钻床钻孔加工过程自动控制电路设计课程设计

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告

目录

摘要关键字 (1)

第1章系统概述

1.1设计任务及要求 (1)

1.2系统框图及实现的原理 (2)

第2章系统单元的设计与分析

2.1 自动循环 (2)

2.2 无进给切削 (3)

2.3 方案的总体设计 (4)

第3章系统电路元器件参数计算及选择

3.1 电动机的选择 (5)

3.2 低压断路器的选择 (5)

3.3 熔断器的选择 (6)

3.4 交流接触器的选择 (6)

3.5 继电器的选择 (6)

3.6 控制开关的选择 (7)

3.7 指示灯的选择 (7)

3.8 控制变压器的选择 (8)

3.9电缆线的选择 (8)

第4章电气安装接线图的设计

4.1 电气安装接线图的原则 (8)

第5章总结及致谢 (8)

参考文献 (9)

附图一元器件清单 (9)

附图二完整的系统电气图 (10)

摘要：

在现代工业生产中，为了提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的劳动负担，要求实现整个生产工艺过程全盘自动化。例如机床的自动进刀、自动退刀、工作台往复循环等加工过程自动化，高炉实现整个炼铁过程的自动化等等。由于自动化程度的提高，只有简单的联锁控制已不能满足要求，需要根据工艺过程的特点进行控制。这里我们以钻孔加工过程自动化为例介绍实际生产过程自动化的一个重要的基本规律——按控制过程的变化参量进行控制的规律，本文将详细介绍切削加工刀架控制电路系统的设计思路、过程及原理分析，该系统可以实现刀架的自动循环、无进给切削以及快速停车。最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求，设计方案要合理，机械设计与电气设计应相互配合，确保控制系统安全可靠地工作。

关键字：刀架无进给切削自动循环

第1章系统概述

1.1设计任务及要求

。

图示1-1出钻床钻孔加工时刀架的自动循环过程。具体要求如下：

图示为钻床切削加工示意图，钻头和刀架分别由两台5.5kw 电机控制、驱动；刀架能够从A 点移动到B 点自动停车进行无进给切削加工，当孔的加工精度达到要求后自动回到A 点停车。

设计相应的控制电路完成上述过程的控制，同时利用热继电器实现电机的过载保护。

画出控制连接图，分析其工作原理；撰写设计报告、调试报告、设计心得。

1.2系统框图及实现的原理

1.2.1系统框图

本系统主要由根据生产工艺要求，用行程作为控制信号，采用行程开关作为测量元件，再将这个变化参量反馈回来作用于控制装置，以达到对控制对象进行自动控制对象进行自动控制的目的。这一过程可用结构图1-2表示。

图1-2 按参量变化进行控制的结构

1.2.2 系统具体实现方案 控制装置 控制对象 命令信号 机械运动

本系统采用继电器为主要控制器件，通过控制电机正反转实现刀架的进退，采用行程开关实现自动循环，利用时间继电器确定无进给切削时间，停车时为了减少辅助工时，采用反接制动来实现快速停车。系统主要由自动循环、无进给切削和快速停车三个环节组成。

控制方案的实现流程如图1-3：

图1-3 控制方案的流程图

第2章系统单元的设计与分析

下面针对控制过程中各自的特殊矛盾，采用不同的控制方法加以解决。

2.1 自动循环

为实现刀架自动循环，对电动机的基本要求仍然是启动、停转和反向控制，所不同的是当刀架运动到位置B时能自动地改变电动机工作状态。

总之控制对象要求控制装置根据控制过程位置来改变或终止控制对象的运动。在实现刀架自动循环过程中，最理想的方法就是由控制装置直接反映控制过程变化参数——行程，使刀架在运动到位置B或A时自动发出控制信号进行控制。通常采用直接测量位置信号的元件——行程开关来实现这一要求。

采用行程开关直接测量刀架的行程位置，实现钻削加工自动循环。设计出的控制线路如图2-1所示。

刀架自动循环的控制线路

设计这类电路时大体遵循以下步骤：

1. 首先设计主电路因要求电动机实现正反向运转，故采用正反两个接触器KM1和KM2以通、断电路和改变电源相序，如图1-3中主电路所示。

2. 确定控制电路的基本部分如起、停按钮及自保环节等，如图1-3所示的控制电路为刀架前进、后退的基本控制线路。

3. 设计控制电路的特殊部分在本线路中特殊部分是指自动循环的控制。这里采用行程开关SQ1和SQ2分别作为测量刀架运动到位置A和B的测量元件，由它们给出的控制信号通过接触器作用于控制对象。将SQ2的常闭触头串于正向接触器线圈KM1电路中。SQ2的常开触头于反向起动按钮并联。这样，当刀架前进到位置B时，SQ2动作，将KM1切断；KM2接通，刀架自动返回。SQ1的任务是使电动机在刀架反向运动到位置1时自动停转，故将其常闭触头串联于反向接触中，刀架退回到位置A，撞击SQ1，刀架自动停止运动。

4. 设置必要的保护环节这里采用了熔断器和热继电器分别实现短路和过载保护。

5. 综合审查与简化设计线路上述设计是依据各部分的要求局部进行的。组成一个整体控制线路后需要全面考虑，检查其动作是否无误，有无寄生电路，能否进一部减少电气元件或触头。

这样对任何按行程控制的自动控制线路，根据生产工艺要求，用行程作为控制信号，采用行程开关作为测量元件，再将这个变化参量反馈回来作用于控制装置，以达到对控制对象进行自动控制对象进行自动控制的目的。这一过程可用结构图1-2表示。

2.2 无进给切削

为了提高加工精度，当刀架移动到位置B时，要求无进给情况下继