1、機電控制技術課程設計指導書執筆人：孫 曉審核人：吳吉平湖南工業大學機械工程學院課程設計目的課程設計是機電控制技術課程的重要組成部分是考察學生動手能力的主要途徑，能幫助學生提高解決實際問題的能力，做到學以致用。下面的課程設計項目，老師可根據具體情況選擇部分做。目錄項目一、鉆床的電氣控制3項目二、機械手液壓系統的電氣控制6項目三、平面磨床的電氣控制8項目四、銑床電氣控制課程設計指導書12項目五、壓力機液壓系統的電氣控制17項目六、組合機床電氣控制課程設計指導書20機電控制技術課程設計指導書一、 目的掌握機電控制技術的一般設計方法。掌握電路設計的一般辦法，掌握電路原理圖的繪制，掌握設備選型的一般辦法

2、。二、 內容和要求機電控制技術共計六個項目，學生通過分組選擇做其中12個項目。項目一、鉆床的電氣控制（一）、內容要求：1主軸電動機控制 主軸電動機M1為單向旋轉，由按鈕SBl、SB2和接觸器KMl實現起動和停止控制。主軸的正、反轉則由M1電動機拖動齒輪泵送出壓力油，通過液壓系統操縱機構，配合正、反轉摩擦離合器驅動主軸正轉或反轉。2搖臂升降控制 搖臂鉆床在加工時，要求搖臂應處于夾緊狀態，才能保證加工精度。但在搖臂需要升降時，又要求搖臂處于松開狀態，否則電動機負載大，機械磨損嚴重，無法升降工作。搖臂上升或下降時，其動作過程是，隨著升降指令發出，先使搖臂與外立柱處于松開狀態，而后上升或下降，待升降到

3、位時，要自行重新夾緊。由于松開與夾緊工作是由液壓系統實現，因此，升降控制必須與松緊機構液壓系統緊密配合。M2為升降電動機，由按鈕SB3、SB4點動控制接觸器KM2、KM3接通或斷開，使M2電動機正、反向旋轉，拖動搖臂上升或下降移動。M3為液壓泵電動機，通過接觸器KM4，KM5接通或斷開，使M3電動機正向帶動雙向液壓泵送出壓力油，經二位六通閥至搖臂夾緊機構實現夾緊與松開。下面以搖臂上升為例簡述動作過程：按下SB3按鈕，時間繼電器KT線圈通電，瞬時常開觸點(13-14)閉合，接觸器KM4線圈得電，液壓泵電動機M3起動旋轉帶動液壓泵送出壓力油，同時斷電延時斷開的KT常開觸點(1-17)閉合，使電磁閥

4、YV線圈得電，液壓泵輸出的壓力油經二位六通閥進入搖臂夾緊機構的松開油腔，推動活塞和菱形塊，將搖臂松開。同時，活塞桿通過彈簧片壓上行程開關SQ2發出搖臂已松開信號。此時，SQ2觸點(6-13)斷開，使接觸器KM4線圈斷電，液壓泵電動機M3停轉，油路單向閥保壓，搖臂處于松開狀態。與此同時，SQ2觸點(6-7)閉合，接觸器KM2線圈得電，升降電動機M2得電起動旋轉，帶動搖臂上升，待搖臂上升至所需位置時，松開按鈕SB2，KM2線圈斷電，M2電動機停轉，搖臂停止上升。同時KT線圈也斷電，KT常閉觸點(17-18)瞬時閉合，而其延時斷開的常開觸點(1-17)仍未打開，使電磁閥YV繼續得電，同時接觸器KM5

5、線圈得電，液壓泵電動機M3反轉，反向送出壓力油，經二位六通閥反方向推動活塞和菱形塊，將搖臂夾緊。KT延時打開觸點，經過13s延時后斷開，同時活塞桿通過彈簧壓下行程開關SQ3，使觸點SQ3(1-17)也斷開，電磁閥YV、KM5線圈斷電。液壓泵電動機M3停轉，搖臂上升后重新夾緊過程結束。行程開關SQ2為搖臂放松信號開關。行程開關SQ3為搖臂夾緊信號開關。時間繼電器KT延時斷開常開觸點是為保證當瞬間操作SB3或SB4，使KM 4得電搖臂開始松開后放開SB3或SB4時，若KM4過早斷電，可能造成搖臂處于半松開狀態。有了KT延時斷開觸電(1-17)后，則能在KT線圈斷電13s內處于閉合狀態，使KM5線圈

