CW6163卧式车床电气控制系统设计
C6163型卧式车床的重要结构及设计要求
C6163型卧式车床的重要结构及设计要求
1.主要的结构:
其属于普通的小性型机床.性能优良,应用广泛.主轴运动的正反转由两组机械式摩擦片控制.主轴的制动采用液压制动器进行运动的纵向左右运动.横向前后运动及快速移动均由一个手柄控制,可完成工作最大车削直径为630MM工件最大长度为1500MM.
电器是所要电工器械的简称.低压电器通常是指工作在交流1200V或直流1500V以下的电器.
一.低压电器的分类
1.按用途分
(1)低压配电电器这类电器包括刀开关. 转换开关.熔断器和断路器等.
(2)低压控制电器这类电器包括接触器.继电器及各种主令电器等.
2.按动作性质分
(1)自动电器
(2)手动电器
3按低压电器的执行机理分
(1)有触点电器
(2)无触点电器
速度继电器
速度继电器主要由转子.定子和触头三部分组成. 转子电器串频敏变组器启动控制电路。
CW6163车床电气控制系统设计说明书 (自动保存的)
CW6163车床电气控制系统设计说明书目录一、CW6163车床工艺概况▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪1二、主电路、控制电路原理图设计▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪1三、元器件选择▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪3四、控制系统元件明细表▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪4五、电气控制系统布置图▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪5六、电气控制系统接线图▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪6七、总体方案设计▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪6一、CW6163车床工艺概况1、CW6163车床结构简介CW6163型普通车床可用于各种回转体零件的外圆、内孔、端面、锥度、切槽及公制螺纹、径节螺纹等的车削加工，此外还可以用来进行钻孔、铰孔、滚花等加工，他主要由车身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、溜板、丝杠和刀架等几部分组成，外形如图所示：CW6163型车床的外形车削加工的主运动是主轴通过卡盘或尖顶带动工件的旋转运动吧，由主轴电动机通过带传动传到主轴变速箱实现旋转。
车削加工一般不要求反转，但在加工螺纹时，为避免乱扣，要反转退刀。
加工螺纹时，工件旋转速度与刀具的移动速度之间有严格的比例关系。
为此，溜板箱与主轴变速箱之间通过齿轮传动连接。
进给运动也由主轴电动机驱动，主轴电动机属长期工作制。
车床刀架的快速移动由一台单独的电动机拖动。
进行车削加工时，刀架的温度高，需要冷却液进行冷却。
为此，车床备有一台冷却泵电动机，为车削工件时输送冷却液，冷却泵电动机采用笼型异步电动机，属长期工作制。
2、电动机铭牌参数M1－主电动机：Y160M-4，11 kW，380V，23.0A，1460 r/min,使工件旋转。
M2－冷却泵电动机：JCB-22，0.15kW，380V，0.43A，2790 r/min,供给冷却液。
5.2 CW6163B型电气控制线路
KM3 15 K S B2
11
KM
KR1 u51 v52 w53 KM
M11 M12 M 13
KM4 K 21 23 KM
KM4 KM3 25 27 K
反转：KM; KM4
SB2:3-5-15-KM-8-4; 3-5-KM-27-K-4; 3-5-15-21-23-25-KM4-8-4
M1 3~
主电动机
零电压保护：中间继电器K
HL为电源指示灯； EL为机床照明灯，由开关SA2控制。 实际的C6132改进很大，主要是加装了电磁制动。
C650卧式车床的电气控制线路 1．主电路 特点：串电阻反接制动及点动调整。
~ 380V u11 v12 w13 E Q u21 v22 w23 FU2 w63 v62 u61
连锁:KM3、KM4的常闭触头。 思考：交替按SB1和SB2能否实现正反转直接转换？
(3)反接制动电路
E u31 v32 w33 3 KM4 KM3 u41 v42 w43 K K SB2 KR1 u51 KM v52 w53 KM4 K 21 R KM KM3 23 KM4 25 K 27 SB4 SB1 5 13 K 7 KM4 KM3 BV2 15 17 BV1 KM3 4 8 11
FU1 u31 v32 w 33
M3- Q2；KR3；FU2。
KM2 KR2 u61 v62 KM3 w63 u71 v72 Q2 w73 KR3
M22 M23
M31 M32 M33
KM1 u41 v42 w43
KR1
M11 M12
M1 3~
M13
M21
M2 3~
M3 3~
主电动机
润滑电动机 冷却泵电动机
(整理)卧式车床电气控制系统设计.
