交流接觸器的計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工作制)：此工作制為基本工作制，接觸器的約定發(fā)熱電流Ith由這種工作制確定。不間斷工作制：在這種工作制下，接觸器的主觸頭保持閉合，并承載一穩(wěn)定電流超過(guò) 8h(如幾星期、幾個(gè)月甚至幾年)也不分?jǐn)唷嗬m(xù)周期工作制：斷續(xù)周期工作制的操作頻率和通電持續(xù)率由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。短時(shí)工作制：短時(shí)工作制的標(biāo)準(zhǔn)值觸頭通電時(shí)間分為 60 與 90min。（3）操作頻率指每小時(shí)允許的操作次數(shù)。交流接觸器的操作頻率一般為 300～1200 次/時(shí)。操作頻率直接影響到接觸器的電壽命及滅弧室的工作條件，對(duì)于交流接觸器還影響線圈的溫升，所以是一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。（4）使用類別、接通分?jǐn)嗄芰Π唇油ǚ謹(jǐn)嗄芰?lái)區(qū)分使用類別，接觸器的接通和分?jǐn)嗄芰﹄S著用途和控制對(duì)象的不同有很大的差異，它時(shí)正確設(shè)計(jì)和選用接觸器的主要依據(jù)，按 1990、 接觸器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：交流接觸器可劃分為 ACACACAC4 等四種使用類別，不同使用類別的接通與分?jǐn)嗄芰Φ慕油ê头謹(jǐn)鄺l件 [1]見(jiàn)表.表 不同使用類別的接通與分?jǐn)嗄芰Φ慕油ê头謹(jǐn)鄺l件接 通 和 分 斷 條 件使用類別 I/Ie Ur/Ue Cosφ 或L/R， ms通電時(shí)間s間隔時(shí)間s操作循環(huán)次數(shù)AC1 6 50AC2 6 50AC3 1 6 50AC4 1 6 50接 通 條 件I/Ie U/Ue Cosφ通電時(shí)間s間隔時(shí)間s操作循環(huán)次數(shù)AC3 10 1 10 50AC4 12 1 10 50 注 I e—額定工作電流 U—接通前電壓Ue—額定工作電壓 U r—恢復(fù)電壓I—接通電流 I e—分?jǐn)嚯娏鳎?）機(jī)械壽命、電壽命交流接觸器是一種頻繁操作的電器，自動(dòng)控制系統(tǒng)不僅要求它有很高的操作頻率，而且要求它有與之相適應(yīng)的較高的機(jī)械壽命和電壽命，以提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。交流接觸器的機(jī)械壽命一般為 1000 萬(wàn)次，小容量交流接觸器的機(jī)械壽命可高達(dá) 3000 萬(wàn)次，交流接觸器的電壽命隨使用類別不同而不同， 和 1993 規(guī)定各使用類別電壽命試驗(yàn)的接通和斷開(kāi)條件 [1]見(jiàn)表 。表 不同使用類別下驗(yàn)證電壽命的接通和分?jǐn)鄺l件接 通 分 斷使用類別額定工作電流 A I/Ie U/Ue Cosφ 或L/R,msI/Ie U/UeCosφ或L/R,msAC1 全部值 1 1 1 1 AC2 全部值 1 1 Ie 17?6 1 1 AC3Ie17 6 1 1 Ie 17 6 1 6 1 AC4Ie17 6 1 6 1 注 I e—額定工作電流 U—接通前電壓Ue—額定工作電壓 U r—恢復(fù)電壓I—接通電流 Ie—分?jǐn)嚯娏?設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)(1) 額定絕緣電壓(最高額定工作電壓)U i:690V(2) 額定工作電壓 Ue:380V(3) 額定工作電流(使用類別 AC3)Ie:100A(4) 約定發(fā)熱電流 Ith:125A(5) 額定控制電源電壓（即線圈電壓）U S:220V、50Hz(6) 使用類別:AC3(7) 周圍空氣溫度:40 oC～+40 oC(8) 工作制:長(zhǎng)期工作制(9) 壽命:機(jī)械壽命 1000 萬(wàn)次，電壽命 300 萬(wàn)次(10) 操作頻率:AC3 1200 次/h(11) 輔助觸頭約定發(fā)熱電流:10A(12) 輔助觸頭額定工作電壓、電流:230V、10A 交流接觸器的設(shè)計(jì)要求與典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)要求（1）滅弧性能好，分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)燃弧時(shí)間短，過(guò)電壓低，噴弧距離小。（2）觸頭材料具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能、耐腐蝕、抗熔焊性能好，以降低觸頭的溫升和提高電壽命，同時(shí)要求觸頭材料的工藝性好，價(jià)格低廉。