篇一：M7130平面磨床电气控制毕业设计
摘 要
本次设计的内容主要是设计M7130平面磨床的电气控制部分的设计。首先对对此次设计的总体思路进行了整理和分析，了解M1720平面磨床的基本结构、运动情况、工工艺等要求。平面磨床的电气控制主要有开门断电功能、主轴电动机的正反转控制功能、刀架的快速移动功能、冷却泵电动机控制。
[关键词]电气控制M1730磨床 设计
目 录
第1章 绪 论 ............................................................. 1
1.1 本课题的研究意义及必要性 .............................................. 1
1.2 相关领域国内外应用的现状及发展趋势 .................................... 1
第2章 M7130平面磨床的原理结构 ........................................... 3
2.1 M7130平面磨床的主要结构 .............................................. 3
2.2 M7130平面磨床的原理 .................................................. 4
2.3电力拖动特点及控制要求 ................................................ 5
2.3.1电力拖动特点 ...................................................... 5
2.3.2控制要求 .......................................................... 5
2.4电源形式 .............................................................. 6
第3章 电气设计 .......................................................... 7
3.1 电气控制设计 .......................................................... 7
3.2 主电路分析 ............................................................ 7
3.3控制电路分析 .......................................................... 7
3.3.1电动机的控制 ...................................................... 7
3.3.2电磁吸盘的控制 .................................................... 8
3.3.3照明及指示灯的控制 ................................................ 8
第4章 电气元件的选择 ..................................................... 9
4.1电动机的选择 .......................................................... 9
4.1.1电动机容量的选择 .................................................. 9
4.1.2电动机的转速和结构形式的选择 ..................................... 10
4.2 热继电器 ............................................................. 11
4.3 交流接触器 ........................................................... 11
4.4 熔断器 ............................................................... 12
4.5 按钮 ................................................................. 13
4.6变压器 ............................................................... 13
4.7电气柜的设计 ......................................................... 15
4.8 平面磨床一般故障处理方法 ............................................. 16
4.9磨床的电气保养 ....................................................... 17
结 束 语 ................................................................. 19
致 谢 .................................................................... 20
