《机电传动控制课程设计》题目

《机电传动控制课程设计》题目

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《机电传动控制》

课程设计报告

题目：摇臂钻床电气控制设计

院（系）：机电与自动化学院

专业班级：

学生姓名：

学号：

指导教师：

2013年12月29日至2014年1月4日

华中科技大学武昌分校

《机电传动控制》课程设计任务书

一、设计题目

摇臂钻床电气控制设计

二、设计主要内容

摇臂钻床由主轴电动机M1、升降电动机M2、夹紧油泵电动机M3、冷却泵电动机M4驱动相应机械部件实现工件钻削加工。

1、控制要求：

（1）主轴电动机M1：

①正反转控制：手动控制；

②正反转停止制动。

（2）摇臂升降电动机M2和夹紧电动机M3：

①关联控制：按下摇臂升/降按钮，根据“立柱松开延时--松开到位—摇臂升降移动—移动到位（限位）—升降停止—立柱夹紧延时—夹紧到位—松紧停止”流程完成摇臂的升降点动控制。（M2正转，摇臂升，M2反转，摇臂降；M3正转，立柱松开；M3反转，立柱夹紧)；

②摇臂松紧可独立点动控制。

（3）冷却泵电动机M4：启停控制。

2、保护要求：

（1）短路保护：主轴电动机M1、升降电动机M2、夹紧油泵电动机M3、冷却泵电动机M4、控电路

（2）长期过载保护：主轴电动机M1、夹紧油泵电动机M3

（3）控电路隔离保护：控电路的电源隔离TC1

三、原始资料

图1 摇臂钻床图片

图2 摇臂钻床机构及运动分析示意图

摇臂钻床的主轴旋转运动和进给运动由一台交流异步电动机M1拖动，主轴的正反转；主轴的调速通过三相异步电动机和变速箱来实现。

摇臂钻床除了主轴的旋转和进给运动外，还有摇臂的上升、下降及立柱的夹紧和放松。摇臂的上升、下降由一台交流异步电动机M2拖动，立柱的夹紧放松由另一台交流电动机M3

摇臂垂

直运动

摇臂回转运动

内外立柱主轴箱

主轴箱径向运动摇臂

主轴箱旋转主运动主轴箱纵向进给

工作台底座

拖动一台齿轮泵，供给夹紧装置所需要的压力油；冷却使用冷却泵电动机M4；摇臂的回转和主轴箱的径向移动通常采用手动。

四、要求的设计成果

1、基本要求：

（1）根据控制要求，设计主电路及控制电路，实现电路及设备的保护，选定所需的电气元件，完成电器元件明细表；

（2）编写摇臂钻床的电气原理设计说明书。

（3）电气原理图绘制在A3图纸上。

2、备选要求：

本课程设计可根据学生对《机电传动控制》课堂教学所掌握知识点的实际情况，制定控制方案，从而形成难易程度不同的控制方法。以下是控制方案的备选表。

注意：基本要求学生必须完成，备选要求不对所有学生作严格要求，学有余力的学生可以在基本要求完成的前提下，选择备选要求。一般来说，控制方案越高级和越复杂，考查评价就越高。

表1 控制方案备选表

序号正反转控制制动方式点动控制顺序及关联控制

1 手动（电动机单向）手动制动点动控制1 两台或三台电动机启

动、停止的先后关联

2 SA开关实现正反转电磁离合器点动控制2

3 电器互锁正反转反接制动点动控制3

能耗制动点动控制4

4 机械加电器互锁正

反转

五、进程安排

表2 进度安排及学时分配表

序号课程设计内容学时分配备注

1 课程设计概论；下达设计任务；分组、准备资料工具等0.5天

2 根据任务的控制要求进行方案构思，初选方案，绘制控制

原理图并与指导教师讨论，方案定稿。

0.5天

3 完成电路图及程序设计，对编制好的电路图交给老师检

查，并按照老师要求修改。

2.5天

4 撰写课程设计说明书0.5天

5 答辩及验收课程设计 1 天

合计 5 天

六、主要参考资料

[1] 程宪平．机电传动与控制（第三版）．武汉:华中科技大学出版社，2011

[2] 邓星钟．机电传动控制（第四版）．武汉：华中科技大学出版社，2007

[3] 郝用兴．机电传动控制．武汉：华中科技大学出版社，2010

[4] 尹志强．机电一体化系统设计课程设计指导书．北京：机械工业出版社，2007

[5] 石祥钟．机电一体化系统设计．北京：化学工业出版社，2009

指导教师（签名）：

20 年月日

目录

1. 课程设计目的 (1)

2. 课程设计题目描述和要求 (1)

2.1. 题目描述 (1)

2.2. 要求 (1)

3. 课程设计报告内容 (2)

3.1. 任务分析 (2)

3.2. 控制方案确定 (3)

3.3. 主电路图和控电路图的拟定及定稿 (3)

4. 元件清单及开关面板设计 (4)

4.1. 元件清单 (4)

4.2. 开关面板设计 (5)

5. 操作说明 (6)

6. 总结 (6)

7. 参考文献 (7)

课程设计成绩评定表

成绩评定

项目比例得分平时成绩（百分制记分）30%

业务考核成绩（百分制记分）70%

总评成绩（百分制记分）100%

评定等级优良中及格不及格

指导教师（签名）：

20 年月日