6、得電，液壓泵電動機M3反向旋轉，使搖臂重新夾緊，直到延時時間到，KT觸點斷開，SQ3動作，KM5斷電為止，這樣就保證了搖臂在加工工件前總是處于夾緊狀態。3夾緊、松開控制 Z3040型搖臂鉆床除了上述搖臂上升下降過程需要夾緊、松開控制外，還有主軸箱和立柱的松開、夾緊控制。主軸箱和主柱的松開、夾緊從液壓系統中看出二者是同時進行的。當按下松開按鈕SB5，接觸器KM4線圈得電，液壓泵電動機M3正轉，拖動液壓泵輸送出壓力油，經二位六通閥，進入主軸箱與立柱的松開油缸推動活塞和菱形塊，使主軸箱與立柱實現松開，此時由于YV不得電，壓力油不會進入搖臂松開活塞，搖臂仍處于夾緊狀態。當主軸箱與立柱松開時，行程開關S

7、Q4不受壓，觸點(10l-102)閉合，指示燈HLl亮，表示主軸箱與立柱處于松開狀態，可以手動操作主軸箱在搖臂的水平導軌上移動至適當位置。同時推動搖臂(套在內立柱上)使外立柱繞內立柱旋轉至適當的位置，按下夾緊按鈕SB6，接觸KM5線圈得電，M3電動機反轉，拖動液壓泵輸送出反向壓力油至夾緊油缸，使主軸箱和立柱夾緊。同時行程開關SQ4壓下，觸點(101-102)斷開，HLl燈暗，而(101-103)閉合，HL2燈亮，指示主軸箱與立柱處于夾緊狀態，可以進行鉆削加工。4冷卻泵電動機控制 冷卻泵電動機容量小(0.125kW)，由SA1開關控制單向旋轉。5聯鎖、保護環節 電路中利用SQ2實現搖臂松開到位，

8、開始升降的聯鎖控制，利用SQ3，實現搖臂完全夾緊的聯鎖控制。通過KT延時斷開的常開觸點實現搖臂松開后自動夾緊的聯鎖控制。搖臂升降除了按鈕SB4、SB3機械互鎖外，還采用KM 2、KM3電氣的雙重互鎖控制。主軸箱與立柱進行松開、夾緊工作時，為保證壓力油不供給搖臂夾緊油路，通過SB5、SB6常閉觸點切斷YV線圈電路，達到聯鎖目的。電路利用熔斷器FUl作為總電路和電動機M1、M4的短路保護。利用熔斷器FU2作為電動機M2、M3及控制變壓器T一次側的短路保護，利用熱繼電器KRl為M1電動機的過載保護，KR2為M3電動機的過載保護。組合行程開關SQl作為搖臂上升、下降的極限位置保護，SQl有兩對常閉觸點

9、，當搖臂上升下降至極限位置時，相應觸點動作切斷與其對應的上升下降接觸器KM2、KM3，使M2電動機停止轉動，搖臂停止升降，實現升降極限位置保護，電路中失壓或欠壓保護由各接觸器實現。6照明與信號指示電路 通過控制變壓器T降壓提供照明燈EL安全電壓，由SA2開關操作。熔斷器FU3作為短路保護。當主軸電動機工作時，KMl觸點(101-104)接通，指示燈HL3亮，表示主軸工作；當主軸箱、立柱處于夾緊狀態時，SQ4觸點(101-l03)接通，HL2燈亮。主軸箱、立柱處于松開狀態，SQ4觸點(101102)接通，HLl燈亮。（二）設計參考圖(三) 要求能按照本組最終要求合理設計電氣控制圖，并畫出電氣施工

10、圖，再做成控制板，最后連線試驗。要求上交1份設計說明書，2張圖紙，測試結果。項目二、機械手液壓系統的電氣控制（一）、設計要求：機械手一般由執行機構、驅動系統、控制系統及檢測裝置三大部分組成，智能機械手還具有感覺系統和智能系統。驅動系統多數采用電液（氣）機聯合傳動。JS01工業機械手屬于圓柱坐標式、全液壓驅動機械手，具有手臂升降、伸縮、回轉和手腕回轉四個自由度。執行機構相應由手部、手腕、手臂伸縮機構、手臂升降機構、手臂回轉機構和回轉定位裝置等組成，每一部分均由液壓缸驅動與控制。它完成的動作循環為：插定位銷手臂前伸手指張開手指夾緊抓料手臂上升手臂縮回手腕回轉180o拔定位銷手臂回轉95 o 插定位