参考文献 ................................................................. 21
附录 开题报告 ........................................................... 22
第1章 绪 论
1.1 本课题的研究意义及必要性
磨床是用砂轮周边或端面进行机械加工的精密机床。它不但能加工一般金属材料，而且能加工一般金属刀具难以加工的硬材（如淬火钢，硬质合金等）。利用磨削可获得较高加工精度和光洁度，而且加工余量较其他加工方法小的多。所以磨床广泛用于零件加工。由于精密铸造和精密锻造工艺的进步，使得零件不经其他切削加工而直接磨削成成品。随着高速磨削和强力磨削工艺的发展，进一步提高了磨削的效率。因此磨床的使用范围日益扩大，在金属切削机床中所占比重不断上升，在工业发达国家占金属切削机床的
13%-27%。磨床种类很多，按其工艺分为外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床以及一些专用磨床，如螺纹磨床、齿轮磨床、球面磨床、花键磨床、导轨磨床与无心磨床等。其中以平面磨床最为普通。
图1.1 M7130磨床
1.2 相关领域国内外应用的现状及发展趋势
磨床是金属切削机床中的一个大类，以精度高、品种多着称，是能源、交通、冶金、航天、军工等行业精密加工必备的设备之一。随市场经济体制的建立和不断完善，以及企业制度改革的深化，磨床制造企业和其它企业一样，不断加强适应市场的能力。在“以中国的装备装备中国”政策的激励下，磨床生产与市场的需求情况发生很大的变化。近几年来，市场对磨床的需求量不断增长，磨床的产量与销售量也在逐年增长。
中国加入WTO后，中国磨床市场将进一步对国外开放，国外产品进入中国市场的步伐在加快，国外企业家会纷纷来中国投资、办企业，在中国生产磨床以降低成本，国内磨床市场的竞争将会更激烈。机遇与挑战是并存的，由於中国进入WTO，国外磨床市场也对中国开放，中国磨床也有出口竞争的机遇
中国产品有更多机会进入国际市场，国外产品也会以更大的增长幅度进入中国磨床市场，中国磨床的高新技术含量和数控化率会在市场竞争得到提高和发展。相信中国磨床市场的发展空间会更大，磨床市场的竞争也会更激烈。
磨削技术经过近几年的快速发展，已进入了一个成熟化、精细化、实用化的平稳发展阶段。在展会上，虽未发现全新的概念性的机型，但几年前一些国际顶级磨床制造商引领的磨削新理念已得到了世界磨床制造领域的广泛认同。
首先能够实现多种磨削工艺的数控复合磨床（包括卧式和立式）受到了大多数国际知名磨床制造商的认同和追捧。例如：STUDER 公司的 S31、S33、S120,勇克（JUNKER）公司的 QUICKPOINT 3000，达诺巴特（DANOBAT）公司的 HG-71和克林贝格（ KELLENBERGER ）公司的RS125/430。此类机床普遍采用数控转塔式砂轮架。
我国在磨床技术水平与世界前沿水平还存在很大差距，总之，许多在几年前的前沿性的、概念性的磨削技术当今已得到了广泛的应用。我国的磨床企业既不能不加选择的盲目照搬和跟随，也决的观望和抵触。只有立足于充分的市场调研和认真分析用户零件工艺的基础上，虚心学习并吸收先进的技术，扎扎实实的发展自己的产品，才能跟上世界机床技术的发展潮流。同时，应大力鼓励前沿性、原创性的研究。
篇二：平面磨床的电气控制系统设计
目 录
一、设计任务书------------------------------------------------------------------------------------------（2）
二、平面磨床的设计要求------------------------------------------------------------------------------（3）
1.平面磨床的主要结构----------------------------------------------------------------------------（3）
2.平面磨床的电力拖动及控制要求-------------------------------------------------------------（3）
二．线路分析---------------------------------------------------------------------------------------------（5）
1．控制电路-------------------------------------------------------------------------------------------（5）
2．电磁吸盘控制电路-------------------------------------------------------------------------------（5）
3．保护及其他环节 --------------------------------------------------------------------------------（7）
三．平面磨床电气控制电路的设计----------------------------------------------------------- ---------（7）