卧式车床电气控制系统一、任务书1、设备简介车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。
车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。
但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的，所以它的控制电路比较简单。
为满足加工的需要，主轴的旋转运动有时需要正转或反转，这个要求一般是通过改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现的。
进给运动多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。
有的为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。
车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，来实现刀具切削时冷却。
有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。
2．控制要求(1) 主要控制电器为三台电机：主电动机、冷却泵电机、快速移动电机。
三台电机都要有短路保护措施。
主电动机和冷却泵电机采用热继电器进行过载保护主电动机要采用降压起动方式起动主电动机要求能够正反转控制，并且有点动调整控制和长动控制，采用反接制动主回路负载的电流大小能够监控，但要防止启动电流对电流表产生冲击。
机床要有照明设施表 1 车床控制系统信号说明符号名称及用途符号名称及用途QF 断路器作电源引入及短路保护用FR1 热继电器，主电动机过载保护用FU1～FU2 熔断器作短路保护FR2 热继电器，冷却泵电动机过载保护用M l 主电动机KM3 接触器，主电动机正向起动、停止用M2 冷却泵电动机KM4 接触器，主电动机反向起动、停止用M3 快速电动机KM△接触器，主电动机△型连接，降压启动用SBl～SB4 主电动机起、停、点动按钮KMY 接触器，主电动机丫型连接，降压启动用SB5～SB6 冷却泵电动机起停按钮KM1 接触器，冷却泵电动机起动、停止用SQ 限位开关，快速移动电动机控制KM2 接触器，快速电动机起动、停止用HLl 主电动机起停指示灯TC 控制与照明变压器HL2 电源接通指示灯SA 机床照明灯开关HL 机床照明灯3．设计任务1) 根据控制要求，进行卧式车床电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。
Cw6163卧式车床电机控制电气原理图
Cw 6163 卧式车床电机控制电气原理图
1、主电路设计根据电气传动的要求，由接触器KM1、KM
2、KM3分别控制电动机M1、M2、M3的起动停止，由于三台电动机功率都不是很大，为了简化控制线路，我们
对三台电动机均采用直接启动方式。
如图1所示。
电动机
采用直接起动的一般界限，即“起动方式的选取不仅要考虑
电动机的容量（一般5kW以下的电动机用直接起动，10kW 以上的电动机用降压起动），还要考虑电网的容量。
不经常
起动的电动机可直接起动的容量为变压器容量的30%；经常起动的电动机可直接起动的容量为变压器容量的20%。
”尽管本案例主电动机功率略大于10kW，但超过不多，且其它两台电动机功率较小，为了简化控制线路，减少故障源和
故障概率，可以采用直接启动方式。
机床的三相电源由开
关Q引入。
主电动机M1的过载保护由两相热继电器KR1实现，它的短路保护可由机床所在电网系统中的前一级配
电箱中的熔断器充任。
冷却泵电动机M2的过载保护由热继电器KR2实现。
快速移动电动机M3由于是短时间工作，
不设置过载保护。
电动机M2、M3共同设置短路保护的熔
断器FU1。
图1主电路及控制线路设计。
cw6163课程设计
