí)圓工作臺(tái)開關(guān)在斷開位置，即觸點(diǎn)（17－18）和（12－22）接通，（12－19）斷開，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)通過(guò)工作臺(tái)方向操作手柄進(jìn)行控制。圓工作臺(tái)開關(guān)動(dòng)作表見表2。 表2圓工作臺(tái)開關(guān)動(dòng)作表 觸點(diǎn) 線端標(biāo)號(hào) 操作手柄位置 圓工作臺(tái)工作 圓工作臺(tái)不工作 17－18 － + 22－19 + － 12－22 － + （1）工作臺(tái)的左、右（縱向）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)的左、右進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由工作臺(tái)前面的縱向操作手柄進(jìn)行控制。當(dāng)將操作于柄扳到向右位置時(shí)，行程開關(guān)壓合，其常開觸點(diǎn)（18－19）接通，常閉觸點(diǎn)（25－17）斷開，此時(shí)，控制電源經(jīng)（12－15－16－17－18－19）接通接觸器，吸合，主觸點(diǎn)接通電動(dòng)機(jī)正序電源，正向旋轉(zhuǎn)，工作合作向右進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。同理，當(dāng)將操作手柄扳到向左位置時(shí)，行程開關(guān)壓合，工作臺(tái)向左進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 若將手柄置于中間位置，、復(fù)原，、均不吸合，工作臺(tái)停止左右方向運(yùn)動(dòng)。 （2）工作臺(tái)前后（橫向）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和上、下（垂直）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)的前后及上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，共用一套操作于柄控制，手柄有5個(gè)控制位置，處于中間位置為原始狀態(tài)，進(jìn)給離合器處于脫開狀態(tài)，行程開關(guān)、均復(fù)位，工作臺(tái)不運(yùn)動(dòng)。當(dāng)操作向前、向后手柄時(shí)．通過(guò)機(jī)械裝置連結(jié)前、后進(jìn)給離合器。當(dāng)操作向上、向下手柄時(shí)，連結(jié)上、下進(jìn)給離合器。同時(shí)，使或壓合接通，電動(dòng)機(jī)正向或反向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)作前后、上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 工作臺(tái)向前和向下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的電氣控制電路相同。當(dāng)將操作手柄扳到向前或向下位置時(shí)，壓合行程開關(guān)，使其常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合，控制電源經(jīng)（12－22－25－17－l 9）接通線圈，吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)并通過(guò)機(jī)械聯(lián)動(dòng)將前、后進(jìn)給離合器或上、下進(jìn)給離合器接入，使工作合作向前或向下方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 工作臺(tái)向后和向上進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也共用一套電氣控制裝置。當(dāng)將操作手柄扳到向后或向上位置時(shí)。壓合行程開關(guān)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)．使工作臺(tái)作向后或向上方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 （3）圓工作臺(tái)的工作 圓工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。在使用時(shí)，首先必須將圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)扳至“接通”位置，即圓工作臺(tái)的工作位置。此時(shí)，的觸點(diǎn)（12－22）、（17－18）斷開，（22－19）接通，這樣就切斷了銑床工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制回路，工作臺(tái)就不可能作左、右、前、后和上、下方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。圓工作臺(tái)的控制電路中，控制電源經(jīng)（12－15－16－17－25－22－19）接通接觸器線圈回路，使電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)圓工作臺(tái)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于線圈回路被切斷，所以進(jìn)給電動(dòng)機(jī)僅能以正向旋轉(zhuǎn)。因此，圓工作臺(tái)也只能按一個(gè)方向作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 （4）進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng) 進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)與主軸變速?zèng)_動(dòng)一樣，為了便于變速時(shí)齒輪的嚙合，電氣控制上沒有進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)電路。但進(jìn)給變速時(shí)不允許工作臺(tái)作任何方向的運(yùn)動(dòng)。 變速時(shí)，先將變速手柄拉出，使齒輪脫離嚙合，然后轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤至所選擇的進(jìn)給速度擋，最后推入變速手柄。在推入變速手柄時(shí)，應(yīng)先將手柄向極端位置拉一下，使行程開關(guān)被壓合一次．其常閉觸點(diǎn)（12－15）斷開，常開觸點(diǎn)（15－19）接通，控制電源經(jīng)（12－22－25－17－16－15－19）接通接觸器，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)作瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，便于齒輪嚙合。 （5）工作臺(tái)快速移動(dòng) 銑床工作臺(tái)除能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外，還可進(jìn)行快速移動(dòng)，它可通過(guò)前述的方向控制手柄配合決速移動(dòng)按鈕或進(jìn)行操作。 當(dāng)工作臺(tái)已在某方向進(jìn)給，此時(shí)按下快速進(jìn)給按鈕或，使接觸器通電，接通快速移動(dòng)電磁鐵，銜鐵吸合，經(jīng)絲杠將進(jìn)給傳動(dòng)鏈中的摩擦離臺(tái)器合上，減少中間傳動(dòng)裝置，工作臺(tái)按原進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向?qū)崿F(xiàn)快速移動(dòng)。