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，機(jī)構(gòu)壽命高，并具有足夠的承受短時(shí)耐受電流的能力。 典型結(jié)構(gòu)在確定交流接觸器的結(jié)構(gòu)之前，需要先了解交流接觸器的幾種典型結(jié)構(gòu)型式 [1]:（1）杠桿傳動(dòng)單斷點(diǎn)形式 它是一種條架式結(jié)構(gòu),基本元件組裝在條架上，銜鐵在閉合過(guò)程中通過(guò)連接的支架使轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，而動(dòng)觸頭系統(tǒng)也組裝在轉(zhuǎn)軸上，因此帶動(dòng)動(dòng)觸頭閉合。觸頭為單斷點(diǎn)指形觸頭，設(shè)計(jì)為在閉合過(guò)程中有滾動(dòng)與滑動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式，用以消除觸頭表面的氧化層。滅弧裝置設(shè)計(jì)為串聯(lián)磁吹線圈，并配合用多縱縫滅弧室，它有強(qiáng)烈的滅弧作用，電弧的游離氣體易于擴(kuò)散，熱量易于散出，適用于高操作頻率。（2）杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)雙斷點(diǎn)形式 以轉(zhuǎn)動(dòng)式磁系統(tǒng)為例，銜鐵在吸合過(guò)程中，通過(guò)支架是軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸帶動(dòng)杠桿使觸頭系統(tǒng)作直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)、靜觸頭閉合。線圈斷電后，在反力彈簧的作用下，銜鐵打開(kāi)到停檔限制的位置，同時(shí)主觸頭分?jǐn)唷］o助觸頭借助于杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。滅弧裝置為多縱縫滅弧室。（3）雙斷點(diǎn)直動(dòng)式形式。磁系統(tǒng)通過(guò)支架直接帶動(dòng)觸頭作直線運(yùn)動(dòng)。線圈通電后，銜鐵吸向鐵心，銜鐵帶動(dòng)支架使動(dòng)、靜觸頭閉合，支架同時(shí)帶動(dòng)置于兩側(cè)的輔助觸頭動(dòng)作。線圈斷電后，在反作用彈簧的作用下，銜鐵被釋放，同時(shí)使觸頭之間分?jǐn)唷Ｓ|頭接通和分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的電弧，用裝有滅弧柵片的滅弧室熄滅。 總體結(jié)構(gòu)方案確定在給定的技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)下，初步確定 40A 三極交流接觸器采用雙斷點(diǎn)橋式觸頭，直動(dòng)式磁系統(tǒng)，各零件均安裝在塑料外殼和鋁合金底座上的整體式結(jié)構(gòu)。輔助觸頭、主觸頭、電磁系統(tǒng)兩層立體布置，結(jié)構(gòu)緊湊，縮小安裝面積。接觸器的外殼由兩段組成，上段為熱固性塑料壓制的軀殼和耐高溫的絕緣材料制成的外殼，外殼內(nèi)安裝三個(gè)雙向可控硅及控制電路。主觸頭設(shè)計(jì)成三腔可簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，并可滿足控制三相四線制電路及派生中間繼電器的需要。輔助觸頭組件采用卡裝式結(jié)構(gòu)，配備二常開(kāi)和二常閉觸頭。下段為冷沖壓成形的鋁合金底座，固定電磁系統(tǒng)和緩沖裝置，底部有卡軌安裝用的鎖扣，可裝于帽形標(biāo)準(zhǔn)安裝軌上，安裝拆卸十分方便。觸頭接線端子采用帶瓦形墊圈的不落自升式組合螺釘，接線方便，使用安全。交流接觸器結(jié)構(gòu)原理圖如圖 所示：圖 交流接觸器結(jié)構(gòu)原理圖第 2 章 電器制造系統(tǒng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化概論 概述 電器制造工業(yè)是機(jī)械制造工業(yè)的重要組成部分。它不僅提供人民生活所必須的產(chǎn)品，而且為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門提供大量的電器技術(shù)裝備。機(jī)械制造系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的機(jī)械加工、直接改變材料或毛坯的形狀、尺寸和性能，成為零件、部件活產(chǎn)品。