1、控制线路的改造及PLC的选用----------------------------------------------------------------（7）
2、PLC的外部接线----------------------------------------------------------------------------------（8）
3、流程图设计----------------------------------------------------------------------------------------（9）
4、梯形图的设计-------------------------------------------------------------------------------------（9）
四．设计总结-----------------------------------------------------------------------------------------------（11）
五、参考文献------------------------------------------------------------------------------------------------（11）
课程设计任务书
2010—2011学年第一学期 机械工程学院学院机械设计专业1104班级邹伟东
课程名称： 机电控制技术 设计题目： 平面磨床的电气控制系统设计 完成期限：自 2014 年 6 月 13 日至 2014 年 6 月 19 日共 1 周
一．平面磨床的设计要求
1.平面磨床的主要结构和运动形式
1-立柱2-滑座3-砂轮箱4-电磁吸盘5-工作台 6-床身
图1
M7130型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮架、滑座、立柱等部分组成。
在床身上装有液压传动装置，以便工作台在床身导轨上通过压力油推动活塞作往复直线运动，实现水平方向进给运动。工作台面上有T形槽，用以安装电磁吸盘或直接安装大型工件。
床身上固定有立柱，滑座安装在立柱的垂直导轨上，实现垂直方向进给。在滑座的水平导轨上安装砂轮架，砂轮架由装入式电动机直接拖动，通过滑座内部的液压传动机构实现横向进给。
平面磨床砂轮的旋转运动为主运动，工作台完成一次往复运动时，砂轮架作一次间断性的横向进给，直至完成整个平面的磨削，然后砂轮架连同滑座沿垂直导轨作间断性的垂直进给，直至达到工件加工尺寸。
平面磨床的辅助运动，如砂轮架在滑座的水平导轨上作快速横向移动，滑座在立柱的垂直导轨上作快速垂直移动，以及工作台往复运动速度的调整等。 2.平面磨床的电力拖动及控制要求
基于上述磨床的工作性质和加工精度要求，对电力拖动控制方案提出如下要
求：
1）平面磨床是一种精密加工机床，为了保证其加工精度要求，机床运行时要求平稳。工作台往复运动在换向时要求惯性要小，无冲击力，因此，工作台的往复运动采用液压传动。由电动机拖动液压泵，供应压力油，通过液压传动装置实现工作台的纵向进给运动，并通过工作台上的撞块操纵床身上的液压换向阀（开关），改变压力油的流向，实现工作台的换向和自动往复运动。
2）为了简化磨床的机械传动机构，采用多电动机单独拖动。M7130型平面磨床采用三台电动机拖动，砂轮的旋转运动由装入式电动机直接拖动。液压泵由液压泵电动机拖动，经液压传动装置完成工作台的往复（纵向进给）运动，砂轮架的横向进给运动，砂轮架的快速横向移动以及工作台导轨的润滑等。拖动冷却泵的电动机为磨削加工提供冷却液。
3）为了提高磨削质量，要求砂轮有较高转速，通常采用两极（理想空载转速为3000r/min50Hz）的笼型异步电动机拖动。为了提高调整运转的砂轮主轴的风度，采用装入式电动机拖动，电动机与砂轮主轴同轴，从而提高了磨床的加工精度。
4）平面磨削加工中，由于磨削温度高，为减少工件的热变形，必须使工件得到充分的冷却，同时冷却液能冲走磨屑和砂粒，以保证磨削精度。
5）平面磨床常用电磁吸盘，利用电磁吸力很方便地安装和加工小工件，且工件在加工过程中由于发热变形，电磁吸盘允许工件有自由伸缩余地，从而保证加工精度。
为了满足上述电力拖动控制方案的要求，对M7130型平面磨床的电力拖动控制系统提出以下几点要求：
1）砂轮、液压泵、冷却泵三台电动机都只要示单方向旋转。
2）冷却泵电动机应随砂轮电动机的开动而开动，若加工中不需要冷却液时，可单独判断冷却泵电动机。
3）在正常加工中，若电磁吸盘吸力不足或消失时，砂轮电动机与液压泵电动机应立即停止工作，以防止工件被砂轮切身力打飞而发生人身和设备事故。不加工时，即电磁吸盘不工作的情况下，允许砂轮电动机与液压泵电动机开支，机床作调整运动。
4）电磁吸盘励磁线圈具有吸牢工件的正向励磁、松开工件的断开励磁、以
及为抵消剩磁便于取下工件的反励磁控制环节。
5）具有完善的保护环节。各电路的短路保护，各电动机的长期过载保护，零压、欠压保护，电磁吸力不足的欠电流保护，以及线圈断开时产生高电压，而危及电路中其它电器设备的过压保护等等。
6）机床照明电路与工件去磁的控制环节。
二．线路分析
图2为M7130平面磨床电气控制电路图。其电气设备安装在床身后部的壁盒内，控制按钮安装在床身左前部的电气操纵盒上。
图2中M1为砂轮电动机，M2为冷却泵电动机，都由KM1的主触点控制，再经X1插销向M2实现单独判断控制供电。M3为液压泵电动机，由KM2的主触点控制。