當(dāng)放開快速移動(dòng)按鈕或時(shí)，接觸器電磁鐵線圈相繼斷電。銜鐵釋放，摩擦離合器脫開，快速移動(dòng)結(jié)束，工作臺(tái)仍按原進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度和原進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向繼續(xù)進(jìn)給。所以工作臺(tái)的快速移動(dòng)是點(diǎn)動(dòng)控制。 工作臺(tái)的快速移動(dòng)也可以在主軸電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)情況下進(jìn)行。這時(shí)應(yīng)將主軸換向開關(guān)扳向“停止”位置，然后按下或，使接觸器通電并自鎖，操縱工作臺(tái)手柄，使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。再按下快速移動(dòng)按鈕或，工作臺(tái)便可在主軸不旋轉(zhuǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)。 3．冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制與照明電路 冷卻泵電動(dòng)機(jī)通常在銑削時(shí)由轉(zhuǎn)換開關(guān)操作。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)扳至“接通”位置時(shí)，觸點(diǎn) （3－4）閉合，接觸器通電，起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)冷卻泵送出冷卻液。 機(jī)床的局部照明由變壓器輸出24安全電壓，由開關(guān)控制照明燈。 4．控制電路的聯(lián)鎖與保護(hù) 銑床的運(yùn)動(dòng)較多，電氣控制電路較復(fù)雜，為了保證刀具、工件和機(jī)床能夠安全可靠地進(jìn)行工作，應(yīng)具有完善的聯(lián)鎖與保護(hù)。 （1）主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的順序聯(lián)鎖 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)電氣控制電路接在主軸電動(dòng)機(jī)接觸器觸點(diǎn)（11－12）之后。這就保證了在主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)才可起動(dòng)，主軸電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)應(yīng)立即停止。 （2）工作臺(tái)六個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向間的聯(lián)鎖 工作臺(tái)左、右、前、后及上、下六個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分別由兩套機(jī)械機(jī)構(gòu)操作，而銑削加工時(shí)只許一個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，為了避免誤操作．采用機(jī)械聯(lián)鎖比較困難，因此采用電氣聯(lián)鎖。當(dāng)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)左、右方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制電源必須通過(guò)控制上、下與前、后進(jìn)給的行程開關(guān)、常閉觸點(diǎn)支路。當(dāng)工作臺(tái)作前、后和上、下方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制電源必須通過(guò)控制右、左進(jìn)給的行程開關(guān)、常閉觸點(diǎn)支路。這就實(shí)現(xiàn)了由電氣配合機(jī)械定位的六個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖。 （3）圓工作臺(tái)工作與六個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)間的聯(lián)鎖 圓工作臺(tái)工作時(shí)不允許六個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中作任一方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。電路中除了通過(guò)開關(guān)定位聯(lián)鎖外，還必須使控制電路通過(guò)、、、的常閉服點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。 （4）進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)不允許工作臺(tái)作任何方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)聯(lián)鎖 變速?zèng)_動(dòng)時(shí)，動(dòng)作觸點(diǎn)（12－15）斷開，（15－19）接通，因此，控制電源必須經(jīng)過(guò)觸點(diǎn)（即圓工作臺(tái)不工作）和、、、四個(gè)常閉觸點(diǎn)（即工作臺(tái)六個(gè)方向均無(wú)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)），才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)。 （5）保護(hù)環(huán)節(jié) 主電路、控制電路和照明電路都具有短路保護(hù)。六個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的終端限位保護(hù)，是由各自的限位擋鐵來(lái)碰撞操作手柄，使其返回中間位置以切斷控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。 三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，分別由熱繼電器、、實(shí)現(xiàn)。為了確保刀具與工件的安全，要求主軸電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，除二臺(tái)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)外，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也應(yīng)停止，否則撞壞刀具與工件，因此，、應(yīng)串接在相對(duì)位置的控制電路中。當(dāng)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，則要求進(jìn)給運(yùn)動(dòng)先停止，允許刀具空轉(zhuǎn)一會(huì)，再由操作者總停機(jī)。因此，的常閉觸點(diǎn)只串接在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制支路中。 1.3設(shè)計(jì)任務(wù) 1.能按照本組最終要求合理設(shè)計(jì)繼電器電氣原理圖，PLC電氣原理圖。 2.要求上交1份設(shè)計(jì)說(shuō)明書（8000字），2張圖紙。 第二章 設(shè)計(jì)分析 2.1銑床的概述 銑床主要由底座、床身、懸梁、刀桿支腳、升降工作臺(tái)。銑床按照結(jié)構(gòu)形式和加工性能的不同，銑床可分為立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑和專用銑床。