cw6163课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握 cw6163 课程相关章节的基本知识点，如XXX（具体知识点，如公式、概念等），并能够正确运用到实际问题中。
2. 学生能够描述XXX（相关概念或理论）的发展过程，解释其与应用情境之间的联系。
技能目标：1. 学生通过本课程的学习，培养解决实际问题的能力，包括运用XXX（具体技能，如数据分析、实验设计等）方法分析和解决相关问题。
2. 学生能够运用XXX（如信息技术工具、实验设备等）进行有效的信息收集、处理和分析，形成清晰的报告或展示。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对学科知识的热爱和探究欲望，激发学习兴趣，形成积极的学习态度。
2. 学生通过小组合作和讨论，培养团队协作精神，尊重他人意见，学会倾听和表达。
3. 学生能够认识到所学知识在实际生活中的应用价值，提高社会责任感和创新意识。
本课程针对学生年级特点，注重理论与实践相结合，培养学生的学科素养。
在教学过程中，教师需关注学生的学习需求，因材施教，确保课程目标的达成。
通过本课程的学习，学生将具备扎实的知识基础、实用的技能和积极的态度，为后续学习和发展奠定良好基础。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，紧密结合教材章节，具体安排如下：1. 知识点讲解：包括XXX（具体知识点1）、XXX（具体知识点2）等，依据教材第X章内容进行详细讲解，帮助学生掌握基本概念、原理和公式。
2. 实例分析：通过分析教材中提供的XXX案例，让学生了解所学知识在实际情境中的应用，提高问题解决能力。
3. 技能训练：针对XXX（具体技能1）、XXX（具体技能2）等技能，设计相应的练习题和实践活动，让学生在实际操作中掌握技能要领。
4. 小组讨论与展示：组织学生进行小组合作，针对教材中的XXX（讨论主题）展开讨论，培养团队协作和沟通表达能力。
5. 拓展阅读：推荐与教材内容相关的拓展阅读材料，帮助学生拓宽知识面，提高自主学习能力。
CW6163车程电气控制系统说明书
机电传动课程设计CW6163车床控制系统设计学院：机械与电子工程学院专业：机械工程及自动化姓名：张旺新学号：1020640220指导教师：余宏涛目录CW6163车床性能------------------------------3 机床结构特点-----------------------------------3 机床主要技术参数-------------------------------3 CW6163车床电气控制系统方案-----------------5 电动机的选择-----------------------------------5 电气控制系统线路图的设计----------------------6 电器元件的选择---------------------------------8 连接导线的选择---------------------------------12 电器元件布置图---------------------------------13 设计总结----------------------------------------14 参考文献----------------------------------------14CW6163车床性能CW6163系列卧式车床适用于加工各种钢材、铸铁和有色金属及中、小型金属工件。
机床功率大,刚性好，适用于强力或高速切削。
本机床主要用于车削各种工件的内圆、外圆、端面、以及公制、英制、模数和螺纹并可承担钻孔、镗孔等工艺。
机床主轴为变频无级调速，可实现不停车变速及变速范围宽，可适合粗、精加工工艺的需求。
床身采用树脂砂造型的高强度铸件，床身导轨经过超高频淬火处理和精密磨削，耐磨性和精度保持性好，承载能力强。
