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        臥式機(jī)床電氣的總體設(shè)計(jì)分析與研究

        2017-03-23 21:20:56張懷臣頡宇
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年6期

        張懷臣+++頡宇

        摘 要:在機(jī)床設(shè)計(jì)上,一部分是對(duì)機(jī)床本身的機(jī)械設(shè)計(jì),另一部分是對(duì)電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì),機(jī)床電氣系統(tǒng)是機(jī)床的一個(gè)非常重要的部分,但是對(duì)電氣方面的設(shè)計(jì)也要遵守一些設(shè)計(jì)遵則,要先滿足機(jī)床的總體設(shè)計(jì)要求,對(duì)整個(gè)機(jī)床的低壓電氣和電動(dòng)機(jī)要有總的要求,設(shè)計(jì)主要電氣線路圖,對(duì)機(jī)床電氣控制線要了解,在臥式機(jī)床上,主軸是可以實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn),對(duì)它的線路圖要分析透徹。

        關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)準(zhǔn)則;低壓電器與電動(dòng)機(jī);機(jī)床電氣控制線

        1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

        臥式機(jī)床的電氣設(shè)計(jì)上要遵循機(jī)床的設(shè)計(jì)要求,要以臥式機(jī)床的設(shè)計(jì)要求為前提,通過(guò)技術(shù)方面的分析,選擇出最適合臥式機(jī)床的電氣控制方案,要在設(shè)計(jì)上使系統(tǒng)簡(jiǎn)單,同時(shí)技術(shù)先進(jìn),工作時(shí)候安全可靠,對(duì)于事后的維修要方便。

        對(duì)于臥式機(jī)床電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì),通過(guò)以下幾個(gè)步驟進(jìn)行設(shè)計(jì):

        (1)通過(guò)機(jī)床的技術(shù)條件,初步研究擬訂設(shè)計(jì)方案。

        (2)選擇主要的元件和控制方案。

        (3)確定電氣傳動(dòng)形式,確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)。

        (4)繪制電氣控制原理圖。

        (5)最終確定電氣元件和電氣明細(xì)表。

        (6)繪制總體布局圖及相關(guān)執(zhí)行件。

        (7)設(shè)計(jì)電氣柜及操縱機(jī)構(gòu)。

        (8)設(shè)計(jì)總裝圖和編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。

        在臥式機(jī)床電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)上最終的形式是技術(shù)任務(wù)書(shū),它是整個(gè)電氣部分的依據(jù),它的內(nèi)容包括機(jī)械設(shè)備的型號(hào)、生產(chǎn)能力、電氣元件、電氣傳動(dòng)部件的技術(shù)性能等等,而這個(gè)技術(shù)書(shū)需要電氣設(shè)計(jì)人員與機(jī)床設(shè)計(jì)方面的人員一同編寫(xiě)。

        而在一般比較精密和特種設(shè)備中,如精密磨床,數(shù)控機(jī)床等,為了能保證加工質(zhì)量,對(duì)機(jī)床控制方便,同時(shí)機(jī)床能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,一般采用的電氣無(wú)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。

        2 低壓電器與電動(dòng)機(jī)

        在臥式機(jī)床低壓電器設(shè)計(jì)中,首先要了解機(jī)床中電器的概念,電器是能通過(guò)外界信號(hào),自動(dòng)或手動(dòng)控制接觸和斷開(kāi)電路,實(shí)現(xiàn)對(duì)線路切換、控制等功能的元件。

        在電氣控制系統(tǒng)中電器分為對(duì)線路控制的控制電器,在主線路中的主令電器,在電氣系統(tǒng)中末端的執(zhí)行電器等。在電器件結(jié)構(gòu)中,通常的控制方式就是電磁式,電磁式電器的原理如圖1。

        電磁式電器的工作原理是通過(guò)線圈控制的,主要是線圈的是否通電,對(duì)電磁吸力的計(jì)算公式如下:

        通直流公式:

        通交流公式:

        式中:B-磁感應(yīng)強(qiáng)度;S-磁極截面積。

        在機(jī)床電氣系統(tǒng)中最重要的一個(gè)元件就是電動(dòng)機(jī),一般選取三相異步電動(dòng)機(jī)的最多,它的轉(zhuǎn)向是由磁鐵的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)確定,這樣也就說(shuō)明接入電動(dòng)機(jī)的電流相序來(lái)決定。

        3 機(jī)床電氣控制線

        在機(jī)床電氣控制線路設(shè)計(jì)上交流電壓由380V、220V降到110V、48V、24V,在整個(gè)電氣線路中,多采用110V控制,而一些電磁鐵和電氣元件采用24V控制,具體見(jiàn)表1。

        在設(shè)計(jì)線路時(shí)候,要對(duì)電器的線圈正確連接,線圈的一端接頭應(yīng)與電源線的一端相連,對(duì)于整個(gè)電氣線路簡(jiǎn)明,規(guī)范上,繼電器以及其他電氣需要接在電源的一側(cè),而所有電氣上的接觸觸點(diǎn)接在電源的另一側(cè),這樣對(duì)電路的安裝和故障排查上,更為方便。而在整個(gè)電氣線路中,交流線圈不能串聯(lián)一起,一旦有串聯(lián),那么整個(gè)控制系統(tǒng)將失去控制,同時(shí)也會(huì)使系統(tǒng)不帶電。

        通過(guò)邏輯法設(shè)計(jì)的電路控制線路圖,節(jié)省電氣元件,通過(guò)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)相對(duì)于邏輯法會(huì)浪費(fèi)一些,一般是將這兩種方法結(jié)合起來(lái),通過(guò)邏輯法前期設(shè)計(jì),最后通過(guò)經(jīng)驗(yàn)法進(jìn)行實(shí)施。

        上述電氣控制系統(tǒng)圖中,電機(jī)的正轉(zhuǎn)是控制按鈕SB1,按鈕SB1按下,接觸器KM1的線圈通電,KM1的主控制頭通電,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn),在這個(gè)情況下,因?yàn)镵M1線圈帶點(diǎn),KM1的連鎖機(jī)構(gòu)工作,對(duì)KM2進(jìn)行連鎖。反轉(zhuǎn)控制是按下SB3按鈕,這時(shí)候KM1線圈斷電,正轉(zhuǎn)停止,在按下SB2按鈕,這時(shí)候KM2線圈通電,電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行,同時(shí)KM2對(duì)KM1進(jìn)行連鎖。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        通過(guò)臥式車床的電氣設(shè)計(jì),全方面地了解了電氣系統(tǒng)在機(jī)床中的作用,作為現(xiàn)代生產(chǎn)中最重要的設(shè)備,機(jī)床的設(shè)計(jì)與研發(fā)的腳步是不會(huì)停止的,會(huì)不斷的向前發(fā)展,而電氣作為機(jī)床的一部分,會(huì)一同要求向前發(fā)展,要滿足一切設(shè)計(jì)的需要,要滿足新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和國(guó)內(nèi)研制的需求,要確保機(jī)床是生產(chǎn)制造中不可或缺的資源,保證機(jī)床的正常運(yùn)行和控制。

        參考文獻(xiàn)

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        [2]李清新.伺服系統(tǒng)與機(jī)床電氣控制[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994.

        [3]趙景波.電工電子技術(shù)[M].人民郵電出版社,2008.

        [4]編寫(xiě)組.電機(jī)與變壓器[M].中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2005.

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