銑銷加工一般有順銑和逆銑兩種形式，銑床中刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)。工件（工作臺(tái)）的移動(dòng)或進(jìn)給箱的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)的快速移動(dòng)，及圓工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)為輔助運(yùn)動(dòng)。銑床工作臺(tái)可在垂直、縱向、橫向三個(gè)方向移動(dòng)。 2.2設(shè)計(jì)分析 該銑床有3臺(tái)電動(dòng)機(jī)： 其中M1為主電動(dòng)機(jī)，用換相轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5選擇主軸的轉(zhuǎn)向，停車時(shí)采用電磁離合器制動(dòng)；M3電機(jī)為工作進(jìn)給電動(dòng)機(jī)?？焖僖苿?dòng)通過(guò)電磁離合器械接通快速傳動(dòng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)；M2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)。 對(duì)于主軸電機(jī)要求正反轉(zhuǎn)，但在加工過(guò)程中不需要變換主軸的旋轉(zhuǎn)方向。主軸應(yīng)采用停車制動(dòng)裝置。主軸和工作臺(tái)分別是用單獨(dú)的電機(jī)拖動(dòng)。工作臺(tái)的移動(dòng)由一臺(tái)進(jìn)給電機(jī)拖動(dòng)，由方向選擇手柄來(lái)選擇運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)給電機(jī)要求有正反轉(zhuǎn)。 在操作順序上，應(yīng)保證先開動(dòng)主軸電機(jī)，然后才能開動(dòng)進(jìn)給電機(jī)。停車時(shí)，進(jìn)給電機(jī)先?；蛲瑫r(shí)停。銑床的主軸和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用變速箱調(diào)速，調(diào)速時(shí)要求傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)做瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)。工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，可工進(jìn)也可快進(jìn)。 總的來(lái)說(shuō)對(duì)于銑床設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)： 1、用換相轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇主電機(jī)的制動(dòng)； 2、主運(yùn)動(dòng)采用電磁離合器制動(dòng)； 3、主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)變速，均有瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)； 4、主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)各有單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作臺(tái)的快速移動(dòng)利用電磁離合器接上進(jìn)給的快速傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)； 5、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)是聯(lián)鎖的，只有起動(dòng)主運(yùn)動(dòng)后，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)才能起動(dòng)工作； 6、工作臺(tái)6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng) ，具有完備的聯(lián)鎖。 7、具備多地點(diǎn)控制環(huán)節(jié)； 8、具有短路、零壓、過(guò)載和超程保護(hù) 第三章 繼電器-接觸器控制線路的設(shè)計(jì) 3.1選用控制線路的設(shè)計(jì)方法 控制線路的設(shè)計(jì)大體可分為二種，分別為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法。 3.1.1 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的基本步驟 （1）收集分析國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有同類設(shè)備的相關(guān)資料，使所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)合理，滿足設(shè)計(jì)要求。 （2）控制線路設(shè)計(jì)，一般的壓力機(jī)控制線路設(shè)計(jì)包括主電路，控制電路 輔助電路的設(shè)計(jì)。 首先進(jìn)行主電路設(shè)計(jì)：主要是考慮從電源到執(zhí)行元件（例如電動(dòng)機(jī)）之間的線路設(shè)計(jì)。然后進(jìn)行控制線路設(shè)計(jì)：主要考慮如何滿足電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)動(dòng)功能及生產(chǎn)工藝要求，包括實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程自動(dòng)化或半自動(dòng)化的控制等，也就是完成正確地“選擇”和有機(jī)地“組合”的任務(wù)；最后考慮如何完善整個(gè)控制電路的設(shè)計(jì)，各種保護(hù)，聯(lián)瑣以及信號(hào)，照明等輔助電路的設(shè)計(jì)。 （3） 全面檢查所設(shè)計(jì)電路，有條件時(shí)，可以進(jìn)行模擬試驗(yàn)，以進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)。 （4） 合理選擇各電氣元件。 3.1.2 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的基本特點(diǎn) （1）設(shè)計(jì)過(guò)程是逐步完善的，一般不易獲得最佳的設(shè)計(jì)方案。但該方法簡(jiǎn) 單易行，應(yīng)用很廣。 （2）需反復(fù)修改，這樣會(huì)影響設(shè)計(jì)速度。 （3）需要一定的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中往往會(huì)因考慮不周而影響電路的可靠性。 （4）一般需要進(jìn)行模擬試驗(yàn)。 3.1.3 邏輯設(shè)計(jì)法的基本概念 邏輯設(shè)計(jì)法，主要是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求（工作循環(huán)，液壓系統(tǒng)圖等），將控制線路中的接觸器，繼電器線圈的通電與斷電，觸點(diǎn)的閉合與斷開，以及主令元件的接通和斷開等看成邏輯變量，并將這些邏輯變量關(guān)系表示為邏輯函數(shù)的關(guān)系式，再運(yùn)用邏輯函數(shù)基本公式和運(yùn)算規(guī)律，對(duì)邏輯函數(shù)式進(jìn)行簡(jiǎn)化，然后根據(jù)簡(jiǎn)化的邏輯函數(shù)式畫出相應(yīng)的線路原理圖，最后再進(jìn)一步檢查，化簡(jiǎn)和完善，以期獲得既滿足工藝要求，又經(jīng)濟(jì)合理的最佳設(shè)計(jì)方案。 