同時(shí)，要求達(dá)到一定的質(zhì)量（精度、表面質(zhì)量和物理性能）、生產(chǎn)率和成本的要求。機(jī)電制造企業(yè)為了在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中具有強(qiáng)大的生命力，必須從多方面著收，提高產(chǎn)品質(zhì)量降低產(chǎn)品成本，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，并不斷開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，加速老產(chǎn)品的更新?lián)Q代。這樣，促使企業(yè)一方面加強(qiáng)新產(chǎn)品的研制，另一方面必須對(duì)機(jī)電制造系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，使其盡快適應(yīng)市場(chǎng)的需要。系統(tǒng)的革新的改造，主要從制造工藝、更新設(shè)備、裝備自動(dòng)化、系統(tǒng)控制以及組織管理現(xiàn)代化等方面著手進(jìn)行，而采用自動(dòng)化制造系統(tǒng)是最有效的方法之一。 機(jī)電制造系統(tǒng)自動(dòng)化可分為大批量生產(chǎn)的自動(dòng)化和多品種小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化兩大類。由于品種和批量的不同，所采取的控制和自動(dòng)化手段也不盡相同。 大批量生產(chǎn)的自動(dòng)化大批量生產(chǎn)的自動(dòng)化由于批量大，制造的工裝設(shè)備更換少，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化聲場(chǎng)，但它要求是定型產(chǎn)品，不可以任意改變。 改裝通用機(jī)床將通用機(jī)床改造成為帶有自動(dòng)工作循環(huán)的專用機(jī)床，實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化。如果在配以自動(dòng)上了機(jī)構(gòu)，則可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，這樣可以實(shí)現(xiàn)個(gè)別工序的自動(dòng)化。采用自動(dòng)機(jī)床和半自動(dòng)機(jī)床半自動(dòng)機(jī)床可實(shí)現(xiàn)單工序的自動(dòng)循環(huán)，但不能自動(dòng)裝卸工件，即自動(dòng)上下料；而自動(dòng)機(jī)床可實(shí)現(xiàn)包括上下料的全部自動(dòng)化循環(huán)。在電器制造中，常采用單軸或多軸的半自動(dòng)或自動(dòng)車床，進(jìn)行軸類的標(biāo)準(zhǔn)件和通用件的加工。組合機(jī)床組合機(jī)床是用標(biāo)準(zhǔn)部件組合而成的專用機(jī)床，可以組合成為立式或臥式，單工位或多工位，圓形工作臺(tái)或方形工作臺(tái)等組合機(jī)床。自動(dòng)生產(chǎn)線對(duì)某一零部件進(jìn)行各工序的全線自動(dòng)化，各臺(tái)機(jī)床之間有工作自動(dòng)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)傳送工件或毛坯。 多品種小批量的自動(dòng)化在電器制造工業(yè)中，大部分工廠企業(yè)都是多品種小批量生產(chǎn)方式，尤其是高壓電器生產(chǎn)企業(yè)，多品種小批量生產(chǎn)占有很大的比重。實(shí)現(xiàn)多種小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化可以采取成組技術(shù)、數(shù)字控制、自適應(yīng)控制、柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。 成組技術(shù) 成組技術(shù)是成組工藝和成組夾具的綜合，它是根據(jù)零件的幾何尺寸、尺寸的幾何特別和工藝特點(diǎn)進(jìn)行分組分類、編制成組工藝，設(shè)計(jì)成組夾具，實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)自動(dòng)化。 近幾年來(lái)，成組技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)控技術(shù)結(jié)合起來(lái)，已經(jīng)突破了工藝的范疇，形成了一成組技術(shù)為基礎(chǔ)的柔性制造系統(tǒng)（Flexible Manufacturing System, 簡(jiǎn)稱FMS），成為計(jì)算機(jī)輔助制造（Computer Aided Manufacturing,簡(jiǎn)稱 CAM）的重要技術(shù)之一。 