溜板箱内装有安全机构，防止因过载而对机床造成损坏，保证使用安全可靠。
该机床设有刀架纵、横向机动及快速运动手柄，操作灵活，宜人性好。
Cw 6163 卧式车床电机控制电气原理图
Cw 6163 卧式车床电机控制电气原理图
1、主电路设计根据电气传动的要求，由接触器KM1、KM
2、KM3分别控制电动机M1、M2、M3的起动停止，由于三台电动机功率都不是很大，为了简化控制线路，我们对三台电动机均采用直接启动方式。
如图1所示。
电动机采用直接起动的一般界限，即“起动方式的选取不仅要考虑电动机的容量（一般5kW以下的电动机用直接起动，10kW 以上的电动机用降压起动），还要考虑电网的容量。
不经常起动的电动机可直接起动的容量为变压器容量的30%；经常起动的电动机可直接起动的容量为变压器容量的20%。
”尽管本案例主电动机功率略大于10kW，但超过不多，且其它两台电动机功率较小，为了简化控制线路，减少故障源和故障概率，可以采用直接启动方式。
机床的三相电源由开关Q引入。
主电动机M1的过载保护由两相热继电器KR1实现，它的短路保护可由机床所在电网系统中的前一级配电箱中的熔断器充任。
冷却泵电动机M2的过载保护由热继电器KR2实现。
快速移动电动机M3由于是短时间工作，不设置过载保护。
电动机M2、M3共同设置短路保护的熔断器FU1。
图1主电路及控制线路设计。
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机电传动控制课程设计题目：CW6163卧式车床电气控制系统设计学院：机械与电子工程学院专业：机械工程及其自动化学号：姓名：指导老师：2013 年6 月28 日目录第1章课程设计目的 (2)第2章课程设计主要内容 (2)第3章课程设计题目描述与要求 (3)第4章CW6163卧式车床电气控制系统设计 (4)第5章课程设计总结 (13)附录一CW6163卧式车床零件清单 (14)附录二CW6163卧式车床电气原理图 (15)第1章课程设计目的1.1 具备机械、电气知识的综合运用能力；1.2 具备分析机电传动控制系统的组成及原理的能力；1.3具备设计机电传动控制系统的基本电气原理图的能力；1.4具备编写设计说明书、操作说明书能力。
第2章课程设计主要内容2.1分析对象：熟悉被控对象的组成、电力拖动的要求及控制的具体要求。
2.2电路图设计：根据任务要求，设计主电路及其保护电路，根据任务的控制关系设计控电路及其保护电路，设计开关面板图，选定所需的电气元件，列出清单，修改图纸，定稿。
2.3撰写说明书：编写电气原理说明书和操作说明书。
2.4课程设计总结第3章课程设计题目描述与要求题目：CW6163卧式车床电气控制系统设计CW6163系列卧式车床适用于加工各种钢材、铸铁和有色金属及中、小型金属工件。
机床功率大,刚性好，适用于强力或高速切削。
本机床主要用于车削各种工件的内圆、外圆、端面、以及公制、英制、模数和螺纹并可承担钻孔、镗孔等工艺。
机床主轴为变频无级调速，可实现不停车变速及变速范围宽，可适合粗、精加工工艺的需求。
床身采用树脂砂造型的高强度铸件，床身导轨经过超高频淬火处理和精密磨削，耐磨性和精度保持性好，承载能力强。
溜板箱内装有安全机构，防止因过载而对机床造成损坏，保证使用安全可靠。
该机床设有刀架纵、横向机动及快速运动手柄，操作灵活，宜人性好。
CW6163型卧式车床是以继电器接触系统的控制方式的传统车床，其主轴正反转运动，主轴的制动采用液压制动器，进给运动的纵向左右运动，横向前后运动及快速移动均由一个手柄操作控制。
可完成工件最大车削直径为630mm，工作最大长度为1500mm.采用三台电动机控制（1）通常车削加工近似于恒功率负载，同时考虑经济性，工作可靠，主轴电动机M1通常选用三相异步电动机，完成主运动和刀具进给运动的驱动。
（2）车削时产生的高温，可由一台普通冷却泵电动机加以控制。
冷却电动机在加工时提供切削液，采用直接启动的方式。