3.1.4 邏輯設(shè)計(jì)法的一般步驟 （1）按工藝要求作出工作循環(huán)圖。 （2）確定執(zhí)行元件與檢測(cè)元件，并作出執(zhí)行元件節(jié)拍表和檢測(cè)元件狀態(tài)表。 （3）根據(jù)檢測(cè)元件狀態(tài)表寫出各程序的特征數(shù)，并確定分組，設(shè)置中間記 憶元件，各分組所有程序能區(qū)分開。 （4）列寫中間記憶元件開關(guān)函數(shù)及其執(zhí)行元件動(dòng)作邏輯函數(shù)表達(dá)式，并畫 出相應(yīng)的電路圖。 （5）對(duì)按邏輯函數(shù)表達(dá)式畫出的控制邏輯電路圖進(jìn)行檢查，化簡(jiǎn)和完善。 邏輯設(shè)計(jì)法與經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法相比，采用邏輯設(shè)計(jì)的電路較為合理，能節(jié)省所用元件的數(shù)量，能獲得某種邏輯功能的最簡(jiǎn)電路，但是邏輯設(shè)計(jì)法整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程較為復(fù)雜，對(duì)于一些復(fù)雜的控制要求，還必須設(shè)計(jì)許多新的條件，同時(shí)對(duì)電路競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題也較難處理。因此，在一般的電器控制線路設(shè)計(jì)中，邏輯設(shè)計(jì)法僅為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的輔助和補(bǔ)充。 3.2繼電器——接觸器控制線路 對(duì)于線路的設(shè)計(jì)我們采用的是邏輯設(shè)計(jì)法，根據(jù)設(shè)計(jì)銑床的要求，設(shè)計(jì)的主電路和控制電路如附圖1和附圖2。其具體的控制說(shuō)明如下： 3.2.1．主軸電動(dòng)機(jī)控制： 主軸電機(jī)的控制主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：（1）主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)；（2）主軸電動(dòng)機(jī)停機(jī)；（3）主軸的變速?zèng)_動(dòng)。 在設(shè)計(jì)圖中：為主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)。從主電路看出，主軸電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向由轉(zhuǎn)換開關(guān)預(yù)選確定。轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作下表。主軸電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止由接觸器控制，接觸器及控制的電路組成能耗制動(dòng)停機(jī)。 表3轉(zhuǎn)換開關(guān)動(dòng)作表 觸點(diǎn) 操作手柄位置 順銑 停止 逆銑 － － + + － － + － － － － + （1）主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng) 接通電源開關(guān)，選擇主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向，操作轉(zhuǎn)換開關(guān)于所需位置。主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止分別由裝于工作臺(tái)上與床身上的控制按鈕、和、實(shí)現(xiàn)兩地控制。按下按鈕或，接觸器得電，主觸點(diǎn)閉合并自鎖，主軸電動(dòng)機(jī)按預(yù)選方向起動(dòng)，帶動(dòng)主釉、銑刀旋轉(zhuǎn)。 （2）主軸電動(dòng)機(jī)停機(jī) 按下停機(jī)按鈕或。接觸器失電，切斷正序電源，同時(shí)接觸器得電，電動(dòng)機(jī)串入能耗制動(dòng)電路而馬上停機(jī)。 （3）主軸的變速?zèng)_動(dòng) 主軸的變速采用圓孔盤式結(jié)構(gòu)，變速時(shí)操作變速手柄在拉出或推回過(guò)程中短時(shí)觸動(dòng)沖動(dòng)開關(guān)，主軸電動(dòng)機(jī)瞬動(dòng)一下而實(shí)現(xiàn)。 主軸處于停車狀態(tài)時(shí)，操作變速手柄，觸動(dòng)沖動(dòng)開關(guān)使接觸器瞬時(shí)得電，電動(dòng)機(jī)定子串電阻沖動(dòng)一下，帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一下，便于齒輪嚙合，完成變速。 主軸已起動(dòng)工作時(shí)，要變速同樣操作變速手柄，操作時(shí)也觸動(dòng)沖動(dòng)開關(guān)，使接觸器失電，得電一下進(jìn)行能耗制動(dòng)，使主軸轉(zhuǎn)速迅速下降，以便于在低速下齒輪嚙合，完成變速后，應(yīng)重新按起動(dòng)按鈕，主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)繼續(xù)工作。 主軸在變速操作時(shí)，以較快速度將手柄推入嚙合位置，因?yàn)榈乃矂?dòng)是靠手柄上凸輪的一次接觸達(dá)到，如果推入動(dòng)作緩慢，凸輪與接觸時(shí)間延長(zhǎng)，會(huì)使主油電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高，從而使齒輪嚙合不上，甚至損壞斷輪。 3.2.2．工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制： 工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)包括工作臺(tái)的左右進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、工作臺(tái)的前后進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及工作臺(tái)的上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，總共六個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)這六個(gè)方面運(yùn)動(dòng)只允許某一時(shí)刻出現(xiàn)一個(gè)。其中在銑床當(dāng)中還有一個(gè)擴(kuò)展安裝的圓工作臺(tái)，圓工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)只能同時(shí)出現(xiàn)一個(gè)，圓工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間的轉(zhuǎn)換是通過(guò)圓工作臺(tái)開關(guān)SA1來(lái)控制的。同時(shí)工作臺(tái)還具有快速移動(dòng)的功能，快速移動(dòng)既可以在主軸電機(jī)工作的時(shí)候，也可以在主軸電機(jī)停止的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)。 工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)需在主軸起動(dòng)之后才能進(jìn)行。接觸器常開觸點(diǎn)閉合，接通進(jìn)給控制電源。