11、銷手臂前伸手臂中停（此時主機的夾頭下降夾料）手指松開（此時主機夾頭夾著料上升）手指閉合手臂縮回手臂下降手腕回轉復位拔定位銷手臂回轉復位待料，泵卸載。（二）JS01工業機械手液壓系統工作原理及特點JS01工業機械手液壓系統圖如圖1所示。各執行機構的動作均由電控系統發信號控制相應的電磁換各閥，按程序依次步進動作。電磁鐵動作順序見表1。圖1 JS01工業機械手液壓系統該液壓系統的特點歸納如下：1）系統采用了雙聯泵供油，額定壓力為6.3MPa，手臂升降及伸縮時由兩個泵同時供油，流量為（35+18）L/min，手臂及手腕回轉，手指松緊及定位缸工作時，只由小流量泵2供油，大流量泵1自動卸載。由于定位缸和控

12、制油路所需壓力較低，在定位缸去路上串聯有減壓閥8，使之獲得穩定的1.51.8MPa壓力。2）手臂的伸縮和升降采用單桿雙作用液壓缸驅動，手臂的伸出和升降速度分別由單向調整閥15、13和11實現回油節流調速；手臂及手腕的回轉由擺動液壓缸驅動，其正反向運動亦采用單向調速閥17和18、23和24回油節流調速。3）執行機構的定位和緩沖是機械手工作平穩可靠的關鍵。從提高生產率來說，希望機械手正常工作速度越快越好，但工作速度越高，啟動和停止時的慣性力就越大，振動和沖擊就越大，這不僅會影響到機械手的定位精度，嚴重時還會損傷機件。因此為達到機械手的定位精度和運動平穩性的要求，一般在定位前要采取緩沖措施。該機械手

13、手臂伸出、手腕回轉由死擋鐵定位保證精度，端點到達前發信號切斷油路，滑行緩沖；手臂縮回和手臂上升由行程開關適時發信號，提前切斷油路滑行緩沖并定位。此外，手臂伸縮缸和升降缸采用了電液換向閥換向，調節換向時間，亦增加緩沖效果。由于手臂的回轉部分質量圈套，轉速較高，運動慣性矩圈套，系統的手臂回轉缸除采用單向調速閥回油節流調速外，還在回油路上安裝有行程和節流閥19進行減速緩沖，最后由定位缸插銷定位，滿足定位精度要求。4）為使手指夾緊缸夾緊工件后不受系統壓力波動的影響，保證牢固地夾緊工件，采用了液控單向閥21的鎖緊回路。5）手臂升降缸為立式液壓缸，為支承平衡手臂運動部件的自重，采用了單向順序閥12的平衡回

14、路。表1 JS01工業機械手液壓系統電磁鐵、壓力繼電器動作順序表動作順序1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12YK26插銷定位+-+手臂前伸+手指張開+手指抓料+手臂上升+手臂縮回+手腕回轉+拔定位銷+手臂回轉+插定位銷+-+手臂前伸+手臂中停+手指張開+手指閉合+手臂縮回+手臂下降+手腕反轉+拔定位銷+手臂反轉+待料卸載+(三) 要求能按照本組最終要求合理設計繼電器電氣原理圖，PLC電氣原理圖。要求上交1份設計說明書（8000字），2張圖紙。項目三、平面磨床的電氣控制（一）、設計要求：M7130型平面磨床主要由床身、工作臺、電磁吸盤、砂輪架、滑座、立柱等部分組成。在床身上裝有液

15、壓傳動裝置，以便工作臺在床身導軌上通過壓力油推動活塞作往復直線運動，實現水平方向進給運動。工作臺面上有T形槽，用以安裝電磁吸盤或直接安裝大型工件。床身上固定有立柱，滑座安裝在立柱的垂直導軌上，實現垂直方向進給。在滑座的水平導軌上安裝砂輪架，砂輪架由裝入式電動機直接拖動，通過滑座內部的液壓傳動機構實現橫向進給。平面磨床砂輪的旋轉運動為主運動，工作臺完成一次往復運動時，砂輪架作一次間斷性的橫向進給，直至完成整個平面的磨削，然后砂輪架連同滑座沿垂直導軌作間斷性的垂直進給，直至達到工件加工尺寸。平面磨床的輔助運動，如砂輪架在滑座的水平導軌上作快速橫向移動，滑座在立柱的垂直導軌上作快速垂直移動，以及工作