（3）根据车床工作的要求，需要配备一台快速移动电动机M3，用于完成溜板箱快速移动的驱动，可随时手动启停。
（3）根据整个生产线状况，要求配备一套局部照明装置及必要的工作状态指示灯，局部照明电路采用独立回路。
第4章CW6163卧式车床电气控制系统设计4.1 电动机的选择1、电动机的一般选择原则1.电动机应完全满足生产机械提出的有关机械特性的要求。
2.电动机在工作过程中，功率能被充分利用。
电动机的结构形式适合周围环境条件2、电动机容量的选择电动机的容量反映了它的负载能力，它与电动机的过载能力有关。
电动机容量的选择有俩种方法：一种是调查统计类比法；一种是分析计算法。
调查统计类比法是在不断总结经验的基础上，选择电动机容量的一种方法，此法比较简单。
CW6163普通型卧式车床加工工件的最大直径为630mm。
所以：由统计分析法公式p = 36.5D54.1得；P = 36.5×0.6354.1=11KWP取11KW一般情况下，普通车床选用同步转速为1500r/min的电动机。
因为这个转速的电动机适应性较强，而且功率因数和效率也很高。
若电动机的转速与该机械的转速不一致可选取速度稍高一些的电动机通过机械变速装置使其一致。
根据前面的设计要求可知，本设计需配备三台电动机，各自分别为：1.主轴电动机：M1型号选定为Y160M-4，性能指标为：11KW，380V，22.6A，1460r/min2.冷却泵电动机：M2型号选定为JCB-22，性能指标为：0.125KW。
0.43A，2790r/min3.快速移动电动机：M3，型号选定为Y90S-4，性能指标为：1.1KW，2.7A，1400r/min4.2 连接导线的粗细选择电缆截面的选择必须满足：导线的允许载流量Ial不小于通过电线的计算电流IM1的额定电流为22.6A，采用的是直接启动，由于启动时间为短时，启动电流大约为额定电流的1.5倍，查相关手册得，4mm2铜芯导线允许载流量为41A>22.6A，满足要求。
电动机M2功率较小，额定电流为0.43A，选择导线截面积为1mm2的铜芯导线满足要求。
电动机M3用于溜板箱的拖动，故选择连接导线为YHZ橡套电缆。
辅助电路通过的电流较小，选择连接导线截面积为1mm2铜芯导线。
4.3电器控制线路设计4.3.1 CW6163车床的工作原理所有电机启动前都要按下电源隔离开关QS.1. 正转Y—△降压起动控制过程如下：器KM4得电作准备2. 反转Y—△降压起动控制过程如下：器KM4得电作准备4.3.2 主电路设计（含设计思路说明，各部分设计原理图）图为主电气控制线路图。
图中M1为主轴电动机，M2为冷却泵电动机，M3为工作台进给电动机。
（1）主轴电动机M1根据设计要求，并根据车削工艺的特点，同时考虑到主轴电动机的功率较大，最后确定M1采用正反转启动控制方式，由接触器KM进行控制。
对M1设置过载保护（热继电器FR）。
（2）冷却泵电动机M2及快速移动电动机M3在设置保护时，可考虑到M3属于短时运行，故不需设置过载保护。
熔断器FU1、FU2 、FU3作短路保护综合以上考虑，绘出CW6163型卧式车床的主电路图如图一所示图一4.3.3 控制电路设计（含设计思路说明，各部分设计原理图）（1）主轴电动机M1的控制设计根据设计要求，主轴电动机要求实现两地控制。
因此，可在机床的床头操作板上和刀架托板上分别设置起动按钮SB2，SB3和停止按钮SB1来进行控制。
（2）冷却泵电动机M2和快速移动电动机M3的控制设计根据设计要求和M2，M3需完成的工作任务，确定M2采用单向起，停控制方式，M3采用点动控制方式。
综合以上的考虑，绘出CW6163型卧式车床的控制电路如图二所示图二4．3．4信号指示及照明电路局部照明设备用照明灯EL。
灯开关SA和照明回路熔断器FU3来组合。
信号指示电路由两路构成：一路为三相电源接通指示灯HL1（绿色），在电源开关QS接通以后立即发光，表示机床电气线路已处于供电状态；另一路指示灯HL2（红色），表示主轴电动机是否运行。
指示灯HL2由接触器KM的动合和动断触电进行切换通断显示。