1．控制电路
合上电源开关QS，若转换开关SA1处于工作位置，当电源电压正常时，欠电流继电器KA触点（3-4）+，若SA1处于去磁位置，SA1（3-4）+，便可进行操作。
（1）砂轮电动机M1的控制。启动过程为：按下SB1，SB1（4-5）±——KM1+自——M1+启动；停止过程为：按下SB2，SB2（5-6）±——KM1-——M1-停止。
（2）冷却泵电动机M2的控制。M2由于通过插座X1与KM1主触点相连，因此M2与砂轮电动机M1连锁控制，都由SB1和SB2操作。若运行中M1或M2过载，触点FR1（1-2）-动作，FR1起保护作用。
（3）液压泵电动机M3的控制。启动过程为：按下SB3，SB3（4-8）±——KM2——M3+启动；停止过程为：按下SB4，SB4（8-9）±——KM2-——M3-停止。过载时：FR2（2-3）-——KM2-——M3-停止，FR2起保护作用。
2．电磁吸盘控制电路
（1）电磁吸盘结构原理。电磁吸盘与机械夹紧装置相比，具有夹紧迅速，不损伤工件，工作效率高，能同时吸持多个小工件，加工过程中工件发热可以自由伸延，加工精度高等优点。但也有夹紧力不如机械(本文来自：WWW.xiaocaoFanwEn.cOM 小草范文网:m7310平面磨床电气控制电路图毕业设计)夹得紧，调节不便，需用直流电源供电，不能吸持非磁性材料工件等缺点。
篇三：平面磨床的电气控制
电机与电力拖动课程设计报告
设计题目： 平面磨床的电气控制
专 业 电气工程及其自动化
班 级 134班
学 号 201302040409
学生姓名 李傲
指导教师 王瑞
设计时间2014-2015学年下学期
教师评分
2015年 7 月 4 日
目 录
设计题目： 平面磨床的电气控制 .................................................................... 1
1.概述 .................................................................................................................... 2
1.1目的 ......................................................................................................... 2
1.2课程设计的组成部分 ............................................................................. 2
2.平面磨床的电气控制设计的内容 .................................................................... 2
（一）、设计要求 .......................................................................................... 2
（二）电力拖动及控制要求 ........................................................................ 3
（三）M7130型平面磨床电气控制电路 ................................................... 4
（四）设计图 ................................................................................................ 5
（五）接线图 ................................................................................................ 5
3.总结 .................................................................................................................... 6
3.1课程设计进行过程及步骤 ..................................................................... 6
3.2所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的 ......................................... 6
3.3体会收获及建议 ..................................................................................... 6
3.4参考资料（书、论文、网络资料）， ................................................. 7
4.教师评语 ............................................................................................................ 7