工作臺(tái)的左、右、前、后、上、下方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均由進(jìn)給拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)及機(jī)械結(jié)構(gòu)的聯(lián)合動(dòng)作，來(lái)實(shí)現(xiàn)六個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。控制工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的電路是與左、右機(jī)械操作手柄聯(lián)動(dòng)的行程開關(guān)、及與前、后、上、下操作手柄聯(lián)動(dòng)的行程開關(guān)、組成復(fù)合控制。這時(shí)圓工作臺(tái)開關(guān)在斷開位置，即觸點(diǎn)和接通，斷開，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)通過(guò)工作臺(tái)方向操作手柄進(jìn)行控制。圓工作臺(tái)開關(guān)動(dòng)作表如下： 表4 圓工作臺(tái)開關(guān)動(dòng)作表 觸點(diǎn) 操作手柄位置 圓工作臺(tái)工作 圓工作臺(tái)不工作 － + + － － + （1）工作臺(tái)的左、右（縱向）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)的左、右進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由工作臺(tái)前面的縱向操作手柄進(jìn)行控制。當(dāng)將操作于柄扳到向右位置時(shí)，行程開關(guān)壓合，其常開觸點(diǎn)（18－19）接通，常閉觸點(diǎn)（21－22）斷開，此時(shí)，控制電源經(jīng)（12－14－15－16－17－18－19）接通接觸器，吸合，主觸點(diǎn)接通電動(dòng)機(jī)正序電源，正向旋轉(zhuǎn)，工作合作向右進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。同理，當(dāng)將操作手柄扳到向左位置時(shí)，行程開關(guān)壓合，工作臺(tái)向左進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 若將手柄置于中間位置，、復(fù)原，、均不吸合，工作臺(tái)停止左右方向運(yùn)動(dòng)。 （2）工作臺(tái)前后（橫向）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和上、下（垂直）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)的前后及上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，共用一套操作于柄控制，手柄有5個(gè)控制位置，處于中間位置為原始狀態(tài)，進(jìn)給離合器處于脫開狀態(tài)，行程開關(guān)、均復(fù)位，工作臺(tái)不運(yùn)動(dòng)。當(dāng)操作向前、向后手柄時(shí)．通過(guò)機(jī)械裝置連結(jié)前、后進(jìn)給離合器。當(dāng)操作向上、向下手柄時(shí)，連結(jié)上、下進(jìn)給離合器。同時(shí)，使或壓合接通，電動(dòng)機(jī)正向或反向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)作前后、上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 工作臺(tái)向前和向下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的電氣控制電路相同。當(dāng)將操作手柄扳到向前或向下位置時(shí)，壓合行程開關(guān)，使其常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合，控制電源經(jīng)（12－14－21－22－17－18－l 9）接通線圈，吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)并通過(guò)機(jī)械聯(lián)動(dòng)將前、后進(jìn)給離合器或上、下進(jìn)給離合器接入，使工作合作向前或向下方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 工作臺(tái)向后和向上進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也共用一套電氣控制裝置。當(dāng)將操作手柄扳到向后或向上位置時(shí)。壓合行程開關(guān)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)．使工作臺(tái)作向后或向上方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 （3）圓工作臺(tái)的工作 圓工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。在使用時(shí)，首先必須將圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)扳至“接通”位置，即圓工作臺(tái)的工作位置。此時(shí)，的觸點(diǎn)、斷開，接通，這樣就切斷了銑床工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制回路，工作臺(tái)就不可能作左、右、前、后和上、下方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。圓工作臺(tái)的控制電路中，控制電源經(jīng)（12－14－15－16－17－22－21－19）接通接觸器線圈回路，使電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)圓工作臺(tái)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于線圈回路被切斷，所以進(jìn)給電動(dòng)機(jī)僅能以正向旋轉(zhuǎn)。因此，圓工作臺(tái)也只能按一個(gè)方向作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 （4）工作臺(tái)快速移動(dòng) 銑床工作臺(tái)除能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外，還可進(jìn)行快速移動(dòng)，它可通過(guò)前述的方向控制手柄配合決速移動(dòng)按鈕或進(jìn)行操作。 當(dāng)工作臺(tái)已在某方向進(jìn)給，此時(shí)按下快速進(jìn)給按鈕或，使接觸器通電，接通快速移動(dòng)電磁鐵，銜鐵吸合，經(jīng)絲杠將進(jìn)給傳動(dòng)鏈中的摩擦離臺(tái)器合上，減少中間傳動(dòng)裝置，工作臺(tái)按原進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向?qū)崿F(xiàn)快速移動(dòng)。當(dāng)放開快速移動(dòng)按鈕或時(shí)，接觸器電磁鐵線圈相繼斷電。銜鐵釋放，摩擦離合器脫開，快速移動(dòng)結(jié)束，工作臺(tái)仍按原進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度和原進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向繼續(xù)進(jìn)給。所以工作臺(tái)的快速移動(dòng)是點(diǎn)動(dòng)控制。 工作臺(tái)的快速移動(dòng)也可以在主軸電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)情況下進(jìn)行。這時(shí)應(yīng)將主軸換向開關(guān)扳向“停止”位置，然后按下或，使接觸器通電并自鎖，操縱工作臺(tái)手柄，使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。