熔断器FU3做短路保护。
由此，绘出CW6163型卧式车床的照明及信号指示电路图如图三所示图三4.4 电器元件的选择4．4．1电源开关QS的选择QS作为电源隔离开关用，并不用来直接起停电动机，可按三台电动机的额定电流来选，考虑到额定电流不大（23 + 0.43 + 2.8 = 26.23A），可选用额定电流30A、电压380V的三极组合开关。
所以，QS最终选择组合开关：HZ10-25/3型，额定电流为25A。
4．4．2热继电器FR的选择热继电器主要用作电动机的过载保护，所以应按电动机的工作环境、启动情况、负载性质等因素来考虑。
（１）热继电器结构型式的选择星形接法的电动机可选用两相或者三相结构的热继电器；三角形接法的电动机应选用带断相保护装置的三相结构热继电器。
（２）根据电动机的额定电流进行热继电器的选择。
一般情况下使热继电器整定值为（0.95—1.05）IN（I为电动机的额定电流）N由前面M1的额定电流，现选择如下：FR选用JR0-40型热继电器。
热元件额定电流25A，额定电流调节范围为21.5~23.73A，工作时调整在22.6A。
4．4．3接触器KM的选择选择接触器主要考虑以下技术参数1）电源种类；交流电或直流电。
2）主触点额定电压、额定电流。
3）辅助触点的种类、数量及触点额定电流。
4）电磁线圈的电源种类，频率和额定电压。
5）额定操作频率（次/h）即允许的每小时接通的最多次数。
（１）接触器线圈电压的选择对于同一系列、同一容量等级的接触器，其线圈的额定电压有好几种规格，它是由控制回路电压决定的。
根据前文控制电路设计可知，控制回路电压等级为127V，所以选择接触器线圈电压为127V。
（２）主触点的额定电流的确定主触点的额定电流的计算公式： I ≥P ×103/KU 。
式中：P 为电动机功率（KW ）；K 为经验常数，一般取1—1.4；U 为电动机额定线电压。
KM1的选择由公式： I ≥P ×103/KU =11×103/1.2×380=24.2A本设计中，KM 主要对M1进行控制，而M1的额定电流为22.6A ，控制回路电压为127V 。
需主触点三对，辅助动合触点两对辅助动断触点一对，根据上述情况，选用CJ10—40型接触器，主触点额定电流为40A ，线圈电压为127V 。
4．4．4 熔断器的选择工业上选择熔断器一般从以下几个方面考虑:（1）熔断器的额定电压必须等于或高于熔断器工作点的电压； （2）熔断器的额定电流必须等于或高于所装熔体的额定电流； （3）熔断器所装熔体额定电流的选择。
对于没有冲击电流的负载，应使熔体的额定电流R I 等于或稍大于线路工作电流I ，即 R I ≥I对于像电动机这样有较大冲击电流的负载，熔体的电流R I =（1.5—2.5）ed I ，式中ed I 为电动机的额定电流。
本设计中涉及的熔断器有三个：FU1.FU2 FU3.FU1主要对M2和M3进行短路保护，M2和M3的额定电流分别为0.43A 、2.7A 。
因此，熔体的额定电流为I FU1≥(1.5-2.5)I Nmax +∑I N I Nmax 为最大电流I N为电流之和计算可得I≥ 7.18A ，因此，FU1选择RL1-15型熔断器，熔体为10A。
FU1FU2主要对控制电路进行短路保护，控制电路的熔断器根据线圈的额定电流选择，查资料计算获知，KM1线圈的额定电流为0.3A。
FU3主要对照明电路进行短路保护，照明电路的额定电流为1.2A，（4）熔断器所用熔管额定电流的确定熔体额定电流确定以后，就可以确定熔管额定电流，应使熔管额定电流大于或者等于熔体额定电流。
综上所述，FU1选择RL1-15型熔断器，熔体为10A。
为了安全，FU2、FU3选用熔体额定电流为最小等级(2A)的熔断器RC1-15，熔体为2A。
4．4．5照明及指示灯的选择照明灯EL选择JC2型，交流36V、40W，与灯开关S成套配合；指示灯HL1和HL2选择为ZSD-0型，指标为6.3V，0.25A，颜色分别为红色和绿色。