16、臺往復運動速度的調整等。（二）電力拖動及控制要求基于上述磨床的工作性質和加工精度要求，對電力拖動控制方案提出如下要求：1）平面磨床是一種精密加工機床，為了保證其加工精度要求，機床運行時要求平穩。工作臺往復運動在換向時要求慣性要小，無沖擊力，因此，工作臺的往復運動采用液壓傳動。由電動機拖動液壓泵，供應壓力油，通過液壓傳動裝置實現工作臺的縱向進給運動，并通過工作臺上的撞塊操縱床身上的液壓換向閥（開關），改變壓力油的流向，實現工作臺的換向和自動往復運動。2）為了簡化磨床的機械傳動機構，采用多電動機單獨拖動。M7130型平面磨床采用三臺電動機拖動，砂輪的旋轉運動由裝入式電動機直接拖動。液壓泵由液壓泵電

17、動機拖動，經液壓傳動裝置完成工作臺的往復（縱向進給）運動，砂輪架的橫向進給運動，砂輪架的快速橫向移動以及工作臺導軌的潤滑等。拖動冷卻泵的電動機為磨削加工提供冷卻液。3）為了提高磨削質量，要求砂輪有較高轉速，通常采用兩極（理想空載轉速為3000r/min50Hz）的籠型異步電動機拖動。為了提高調整運轉的砂輪主軸的風度，采用裝入式電動機拖動，電動機與砂輪主軸同軸，從而提高了磨床的加工精度。4）平面磨削加工中，由于磨削溫度高，為減少工件的熱變形，必須使工件得到充分的冷卻，同時冷卻液能沖走磨屑和砂粒，以保證磨削精度。5）平面磨床常用電磁吸盤，利用電磁吸力很方便地安裝和加工小工件，且工件在加工過程中由于

18、發熱變形，電磁吸盤允許工件有自由伸縮余地，從而保證加工精度。為了滿足上述電力拖動控制方案的要求，對M7130型平面磨床的電力拖動控制系統提出以下幾點要求：1）砂輪、液壓泵、冷卻泵三臺電動機都只要示單方向旋轉。2）冷卻泵電動機應隨砂輪電動機的開動而開動，若加工中不需要冷卻液時，可單獨判斷冷卻泵電動機。3）在正常加工中，若電磁吸盤吸力不足或消失時，砂輪電動機與液壓泵電動機應立即停止工作，以防止工件被砂輪切身力打飛而發生人身和設備事故。不加工時，即電磁吸盤不工作的情況下，允許砂輪電動機與液壓泵電動機開支，機床作調整運動。4）電磁吸盤勵磁線圈具有吸牢工件的正向勵磁、松開工件的斷開勵磁、以及為抵消剩磁便

19、于取下工件的反勵磁控制環節。5）具有完善的保護環節。各電路的短路保護，各電動機的長期過載保護，零壓、欠壓保護，電磁吸力不足的欠電流保護，以及線圈斷開時產生高電壓，而危及電路中其它電器設備的過壓保護等等。6）機床照明電路與工件去磁的控制環節。（三）M7130型平面磨床電氣控制電路（1）電動機控制電路1.主電路 由電源引入開關Q控制整機電源的接通與斷開。三臺電動牢騷滿腹均要求單向旋轉，M1砂輪電動機、M2冷卻泵電動機，同時由接觸器KM1控制，而M2電動機再經過X1插銷實現單獨判斷控制，M3液壓泵電動機由接觸器KM2控制。2.控制電路 電動機控制電路的控制電源直接采用交流380V，由按鈕SB1、SB

20、2和接觸器KM2構成了砂輪電動機M1單向起支和停止控制電路。由按鈕XB3、SB4和接觸器KM2構成了液壓泵電動機M3單向旋轉起動和停止控制電路。實現兩臺電動機獨立操作控制。3.聯鎖、保護環節 平面磨床在加工中出現電磁吸盤吸力不足或消失時，為確保人身和設備的安全，不允許繼續加工。因此，在兩臺電動機的控制電路中應喃喃自語欠電流繼電器KA常開觸點，達到欠磁聯鎖保護。在不加工時又能單獨控制砂輪與液壓泵電動機運轉工作，因此，在控制電路中KA（3-4）觸點處并接轉換開關SA1于“去磁”位置時，觸點（3-4）接通來實現。主電路與控制電路由熔斷器FU1、FU2分別實現適中保護。砂輪與液壓泵電動機利用熱繼電器K