再按下快速移動(dòng)按鈕或，工作臺(tái)便可在主軸不旋轉(zhuǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)。 3.2.3．冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制與照明電路 冷卻泵電動(dòng)機(jī)通常在銑削時(shí)由轉(zhuǎn)換開關(guān)操作。在主軸電機(jī)啟動(dòng)之后將轉(zhuǎn)換開關(guān)扳至“接通”位置時(shí)，觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)冷卻泵送出冷卻液。 機(jī)床的局部照明由變壓器輸出24安全電壓，由開關(guān)控制照明燈。 3.2.4．控制電路的聯(lián)鎖與保護(hù) 銑床的運(yùn)動(dòng)較多，電氣控制電路較復(fù)雜，為了保證刀具、工件和機(jī)床能夠安全可靠地進(jìn)行工作，應(yīng)具有完善的聯(lián)鎖與保護(hù)。控制電路中的連鎖主要有以下幾個(gè)部分： （1）主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的順序聯(lián)鎖 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)電氣控制電路接在主軸電動(dòng)機(jī)接觸器觸點(diǎn)（11－12）之后。這就保證了在主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)才可起動(dòng)，主軸電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)應(yīng)立即停止。 （2）工作臺(tái)六個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向間的聯(lián)鎖 工作臺(tái)左、右、前、后及上、下六個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分別由兩套機(jī)械機(jī)構(gòu)操作，而銑削加工時(shí)只許一個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，為了避免誤操作．采用機(jī)械聯(lián)鎖比較困難，因此采用電氣聯(lián)鎖。當(dāng)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)左、右方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制電源必須通過(guò)控制上、下與前、后進(jìn)給的行程開關(guān)、常閉觸點(diǎn)支路。當(dāng)工作臺(tái)作前、后和上、下方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制電源必須通過(guò)控制右、左進(jìn)給的行程開關(guān)、常閉觸點(diǎn)支路。這就實(shí)現(xiàn)了由電氣配合機(jī)械定位的六個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖。 （3）圓工作臺(tái)工作與六個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)間的聯(lián)鎖 圓工作臺(tái)工作時(shí)不允許六個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中作任一方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。電路中除了通過(guò)開關(guān)定位聯(lián)鎖外，還必須使控制電路通過(guò)、、、的常閉服點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。 （4）進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)不允許工作臺(tái)作任何方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)聯(lián)鎖 變速?zèng)_動(dòng)時(shí)，動(dòng)作觸點(diǎn)（14－15）斷開，（15－19）接通，因此，控制電源必須經(jīng)過(guò)觸點(diǎn)（即圓工作臺(tái)不工作）和、、、四個(gè)常閉觸點(diǎn)（即工作臺(tái)六個(gè)方向均無(wú)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)），才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)。 （5）保護(hù)環(huán)節(jié) 主電路、控制電路和照明電路都具有短路保護(hù)。六個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的終端限位保護(hù)，是由各自的限位擋鐵來(lái)碰撞操作手柄，使其返回中間位置以切斷控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。 三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，分別由熱繼電器、、實(shí)現(xiàn)。為了確保刀具與工件的安全，要求主軸電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，除二臺(tái)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)外，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也應(yīng)停止，否則撞壞刀具與工件，因此，、應(yīng)串接在相對(duì)位置的控制電路中。當(dāng)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，則要求進(jìn)給運(yùn)動(dòng)先停止，允許刀具空轉(zhuǎn)一會(huì)，再由操作者總停機(jī)。因此，的常閉觸點(diǎn)只串接在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制支路中。 3.3一些低壓電器的選擇 在設(shè)備電氣控制線路中，為了滿足生產(chǎn)工藝及電力拖動(dòng)的需要，電動(dòng)機(jī)要經(jīng)常地起動(dòng)、制動(dòng)、改變運(yùn)動(dòng)方向、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；當(dāng)電路發(fā)生過(guò)載、短路、欠壓或失壓等情況時(shí)，控制電路的保護(hù)環(huán)節(jié)還應(yīng)當(dāng)自動(dòng)切斷電路，保護(hù)線路和設(shè)備。所有這些要求都需要借助于電器來(lái)完成。 由于各類電器在設(shè)備電氣控制系統(tǒng)中所處的位置和所起的作用不同，其因此選用的方法也不盡相同。生產(chǎn)機(jī)械常用低壓電器的選擇，主要依據(jù)是電器產(chǎn)品目錄上的各項(xiàng)指標(biāo)或數(shù)據(jù)。正確合理地選擇低壓電器是電氣系統(tǒng)安全運(yùn)行、可靠工作的保證。 對(duì)于電氣元件的選擇，在選擇時(shí)我們應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）根據(jù)對(duì)控制元件功能的要求，確定電氣元件功能的要求，確定電氣元件類型。如繼電器與接觸器，當(dāng)元件用于通，斷功率較大的主電路時(shí)，應(yīng)選擇交流接觸器；若元件用于切換功率較小的電路（如控制電路）時(shí)，則應(yīng)選擇中間繼電器；若伴有延時(shí)要求時(shí)，則應(yīng)選用時(shí)間繼電器。 （2）根據(jù)電氣控制的電壓，電流及功率的大小來(lái)確定元件的規(guī)格，滿足元器件的負(fù)載能力及使用壽命。 （3）掌握元器件預(yù)期的工作環(huán)境及供應(yīng)情況，如防油，防塵，貨源等。 （4）為了保證一定的可靠性，采用相應(yīng)的降額系數(shù)，并進(jìn)行一些必要的技術(shù)和校核。 3.3.1 按鈕 按鈕通常是用來(lái)短時(shí)間接通或斷開小電流控制電路的開關(guān)。 目前按鈕在結(jié)構(gòu)上有多種形式：旋鈕式——手動(dòng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行操作；指示燈——按鈕內(nèi)裝入了信號(hào)指示燈；緊急式——裝有蘑菇形式旋帽，用于緊急操作；等等。一般來(lái)說(shuō)，停止按鈕采用紅色。按鈕主要根據(jù)所需要的觸點(diǎn)數(shù)，使用場(chǎng)合及顏色來(lái)選擇。 3.3.2 低壓開關(guān) 低壓開關(guān)主要包括如下幾種。 1)刀開關(guān) 刀開關(guān)主要用于接通或切斷長(zhǎng)期改組設(shè)備的電源。一般刀開關(guān)的額定電壓不超過(guò)500V額定電流為10A到上千安多種等級(jí)。有些刀開關(guān)附有熔斷器。不帶熔斷器式刀開關(guān)主要有HD型及HS型，帶熔斷器式開關(guān)有HK，HR3系列等。刀開關(guān)主要根據(jù)電源種類，電壓等級(jí)，電動(dòng)機(jī)容量，所需極數(shù)及使用場(chǎng)來(lái)選擇。 2)組合開關(guān) 組合開關(guān)主要是作為電源引入開關(guān)，所以也稱電源隔離開關(guān)。它可以啟停5KW以下的異步電動(dòng)機(jī)，但每小時(shí)的接通次數(shù)不宜超過(guò)10次，開關(guān)的額定電流一般取電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5~2.5倍。 組合開關(guān)主要根據(jù)電源種類，電壓等級(jí)，所需觸點(diǎn)數(shù)及電動(dòng)機(jī)容量進(jìn)行選用。常用的組合開關(guān)為HZ-10系列，額定電流10A，25A，60A和100A四種，適用于交流電壓380V以下，支流電壓220V以下的電氣設(shè)備中。 3)限位開關(guān)（行程開關(guān)） 限位開關(guān)是依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的行程位置而動(dòng)作的小電流開關(guān)。它的選用主要根據(jù)機(jī)械位置對(duì)開關(guān)形式的要求，對(duì)觸點(diǎn)數(shù)目，電壓種類，電壓與電流等級(jí)的要求來(lái)確定。機(jī)床常用的有LX2型，LX19型，JLXK1型，LXW11型和JLXK-111型微動(dòng)開關(guān)等。對(duì)于要求動(dòng)作快，靈敏度高的行程控制，可采用接近開關(guān)。接近開關(guān)也稱為無(wú)觸點(diǎn)限位開關(guān)，它是通過(guò)運(yùn)動(dòng)部件引起的電磁場(chǎng)變化而動(dòng)作的。接近開關(guān)壽命長(zhǎng)，可靠性好，但精度和價(jià)格不如限位開關(guān)。 4)自動(dòng)開關(guān) 自動(dòng)開關(guān)又稱自動(dòng)空氣斷路器，自動(dòng)開關(guān)在壓力機(jī)上應(yīng)用的很廣泛。這是因?yàn)樽詣?dòng)開關(guān)既接通或分?jǐn)嗾９ぷ麟娏?，也能自?dòng)分?jǐn)噙^(guò)載或短路電流，分?jǐn)嗄芰?qiáng)，有欠壓和過(guò)載短路保護(hù)作用。 選擇自動(dòng)開關(guān)應(yīng)考慮其主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓，額定電流和允許切斷的極限電流等。自動(dòng)開關(guān)拖扣器的額定電流應(yīng)等于或大于負(fù)載允許的長(zhǎng)期平均電流；自動(dòng)開關(guān)的極限分?jǐn)嗄芰σ笥?，至少要等于電路最大短路電流；自?dòng)開關(guān)拖扣器電流整定應(yīng)按下面的原則：欠電壓拖扣器額定電壓等于主電路等于主電路額定電壓；熱拖扣器的整定電流與被控對(duì)象（負(fù)載）額定電流相等；電磁拖扣器的瞬時(shí)拖扣器整定電流應(yīng)大于負(fù)載正常工作時(shí)的尖峰電流；保護(hù)電動(dòng)機(jī)時(shí)，電磁拖扣器的瞬時(shí)拖扣電流為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的1.7倍。 3.3.3 接觸器的選用 選擇接觸器主要依據(jù)以下數(shù)據(jù)：電源種類（直流或交流）；主觸點(diǎn)額定電流；輔助觸點(diǎn)的種類、數(shù)量和觸點(diǎn)的額定電流；電磁線圈的電源種類、頻率和額定電壓；額定操作頻率等。機(jī)床用的最多的是交流接觸器。 交流接觸器的選擇主要考慮主觸點(diǎn)的額定電流、額定電壓、線圈電壓等。交流接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓一般按高于線路額定電壓來(lái)確定。 根據(jù)控制回路的電壓決定接觸器的線圈電壓。為保證安全，一般接觸器吸引線圈選擇較低的電壓。但如果在控制線路比較簡(jiǎn)單的情況下，為了省去變壓器，可選用380V電壓。值得注意的是，接觸器產(chǎn)品系列是按使用類 別設(shè)計(jì)的，所以要根據(jù)接觸器負(fù)擔(dān)的工作任務(wù)來(lái)選用相應(yīng)的產(chǎn)品系列。 接觸器輔助觸點(diǎn)的數(shù)量、種類滿足線路的需要。 3.3.4 繼電器的選用 1）一般繼電器的選用 一般繼電器是指具有相同電磁系統(tǒng)的繼電器，又稱電磁繼電器。選用時(shí)，除滿足繼電器線圈電壓或線圈電流的要求外，還應(yīng)按照控制需要分別選用過(guò)電流繼電器、欠電流繼電器、過(guò)電壓繼電器、欠電壓繼電器中間繼電器等。另外電壓、電流繼電器還有交流、直流之分，選擇時(shí)也應(yīng)當(dāng)注意。 2）時(shí)間繼電器的選擇 時(shí)間繼電器是壓力機(jī)控制線路中常用電器之一。它的類型有：電磁式，空氣阻尼式，電動(dòng)式及電子式等。用的較多的是空氣阻尼式時(shí)間繼電器，它的特點(diǎn)是工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，延時(shí)整定范圍較寬（可達(dá)0.4s～180s） 時(shí)間繼電器型式多樣，各具特點(diǎn)，選擇時(shí)應(yīng)從以下幾方面考慮。 (1) 根據(jù)控制線路的要求來(lái)選擇延時(shí)方式，即通電延時(shí)型或斷電延時(shí)型。 (2) 根據(jù)延時(shí)準(zhǔn)確度要求和延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)選擇。 (3) 根據(jù)使用場(chǎng)合、工作環(huán)境選擇合適的時(shí)間繼電器。 3）熱繼電器的選擇 熱繼電器的選擇應(yīng)按電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境、起動(dòng)情況、負(fù)載性質(zhì)等因素來(lái)考慮。一方面要充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力，另一方面，對(duì)電動(dòng)機(jī)在短時(shí)過(guò)載與起動(dòng)瞬間不受影響。 熱繼電器結(jié)構(gòu)形式的選擇。