5.成绩 ..................................................................................................................... 7
1.概述
1.1目的
掌握机电控制技术的一般设计方法。掌握电路设计的一般办法，掌握电路原理图的绘制，掌握设备选型的一般办法。
1.2课程设计的组成部分
机电控制技术共计四个项目，学生通过分组选做其中1个项目。
2.平面磨床的电气控制设计的内容
（一）、设计要求：
M7130型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮架、滑座、立柱等部分组成。 在床身上装有液压传动装置，以便工作台在床身导轨上通过压力油推动活塞作往复直线运动，实现水平方向进给运动。工作台面上有T形槽，用以安装电磁吸盘或直接安装大型工件。
床身上固定有立柱，滑座安装在立柱的垂直导轨上，实现垂直方向进给。在滑座的水平导轨上安装砂轮架，砂轮架由装入式电动机直接拖动，通过滑座内部的液压传动机构实现横向进给。
平面磨床砂轮的旋转运动为主运动，工作台完成一次往复运动时，砂轮架作一次间断性的横向进给，直至完成整个平面的磨削，然后砂轮架连同滑座沿垂直导轨作间断性的垂直进给，直至达到工件加工尺寸。
平面磨床的辅助运动，如砂轮架在滑座的水平导轨上作快速横向移动，滑座在立柱的垂直导轨上作快速垂直移动，以及工作台往复运动速度的调整等。
（二）电力拖动及控制要求
基于上述磨床的工作性质和加工精度要求，对电力拖动控制方案提出如下要求：
1）平面磨床是一种精密加工机床，为了保证其加工精度要求，机床运行时要求平稳。工作台往复运动在换向时要求惯性要小，无冲击力，因此，工作台的往复运动采用液压传动。由电动机拖动液压泵，供应压力油，通过液压传动装置实现工作台的纵向进给运动，并通过工作台上的撞块操纵床身上的液压换向阀（开关），改变压力油的流向，实现工作台的换向和自动往复运动。
2）为了简化磨床的机械传动机构，采用多电动机单独拖动。M7130型平面磨床采用三台电动机拖动，砂轮的旋转运动由装入式电动机直接拖动。液压泵由液压泵电动机拖动，经液压传动装置完成工作台的往复（纵向进给）运动，砂轮架的横向进给运动，砂轮架的快速横向移动以及工作台导轨的润滑等。拖动冷却泵的电动机为磨削加工提供冷却液。
3）为了提高磨削质量，要求砂轮有较高转速，通常采用两极（理想空载转速为3000r/min50Hz）的笼型异步电动机拖动。为了提高调整运转的砂轮主轴的风度，采用装入式电动机拖动，电动机与砂轮主轴同轴，从而提高了磨床的加工精度。
4）平面磨削加工中，由于磨削温度高，为减少工件的热变形，必须使工件得到充分的冷却，同时冷却液能冲走磨屑和砂粒，以保证磨削精度。
5）平面磨床常用电磁吸盘，利用电磁吸力很方便地安装和加工小工件，且工件在加工过程中由于发热变形，电磁吸盘允许工件有自由伸缩余地，从而保证加工精度。
为了满足上述电力拖动控制方案的要求，对M7130型平面磨床的电力拖动控制系统提出以下几点要求：
1）砂轮、液压泵、冷却泵三台电动机都只要示单方向旋转。
2）冷却泵电动机应随砂轮电动机的开动而开动，若加工中不需要冷却液时，可单独判断冷却泵电动机。
3）在正常加工中，若电磁吸盘吸力不足或消失时，砂轮电动机与液压泵电动机应立即停止工作，以防止工件被砂轮切身力打飞而发生人身和设备事故。不加工时，即电磁吸盘不
工作的情况下，允许砂轮电动机与液压泵电动机开支，机床作调整运动。
4）电磁吸盘励磁线圈具有吸牢工件的正向励磁、松开工件的断开励磁、以及为抵消剩磁便于取下工件的反励磁控制环节。
5）具有完善的保护环节。各电路的短路保护，各电动机的长期过载保护，零压、欠压保护，电磁吸力不足的保护，以及线圈断开时产生高电压，而危及电路中其它电器设备的过压保护等等。
（三）M7130型平面磨床电气控制电路
（1）电动机控制电路
1.主电路 由电源引入开关Q控制整机电源的接通与断开。三台电动均要求单向旋转，M1砂轮电动机、M2冷却泵电动机，同时由接触器KM1控制，而M2电动机再经过X1插销实现单独判断控制，M3液压泵电动机由接触器KM2控制。
2.控制电路 电动机控制电路的控制电源直接采用交流380V，由按钮SB1、SB2和接触器KM2构成了砂轮电动机M1单向起支和停止控制电路。由按钮SB3、SB4和接触器KM2构成了液压泵电动机M3单向旋转起动和停止控制电路。实现两台电动机独立操作控制。
3.联锁、保护环节 平面磨床在加工中出现电磁吸盘吸力不足或消失时，为确保人身和设备的安全，不允许继续加工。因此，在出现欠磁时，使用一个紧急停止按钮来控制KM3的线圈，KM1和KM2的的线圈控制均串在KM3的常开触头上，通过紧急停止开关控制KM3来控制KM1和KM2，紧急停止所有电机动作。
主电路与控制电路由熔断器FU1、FU2分别实现适中保护。砂轮与液压泵电动机利用热继电器FR1、FR2实现长期过载保护。为了保护工件与砂轮的安全，当有一台电动机过载停机时，另一台电动机也应停止。因此，应将KR1、KR2常闭触点串接在总控制电路中。
（2）电磁吸盘控制电路
电磁吸盘又称为电磁工作台，它也是安装工件的一种夹具。具有夹紧迅速、不损伤工件、且一次能吸牢若干个工件，工作效率高，加工精度高等优点。但它的夹紧程度不可调整，电磁吸盘要用直流电源，且不能用于加工非磁性材料的工件。