21、R1、KR2實現長期過載保護。為了保護工件與砂輪的安全，當有一臺電動機過載停機時，另一臺電動機也應停止。因此，應將KR1、KR2常閉觸點串接在總控制電路中。（2）電磁吸盤控制電路電磁吸盤又稱為電磁工作臺，它也是安裝工件的一種夾具。具有夾緊迅速、不損傷工件、且一次能吸牢若干個工件，工作效率高，加工精度高等優點。但它的夾緊程度不可調整，電磁吸盤要用直流電源，且不能用于加工非磁性材料的工件。（3）照明電路與去磁器照明電路由照明變壓器T1，將380V電壓降為24V，并由開關SA2控制照明燈EL，照明變壓器二次側裝有熔斷器FU3作為短路保護。其一次側短路可由熔斷器FU2實現保護。在平面磨床上加工的零件可

22、能存在有剩磁，若零件對剩磁有嚴格要求，應在電磁吸盤取下工件后進行去磁處理。交流去磁器是平面磨床的一個附件。使用時，將交流去磁器插頭插在床身的X2插座上，再將工件放在去磁器上處理即可去磁。 (三) 要求能按照本組最終要求合理設計繼電器電氣原理圖，PLC電氣原理圖。要求上交1份設計說明書（8000字），2張圖紙。（四）參考電氣控制圖項目四、銑床電氣控制課程設計指導書一、設計要求1主軸電動機控制 為主軸拖動電動機。從主電路看出，主軸電動機的轉向由轉換開關預選確定。轉換開關觸點動作見表1。主軸電動機的起動、停止由接觸器控制，接觸器及電阻和速度繼電器組成停機反接制動控制。表1 轉換開關動作表觸點線端標號

23、操作手柄位置順銑停止逆銑+（1）主軸電動機起動 接通電源開關，選擇主軸電動機轉向，操作轉換開關于所需位置。主軸電動機起動、停止分別由裝于工作臺上與床身上的控制按鈕、和、實現兩地控制。按下按鈕或，接觸器得電，主觸點閉合并自鎖，主軸電動機按預選方向起動，帶動主釉、銑刀旋轉，同時速度繼電器常開觸點閉合，為停機反接制動作準備。（2）主軸電動機停機 按下停機按鈕或。接觸器失電，切斷正序電源，同時接觸器得電，電動機串電阻實現反接制動，當主軸電動機轉速低于120，觸點斷開，斷電，電動機反接制動結束；停機操作時應注意在按下或要按到底，否則反接制動電路未接入，電動機只能實現自然停機。如果在按下按鈕時間太短，反接

24、制動的時間也太短，制動效果差，因此，操作時要在主軸快停機時再松開按鈕。（3）主軸的變速沖動 主軸的變速采用圓孔盤式結構，變速時操作變速手柄在拉出或推回過程中短時觸動沖動開關，主軸電動機瞬動一下而實現。 主軸處于停車狀態時，操作變速手柄，觸動沖動開關使接觸器瞬時得電，電動機定子串電阻沖動一下，帶動齒輪轉動一下，便于齒輪嚙合，完成變速。 主軸已起動工作時，要變速同樣操作變速手柄，操作時也觸動沖動開關，使接觸器失電，得電一下進行反接制動，使主軸轉速迅速下降，以便于在低速下齒輪嚙合，完成變速后，應重新按起動按鈕，主軸電動機轉動繼續工作。主軸在變速操作時，以較快速度將手柄推入嚙合位置，因為的瞬動是靠手柄

25、上凸輪的一次接觸達到，如果推入動作緩慢，凸輪與接觸時間延長，會使主油電動機轉速過高，從而使齒輪嚙合不上，甚至損壞斷輪。2工作臺進給運動控制 工作臺的進給運動需在主軸起動之后進行。接觸器常開觸點（1112）閉合，接通進給控制電源。工作臺的左、右、前、后、上、下方向的進給運動均由進給拖動電動機驅動，通過電動機的正、反轉及機械結構的聯合動作，來實現六個方向的進給運動。控制工作臺運動的電路是與左、右機械操作手柄聯動的行程開關、及與前、后、上、下操作手柄聯動的行程開關、組成復合控制。這時圓工作臺開關在斷開位置，即觸點（1718）和（1222）接通，（1219）斷開，進給電動機通過工作臺方向操作手柄進行控