數(shù)字控制 數(shù)字控制技術(shù)主要是用來(lái)控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，保證刀具（模具）與工作的相對(duì)位置，加工出所要求的形狀和尺寸的工件，由于它所控制的機(jī)床運(yùn)動(dòng)是以脈沖數(shù)量來(lái)計(jì)算的，故稱為數(shù)字控制，簡(jiǎn)稱數(shù)控。數(shù)控機(jī)床是微電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備相結(jié)合的最典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，應(yīng)用已日益廣泛。 根據(jù)控制方式和功能的區(qū)別，數(shù)控機(jī)床又可分為下列幾種： （1） 簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床（2） 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床（3） 專用數(shù)控機(jī)床（4） 計(jì)算機(jī)數(shù)控（Computer Numerical Control）（5） 計(jì)算機(jī)直接控制（Direct Numerical Control,簡(jiǎn)稱 DNC）機(jī)床（6） 加工中心（Machining Center,簡(jiǎn)稱 MC） 自適應(yīng)控制 自適應(yīng)是通過(guò)機(jī)床上的傳感器，隨時(shí)檢測(cè)加工狀態(tài)，將反饋信息送入自適應(yīng)控制裝置，并與預(yù)先存入的給定指標(biāo)（參數(shù)）進(jìn)行比較，及時(shí)修正加工條件，自動(dòng)適應(yīng)加工條件的變化，進(jìn)行加工過(guò)程的優(yōu)化，獲得最優(yōu)的加工效果。 柔性制造系統(tǒng)一般來(lái)說(shuō)，柔性制造系統(tǒng)是指可變的、自動(dòng)化程度較高的制造系統(tǒng)。它是數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物、它由多臺(tái)單機(jī)組成（數(shù)控機(jī)床、數(shù)控加工中心等），沒(méi)有固定的加工順序和節(jié)拍，能在不停機(jī)調(diào)整的情況下更換加工工件及工夾具，在時(shí)間和空間上都有高度的可變性。 計(jì)算機(jī)輔助制造計(jì)算機(jī)輔助制造往往是以一個(gè)部件或一種產(chǎn)品為對(duì)象，具有加工，檢驗(yàn)、調(diào)整、儲(chǔ)運(yùn)、裝配、性能測(cè)試等功能，比柔性制造系統(tǒng)的范圍要大得多。計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（Computer Aided Process Planning,簡(jiǎn)稱 CAPP）是計(jì)算機(jī)輔助制造的重要基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)是指通過(guò)采用一種監(jiān)測(cè)和控制制造過(guò)程各階段狀況的計(jì)算機(jī)來(lái)分級(jí)管理多方面的制造工作。從單機(jī)控制到集成制造，利用計(jì)算機(jī)分級(jí)結(jié)構(gòu)將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息自動(dòng)地轉(zhuǎn)換成制造信息，從直接控制生產(chǎn)制造過(guò)程，含加工、檢驗(yàn)、裝配、試驗(yàn)、包裝等全過(guò)程到間接控制有關(guān)物質(zhì)供應(yīng)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、調(diào)度和管理等，都屬于 CAM的范疇。更簡(jiǎn)明地說(shuō)，CAM 就是通過(guò)計(jì)算機(jī)直接或間接地與企業(yè)中物力資源和人力資源的信息交換作用，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)的控制、操作運(yùn)行和管理。CAM 是在產(chǎn)品制造和管理方面的綜合應(yīng)用技術(shù)，它將產(chǎn)品在制造過(guò)程中所需要的各項(xiàng)技術(shù)、管理思想和方法，以及工程技術(shù)人員、管理人員的經(jīng)驗(yàn)和智慧同計(jì)算機(jī)強(qiáng)大功能有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。