星形連接的電動(dòng)機(jī)可以選擇兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，三角形連接的電動(dòng)機(jī)應(yīng)當(dāng)選擇帶斷相保護(hù)裝置的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器。 根據(jù)以上的選擇原則，在本次設(shè)計(jì)中選用的各中元器件如下表所示： 表5 控制線路電器元件的代號(hào)、名稱及型號(hào) 代號(hào) 名稱 型號(hào) Q 電源總開關(guān) HZ-60/3 M1 主軸電機(jī) JOF-52/4 M2 冷卻泵電機(jī) JCB-22 M3 進(jìn)給電機(jī) JOF-41/4 VC 整流橋 ------- KM1 主軸啟動(dòng)接觸器 CJ10-40 KM2 主軸制動(dòng)接觸器 CJ10-40 KM3 進(jìn)給正轉(zhuǎn)接觸器 CJ10-20 KM4 接給反轉(zhuǎn)接觸器 CJ10-20 KM5 快速移動(dòng)用接觸器 JZ7-44 127V YA 牽引電磁鐵 380V 150N SA1-1、SA1-2、SA1-3 圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān) HZ2-10/3 SA2 照明燈轉(zhuǎn)換開關(guān) HZ1-10/2 SB1、SB2 主軸啟動(dòng)按鈕 LA2 SB3、SB4 主軸停止按鈕 LA2 SB5、SB6 工作臺(tái)快速移動(dòng)按鈕 LA2 SQ6 進(jìn)給點(diǎn)動(dòng)開關(guān) LX-11K SQ7 主軸變速點(diǎn)動(dòng)開關(guān) LX-11K EL 照明燈 JC6-1 SA3 冷卻泵起停轉(zhuǎn)換開關(guān) HZ1-10/2 KR、FR 熱繼電器 JR10-10 FU1—FU3 熔斷器 RL1 SQ1、SQ3 工作臺(tái)右、前、下進(jìn)給行程開關(guān) LX3-11H SQ2、SQ4 工作臺(tái)左、后、上進(jìn)給行程開關(guān) LX3-11H 第四章 可編程控制器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.1可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 在設(shè)計(jì)可編程控制器系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則： （1）最大限速地滿足控制要求 充分發(fā)揮可編程控制器功能，最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。設(shè)計(jì)人員要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集資料。同時(shí)要注意和現(xiàn)場(chǎng)工程管理和技術(shù)人員及操作人員緊密配合，共同解決重點(diǎn)問(wèn)題和疑難問(wèn)題。 （2）保證系統(tǒng)安全可靠 保證可編程控制器控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全，可靠，穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。 （3）力求簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，使用與維修方便 在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷擴(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷降低工程的成本，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。 （4）適應(yīng)發(fā)展的需要 適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。 4.2 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟 （1）分析被控對(duì)象并提出控制要求 在設(shè)計(jì)繼電器-接觸器的時(shí)候我們已經(jīng)對(duì)壓力機(jī)液壓系統(tǒng)的動(dòng)作要求和功能進(jìn)行了詳細(xì)的分析，確定了其控制方案并擬訂了任務(wù)書。 （2）確定輸入/輸出設(shè)備 根據(jù)壓力機(jī)液壓系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。 輸入設(shè)備：開關(guān)SB1，SB2，SB3，SB4，SB5，SB6，SQ1—SQ7 輸出設(shè)備：接觸器KM1—KM5，電磁鐵YA及照明燈等。 （3）選擇可編程控制器 本系統(tǒng)有輸入信號(hào)19個(gè)，輸出信號(hào)7個(gè)，均為開關(guān)量。根據(jù)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)，類型及控制要求，同時(shí)考慮到維護(hù)，改造和經(jīng)濟(jì)性等諸多因素，由參考資料[1]中的P143頁(yè)表5-1選擇可編程控制器型號(hào)為-001，共有24個(gè)輸入點(diǎn)，24個(gè)輸出點(diǎn)，可滿足控制要求。 （4）軟件編制 根據(jù)系統(tǒng)要求可知，繪制控制梯形圖。 第五章 設(shè)計(jì)總結(jié) 為期一周的機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲了，回顧整個(gè)過(guò)程，經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)們的幫助，還有自己的不懈努力，終于定時(shí)定量地完成了這次課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)床電氣控制技術(shù)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論和實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的感性認(rèn)識(shí)。 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我基本了解了銑床電氣控制工作原理等，學(xué)會(huì)了查閱相關(guān)手冊(cè)等。本次設(shè)計(jì)還存在很多不足之處。一是由于本人對(duì)實(shí)際機(jī)床電氣控制系統(tǒng)了解太少，很多要注意的東西知道的太少。二是對(duì)銑床電氣控制工作原理不夠熟悉，在設(shè)計(jì)中走了不少?gòu)澛?。這些都是需要改進(jìn)的地方。 總的來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的鍛煉，提高了我們思考、解決問(wèn)題的能力，為以后的設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。 由于能力有限，設(shè)計(jì)中還存在很多不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)批評(píng)指正。 第六章 參考文獻(xiàn) 1、齊占慶，電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，機(jī)械工業(yè)出版社，2003。 2、張萬(wàn)奎等編，機(jī)床電氣控制技術(shù)，北京大學(xué)出版社，2007 3、程憲平主編，機(jī)電傳動(dòng)與控制（第二版），武漢：華中科技大學(xué)出版社，2003.9 4、石玉珍，電氣制圖及圖形符號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)匯編，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1989