26、制。圓工作臺開關動作表見表2。表2圓工作臺開關動作表觸點線端標號操作手柄位置圓工作臺工作圓工作臺不工作1718+2219+1222+（1）工作臺的左、右（縱向）進給運動 工作臺的左、右進給運動由工作臺前面的縱向操作手柄進行控制。當將操作于柄扳到向右位置時，行程開關壓合，其常開觸點（1819）接通，常閉觸點（2517）斷開，此時，控制電源經（121516171819）接通接觸器，吸合，主觸點接通電動機正序電源，正向旋轉，工作合作向右進給運動。同理，當將操作手柄扳到向左位置時，行程開關壓合，工作臺向左進給運動。若將手柄置于中間位置，、復原，、均不吸合，工作臺停止左右方向運動。（2）工作臺前后（橫向

27、）進給運動和上、下（垂直）進給運動 工作臺的前后及上下進給運動，共用一套操作于柄控制，手柄有5個控制位置，處于中間位置為原始狀態，進給離合器處于脫開狀態，行程開關、均復位，工作臺不運動。當操作向前、向后手柄時通過機械裝置連結前、后進給離合器。當操作向上、向下手柄時，連結上、下進給離合器。同時，使或壓合接通，電動機正向或反向旋轉，帶動工作臺作前后、上下進給運動。 工作臺向前和向下進給運動的電氣控制電路相同。當將操作手柄扳到向前或向下位置時，壓合行程開關，使其常閉觸點斷開，常開觸點閉合，控制電源經（12222517l 9）接通線圈，吸合，進給電動機正向旋轉并通過機械聯動將前、后進給離合器或上、下進

28、給離合器接入，使工作合作向前或向下方向的進給運動。工作臺向后和向上進給運動也共用一套電氣控制裝置。當將操作手柄扳到向后或向上位置時。壓合行程開關，進給電動機反向旋轉使工作臺作向后或向上方向進給運動。（3）圓工作臺的工作 圓工作臺的回轉運動由進給電動機經傳動機構驅動。在使用時，首先必須將圓工作臺轉換開關扳至“接通”位置，即圓工作臺的工作位置。此時，的觸點（1222）、（1718）斷開，（2219）接通，這樣就切斷了銑床工作臺的進給運動控制回路，工作臺就不可能作左、右、前、后和上、下方向的進給運動。圓工作臺的控制電路中，控制電源經（12151617252219）接通接觸器線圈回路，使電動機帶動圓工

29、作臺作回轉運動。由于線圈回路被切斷，所以進給電動機僅能以正向旋轉。因此，圓工作臺也只能按一個方向作回轉運動。（4）進給變速沖動 進給變速沖動與主軸變速沖動一樣，為了便于變速時齒輪的嚙合，電氣控制上沒有進給變速沖動電路。但進給變速時不允許工作臺作任何方向的運動。變速時，先將變速手柄拉出，使齒輪脫離嚙合，然后轉動變速盤至所選擇的進給速度擋，最后推入變速手柄。在推入變速手柄時，應先將手柄向極端位置拉一下，使行程開關被壓合一次其常閉觸點（1215）斷開，常開觸點（1519）接通，控制電源經（12222517161519）接通接觸器，進給電動機作瞬時轉動，便于齒輪嚙合。（5）工作臺快速移動 銑床工作臺除

30、能實現進給運動外，還可進行快速移動，它可通過前述的方向控制手柄配合決速移動按鈕或進行操作。 當工作臺已在某方向進給，此時按下快速進給按鈕或，使接觸器通電，接通快速移動電磁鐵，銜鐵吸合，經絲杠將進給傳動鏈中的摩擦離臺器合上，減少中間傳動裝置，工作臺按原進給運動方向實現快速移動。當放開快速移動按鈕或時，接觸器電磁鐵線圈相繼斷電。銜鐵釋放，摩擦離合器脫開，快速移動結束，工作臺仍按原進給運動速度和原進給運動方向繼續進給。所以工作臺的快速移動是點動控制。工作臺的快速移動也可以在主軸電動機停轉情況下進行。這時應將主軸換向開關扳向“停止”位置，然后按下或，使接觸器通電并自鎖，操縱工作臺手柄，使進給電動機起動