有了 CAM 技術(shù)，管理人員和工程技術(shù)人員就可以借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造及管理最佳的方案。 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS 是一種先進(jìn)制造技術(shù)，它包含下面四個(gè)方面的含義：（1） CIMS 是一種組織、管理與運(yùn)行企業(yè)生產(chǎn)的哲理，其宗旨是使企業(yè)的產(chǎn)品上市快、質(zhì)量高、成本低和服務(wù)好，從而使企業(yè)贏的競(jìng)爭(zhēng)。（2） 企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，即市場(chǎng)分析、經(jīng)營(yíng)決策與管理、新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)看、工藝規(guī)劃、加工制造、銷售及售后服務(wù)等，是一個(gè)不可分割的整體。特別是通過(guò)銷售服務(wù)獲取用戶對(duì)產(chǎn)品進(jìn)一步改進(jìn)及對(duì)新產(chǎn)品的需求，由此形成一個(gè)封閉環(huán)。對(duì)上述環(huán)節(jié)應(yīng)從系統(tǒng)的觀點(diǎn)進(jìn)行協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化。（3） 企業(yè)生產(chǎn)的要素包括人、技術(shù)、機(jī)械及經(jīng)營(yíng)管理。其中尤其要重視發(fā)揮人的主導(dǎo)作用。（4）CIMS 技術(shù)十多年來(lái)綜合發(fā)展了企業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的集成，即計(jì)算機(jī)輔助決策、經(jīng)營(yíng)與管理技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助分析和設(shè)計(jì)技術(shù)，計(jì)算機(jī)柔性制造技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理與控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)售后服務(wù)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)信息集成技術(shù)等等。可見(jiàn)它是將企業(yè)生產(chǎn)全部過(guò)程中有關(guān)的人、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理、機(jī)器設(shè)備及其信息流和物流有機(jī)的集成并優(yōu)化運(yùn)行的大系統(tǒng)。CIMS 的發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)電制造工廠的全盤自動(dòng)化，成為自動(dòng)化工廠（Factory Automation）,或稱為無(wú)人化車間或工廠，即無(wú)人化制造系統(tǒng)（Unmanned Manufacturing System,簡(jiǎn)稱 UMS）.CIMS 系統(tǒng)可以由若干個(gè)子系統(tǒng)組成。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和經(jīng)營(yíng)管理水平的不斷提高，CIMS 將成為未來(lái)工廠的主流。第 3 章 零部件信息描述和分類編碼 概述 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、公差、表面粗糙度、熱處理、表面處理及其他技術(shù)要求通常都應(yīng)表示在工程圖上。工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的目的是制訂一個(gè)零件的制造過(guò)程。一張工程圖表示產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一切信息，所以，工程圖就是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工作的基本輸入。那么，產(chǎn)品零件的信息如何輸入計(jì)算機(jī)呢？零件信息的輸入方法住要有三類：零件分類編碼發(fā)，表面元素法和直接從 CAD 系統(tǒng)讀取法。 零件分類編碼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)