专用机床的电气自动控制设计

专用机床的电气自动控制设计

【摘要】车床主要运用在工厂的加工工件和小型作坊的工件制作。本文对一台加工零件的孔和倒角的专用车床的电气自动控制线路进行设计。通过机床主电机加工，工进电动机正转反转送工件，同时设计有快速电动机正反转的快送快退来有效的完成对工件的

加工。系统具有较好的可靠性和抗干扰性。

【关键词】专用车床；电气自动控制；设计

0.概述

为了保证一次设备运行的可靠与安全，需要有许多辅助电气设备为之服务，能够实现某项控制功能的若干个电器组件的组合，称为控制回路或二次回路。在设备操作与监视当中，传统的操作组件、控制电器、仪表和信号等设备大多可被电脑控制系统及电子组件所取代，但在小型设备和就地局部控制的电路中仍有一定的应用范围，这也都是电路实现自动化控制的基础。

1.设计内容及要求

本机床采用钻孔—倒角组合刀具加工零件的孔和倒角。加工工艺如下：快进→工进→停留刀光（3s）→快退→停车。工作台工进至终点或返回到原点，均由限位开关使其自动停止，并有限位保护。为保证位移准确定位，要求采用制动措施；快速电动机可进行点动调整，但在工进是无效；设有紧急停止按钮；应有短路和过载保护。

2.电动机的选择和所用电动机的功能

2.1电动机的选择

正确的选择电机具有重要意义，合理的选择电机是从驱动机床的具体对象、合理加工规范，也就是要从车床的使用条件出发、经济、合理、安全等多方面考虑，使电机能够安全可靠运行。

目前我国车床设计制造部门一般都是通过对车床主拖动电动机

进行测试、分析，找出电动机容量与车床主要数据的关系，根据这种关系作为选择电动机容量的分析。

因此，本设计中专用机床采用三台电动机，其中m1为主运动电动机，采用y112m-4容量为4kw；m2为工进电动机，采用y90l-4，采用y90l-4，容量为1.5kw；m3为快速移动电动机，采用y801-2，容量为0.75kw。

2.2主电路的设计

主电路共有三台电动机。如图1所示，m1为主电动机，主要作用是带动主轴旋，作单方向旋转，实现钻床的钻孔、切削等一系列的工艺。m2是工进电动机，主要作用是运送工件到达指定的位置，它具有正反转和制动的功能。m3是快速移动电动机，主要作用是实现工件的快速移动，也具有正反转功能，但是没有制动功能。三相交流电源通过开关qs引入，接触器km1的主触点是控制m1的启动和停止。接触器km2和km3的主触点是控制m2的启动停止和正反转，接触器km4和电阻r是控制m2的降压启动和制动所用。接触器km5和km6的主触点是控制m3的启动停止和正反转。速度继电器ks用来测速，在制动的时候所用。

2.3控制电路的设计

控制回路的电源是用220v电压输入，如图1所示。

主电动机m1的控制：按下启动按钮sb3，接触器km1的线圈得电，接触器km1辅助常闭闭合形成自锁，接触器km1主触点闭合，主电机m1启动。按下停止按钮sb2，接触器km1失电，电动机m1停止转动。

工进电动机m2的控制：按下按钮sb6，中间继电器ka3线圈得电，则中间继电器ka3的常开触点闭合，形成自锁，使得接触器km2的线圈得电，接触器km2动作，主触点辅助触点闭合，电动机m2进行降压启动，进行正转运动，当转到一定的速度的时候ks-1和ks-2闭合，中间继电器ka1线圈得电，但中间继电器ka2线圈不得电，ka1的触点动作并形成自锁，由于中间继电器ka1和ka3都得电动作，所以km4的线圈也得电，接触器km4动作把电阻r短路，使得电动机m2变成全压运行；当按下转换开关sb8，时间继电器通电开始计时，当达到一定的时间，kt的常闭断开，中间继电器ka3和接触器km2失电，m2断电，然后到km3得电，使m2进行反转，当转到一定的时间的时候速度小于速度继电器计时的速度时ks-1和

ks-2都断开，则工进电动机进行完全的制动；当sb8没有断开的的时候工进电动机不能再一次动作，sb5的功能也是用来停止，但是用sb5停止完成后，工进电动机还能再一次进行动作。在正转和反转的电路中都接有km5和km6的常闭触点，起到电器互锁的作用，当快速电动机运行的时候，工进电动机就能动作，而且在正反转的电路上也互接了km2和km3的常闭，使得正转和反转不能同时进行。

依此类推电动机m2的反转的启动和停止的过程都是一样的，就不再进一步说明。

快速电动机m3的控制：快速电动机m3采用的是点动控制的方式完成，由sb4（正转）和sb9（反转）来控制，同时sb4和sb9不能同时按下，否则会导致短路。

2.4保护环节设计

热继电器fr1、fr2和fr3分别对电动机m1、m2和m3进行过载保护，熔断器fu1和fu2分别是对主电路和控制电路实行短路保护，电源指示灯时候用来提示工作者机器是否通电。

2.5限位保护设计

在工件前进和后退的两个截止位置分别设置两个限位开关

sq4/sq2和sq1/sq3。开关当工进电动机进行正转的时候，工件开始运行进行加工，当加工完的时候会慢慢的退出，工件就会撞到

sq2，sq2是一个行程开关，它初始位置是常闭的，当工件撞上去的时候就会变成开路，电动机就会停止转动，sq4是起到保护的作用，当sq2坏了或者出现差错的时候sq4就起作用了。

当工进电动机反转运行的时候，它的限位开关就是sq1和sq3过程也是相似的。

3.结束语

对比分析可知，该专用车床电气控制系统的设计硬件电路及接线简单使用、系统可靠性高、抗干扰能力强，具有良好的性价比等有点，其设计思路可供机械加工企业的相关车床设计改造借鉴。

【参考文献】

[1]鲁远东.机床电气控制技术[m].北京：电子工业出版社，2007.

[2]吕厚余，邓力，张莲，李昌春，余传祥.工业电气控制技术[m].北京：科学出版社，2007.

[3]http：

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