31、旋轉。再按下快速移動按鈕或，工作臺便可在主軸不旋轉的情況下實現快速移動。3冷卻泵電動機的控制與照明電路 冷卻泵電動機通常在銑削時由轉換開關操作。當轉換開關扳至“接通”位置時，觸點 （34）閉合，接觸器通電，起動旋轉，拖動冷卻泵送出冷卻液。機床的局部照明由變壓器輸出24安全電壓，由開關控制照明燈。4控制電路的聯鎖與保護 銑床的運動較多，電氣控制電路較復雜，為了保證刀具、工件和機床能夠安全可靠地進行工作，應具有完善的聯鎖與保護。（1）主運動與進給運動的順序聯鎖 進給運動電氣控制電路接在主軸電動機接觸器觸點（1112）之后。這就保證了在主電動機起動后，進給電動機才可起動，主軸電動機停止時，進給電動機

32、應立即停止。（2）工作臺六個進給運動方向間的聯鎖 工作臺左、右、前、后及上、下六個方向進給運動分別由兩套機械機構操作，而銑削加工時只許一個方向的進給運動，為了避免誤操作采用機械聯鎖比較困難，因此采用電氣聯鎖。當工作臺實現左、右方向進給運動時，控制電源必須通過控制上、下與前、后進給的行程開關、常閉觸點支路。當工作臺作前、后和上、下方向進給運動時，控制電源必須通過控制右、左進給的行程開關、常閉觸點支路。這就實現了由電氣配合機械定位的六個進給運動方向的聯鎖。（3）圓工作臺工作與六個方向進給運動間的聯鎖 圓工作臺工作時不允許六個方向進給運動中作任一方向的進給運動。電路中除了通過開關定位聯鎖外，還必須使

33、控制電路通過、的常閉服點實現電氣聯鎖。（4）進給變速沖動不允許工作臺作任何方向的進給運動聯鎖 變速沖動時，動作觸點（1215）斷開，（1519）接通，因此，控制電源必須經過觸點（即圓工作臺不工作）和、四個常閉觸點（即工作臺六個方向均無進給運動），才能實現進給變速沖動。（5）保護環節 主電路、控制電路和照明電路都具有短路保護。六個方向進給運動的終端限位保護，是由各自的限位擋鐵來碰撞操作手柄，使其返回中間位置以切斷控制電路來實現。 三臺電動機的過載保護，分別由熱繼電器、實現。為了確保刀具與工件的安全，要求主軸電動機、冷卻泵電動機過載時，除二臺電動機停轉外，進給運動也應停止，否則撞壞刀具與工件，因此

34、，、應串接在相對位置的控制電路中。當進給電動機過載時，則要求進給運動先停止，允許刀具空轉一會，再由操作者總停機。因此，的常閉觸點只串接在進給運動控制支路中。二、設計參考圖三、要求能按照本組最終要求合理設計繼電器電氣原理圖，PLC電氣原理圖。要求上交1份設計說明書（8000字），2張圖紙。項目五、壓力機液壓系統的電氣控制（一）、設計要求：壓力機是鍛壓、沖壓、冷擠、校直、彎曲、粉末冶金、成形、打包等工藝中廣泛應用的壓力加工機械，是最早應用液壓傳動的機械之一。壓力機的類型很多，其中以四柱式液壓機最為典型。主機為三梁四柱式結構，上滑塊由四柱導向、上液壓缸驅動，實現“快速下行慢速加壓保壓延時快速回程原位

35、停止”的動作循環。下液壓缸布置在工作臺中間孔內，驅動下滑塊實現“向上頂出向下退回”或“浮動壓邊下行停止頂出”的動作循環。壓力機液壓系統以壓力控制為主，系統壓力高，流量大，功率大，尤其要注意如何提高系統效率和防止產生液壓沖擊。（二）3150KN通用液壓系統工作原理及特點圖1為3150KN通用液壓機的液壓系統圖。系統有兩個泵，主泵1是一個高壓、大流量恒功率（壓力補償）變量泵，最高工作壓力由溢流閥4的遠程調壓閥5調壓。輔助泵2是一個低壓小流量定量泵，用于供應液動閥的控制油，其壓力由溢流閥3調整。（1）啟動 按啟動按扭，電磁鐵全部處于失電狀態，主泵1輸出的油經三位四通電液換向閥6中位及閥21中位流回油

36、箱，空載啟動。（2）上缸快速下行 電磁鐵1Y、5Y得電，閥6換至右位，控制油經閥8右位使液控單向閥9打開。進油路：泵1換向閥6右位單向閥13上缸16上腔。回油路：上缸16下腔液控單向閥9換向閥6右位換向閥21中位油箱。上缸滑塊在自重作用下迅速下降，泵1雖處于最大流量狀態，仍不能滿足其需要，因而上缸上腔形成負壓，上部油箱15的油液經液控單向閥14（充液閥）進入上缸上腔。（3）上缸慢速接近工件，加壓 當上缸滑塊降至一定位置觸動行程開關2S后，電磁鐵5Y失電，閥8處于原位，液控單向閥9關閉。上缸下空油液經背壓閥10、閥6右位、閥21中位回油箱。這時，上缸上腔壓力升高，充液閥14關閉。上缸在泵1供給的

37、壓力油作用下慢速接近工件。當上缸滑塊接觸工件后，阻力急劇增加，上腔壓力進一步提高，泵1的輸出流量自動減小。（4）保壓 當上缸上腔壓力達到預定值時，壓力繼電器7發出信號，使電磁鐵1Y失電，閥6回中位，上缸的上、下腔封閉，單向閥13和充液閥14的錐面保證了上缸上腔良好的密封性，使上缸上腔保壓，保壓時間由壓力繼電器7控制的時間繼電器調整。保壓期間，泵1經閥6、閥21的中位卸載。（5）泄壓，上缸回程 保壓過程結束，時間繼電器發出信號，電磁鐵2Y得電，閥6換至左位。由于上缸上腔壓力很高，液動滑閥12處于上位，壓力油經閥6左位及閥12上位使外控順序閥11開啟。此時泵1輸出油液經順序閥11回油箱。泵1在低壓

38、下工作，此壓力不足以打開充液閥14的主閥芯，而是先打開閥14中的卸載芯，使上缸上腔油液經此卸載閥芯開口泄回上部油箱15，壓力逐漸降低。當上缸上腔壓力泄至一定值后，液動滑閥12回到下位，外控順序閥11關閉，泵1供油壓力升高，閥14完全打開，此時油液流動情況為進油路：泵1換向閥6左位液控單向閥9上缸下腔。回油路：上缸上腔充液閥14上部油箱15。實現主缸快速回程。（6）上缸原位停止 當上缸滑塊上長至觸動行程開關1S，電磁鐵2Y失電，閥6處于中位，液控單向閥9將主缸下腔封閉，上缸原位停止不動。泵1輸出油經閥6、閥21中位回油箱，泵卸載。（7）下液壓缸頂出及退回 電磁鐵3Y得電，換向閥21換至左位進油路

39、：泵1換向閥6中位換向閥21左位下缸17下腔。回油路：下缸17上腔換向閥21左位油箱。下液壓缸活塞上升，頂出。電磁鐵3Y失電，4Y得電，換向閥21換至右位，下液壓缸活塞下行，退回。（8）浮動壓邊 作薄板拉伸壓邊時，要求下缸活塞上升到一定位置后，既保持一定壓力，又能隨上缸滑塊的下壓而下降。這時，換向閥21處于中位，上缸滑塊下壓時下缸活塞被迫隨之下行，下缸下腔油液經節流器19和背壓閥20流回油箱，使下缸下腔保持所需的壓邊壓力。調節背壓閥20即可改變浮動壓邊力。下缸上腔則經閥21中位從油箱補油。溢流閥18為下缸下腔安全閥。表1為3150KN通用液壓機的電磁鐵動作順序表動作程序1Y2Y3Y4Y5Y上缸

40、快速下行+慢速加壓+保壓泄壓回程+停止下缸頂出+退回+壓邊+該系統采用高壓大流量恒功率變量泵供油和利用滑塊自重充液的快速運動回路，既符合工藝要求，又節省了能量；采用單向閥13保壓及由順序閥11和帶卸載閥芯的充液閥14組成的泄壓回路，結構簡單，減小了由保壓轉換為快速回程時的液壓沖擊。(三) 要求能按照本組最終要求合理設計繼電器電氣原理圖，PLC電氣原理圖，再做成控制板，最后連線試驗。要求上交1份設計說明書，2張圖紙，測試結果。圖1 3150KN通過液壓機液壓系統圖1主泵 2輔助泵 3、4、18溢流閥 5遠程調壓閥 6、21電液換向閥 7壓力繼電器 8電磁換向閥 9液控單向閥 10、20背壓閥 11順序閥 12液控滑閥 13單向閥 14充液閥 15油箱 16上缸 17下缸 19節流器 22壓力表項目六、組合機床電氣控制課程設計指導書一、設計要求1電力拖動控制要求（1）兩臺銑削動力頭分別由兩臺寵型異步電動機拖動，單向旋轉，無須電氣變速和停機制動