機電傳動課程報告《M7130平面磨床電氣控制系統(tǒng)改進》

1、機電及自動化學(xué)院機電傳動系統(tǒng)課程報告姓 名：學(xué) 號：專業(yè)：機械制造屆別：2007課任老師：2010年06月M7130平面磨床電氣控制系統(tǒng)改進摘要介紹了 M713呼面磨床的主要結(jié)構(gòu)、原理和電氣控制電路。磨床的電磁吸盤電路是機床電氣的主要組成部分，為了使磨床電磁吸盤的吸力更穩(wěn)定，運行更安全可靠，對M7130平面磨床電磁吸盤控制線路進行了改進。關(guān)鍵詞：磨床；電路；改進1、引言目前普通磨床是機械加工行業(yè)普遍應(yīng)用的通用設(shè)備。 通過對M7130T面磨床 的結(jié)構(gòu)原理和電氣控制電路的闡述，結(jié)合實踐發(fā)現(xiàn)磨床電磁吸盤的原控制電路存 在一定的安全隱患。為了使磨床電磁吸盤運行更安全可靠， 對M713葉面磨床電 磁吸盤

2、控制線路進行了改進。2、M7130臥軸矩臺平面磨床的主要結(jié)構(gòu)和原理2.1 M7130平面磨床的主要結(jié)構(gòu)M7130臥軸矩臺平面磨床主要由床身、工作臺、電磁吸盤、砂輪箱、立柱、操作手柄等構(gòu)成，外形結(jié)構(gòu)如圖1所示圖1臥軸臥臺平面磨床外形結(jié)構(gòu)圖1一立柱；2滑座；3砂輪箱；4一電磁吸盤；5一工作臺；6一床身2.2 M7130平面磨床的原理工作臺上裝有電磁吸盤，用以吸持工件。工作臺在床身導(dǎo)軌上作往復(fù)運動（縱 向運動）。固定在床身上的立柱上帶有導(dǎo)軌，滑座在立柱導(dǎo)軌上作垂直運動；而 砂輪箱在滑座的導(dǎo)軌上作水平運動（橫向運動），砂輪箱內(nèi)裝有電動機，電動機 帶動砂輪作旋轉(zhuǎn)運動。平面磨床在加工工件過程中，砂輪的旋轉(zhuǎn)

3、運動是主運動，工作臺往復(fù)運動為 縱向進給運動，滑座帶動砂輪箱沿立柱導(dǎo)軌的運動為垂直進給運動， 砂輪箱沿滑 座導(dǎo)軌的運動為橫向進給運動。工作時，砂輪旋轉(zhuǎn)，同時工作臺帶動工件右移（如圖 2所示），工件被磨削。 然后工作臺帶動工件快速左移，砂輪向前作進給運動，工作臺再次右移，工件上 新的部位被磨削。這樣不斷重復(fù)，直至整個待加工平面都被磨削。圖2矩形工作臺平面磨床工作圖1砂輪；2主運動；3縱向進給運動；4工作臺；5一橫向進給運動;6一垂直進給運動3 M M7130臥軸矩臺平面磨床電氣控制原理圖3為M713cs平面磨床電氣控制線路圖©圖3 M7130型平面磨床電氣控制電路圖3.1主電路分析主電

4、路有三臺電動機，M1為砂輪電動機，M2為冷卻泵電動機，M3為液壓泵 電動機。M1由接觸器KM1控制。插上插銷X1后，M2將與M1同時啟動和停止； 不用冷卻液時，可將插銷 X1拔掉。M3由接觸器KM2空制。三臺電動機共用熔斷器FU1作短路保護，M1和M2用熱繼電器FR1作長期過 載保護，M3用熱繼電器FR2作長期過載保護。3.2 電動機控制電路分析控制電路可分為電動機控制電路和電磁吸盤控制電路兩部分。由控制按鈕SB1、SB2與接觸器KM1構(gòu)成砂輪電動機M1的單向旋轉(zhuǎn)直接啟動 控制電路；由控制按鈕SB3 SB4與KM2勾成液壓泵電動機單向旋轉(zhuǎn)直接啟動控 制電路。這兩臺電動機的啟動和停止都可獨立進行

5、。 但想要啟動電動機，只要在轉(zhuǎn)換 開關(guān)SA2的觸點SA2 (68)閉合，或欠電流繼電器 KA的常閉觸點KA (6 8) 閉合的條件下方可實現(xiàn)。3.3 電磁吸盤控制電路的分析電磁吸盤又稱電磁工作臺，是平面磨床的重要組成部分。它用以吸持工件，代替裝夾工件，便于砂輪進行磨削。電磁吸盤的結(jié)構(gòu)如圖4所示，它由盤體、線圈、蓋板三部分構(gòu)成。盤體由鑄 鋼制成，在其中部凸起的心體A上繞有線圈。鋼制蓋板中有非磁性材料制成的隔甥制蓋板隔鹿板圖4電磁吸盤結(jié)構(gòu)圖磁層，當線圈通電時，磁力線不能 通過隔磁層，而只能通過放在蓋板 上面的工件構(gòu)成閉合磁路，從而使 工件被吸牢在蓋板上。圖4只是電 磁吸盤的一部分，電磁吸盤由許多

6、同樣的部分構(gòu)成，使得工件放在蓋板上的任何地方都能被吸牢。電磁吸盤的外形有矩形和圓形兩種，矩形平面磨床采用矩形電磁吸盤。電磁吸盤的線圈不能通以交流電，只能通以直流電。交流電會使工件產(chǎn)生振動和渦流，振動妨礙加工，渦流導(dǎo)致工件發(fā)熱。 當工件加工完畢時，由于吸盤和工件有剩磁，工件難以取下。為了消除剩磁，在取下工件前，應(yīng)將工作臺和工件去磁。去磁方法是在吸盤線圈中通入反向電流，所通電流的大小和時間應(yīng)適當，否則會使工件反向磁化。若工件對去磁要求嚴格，在取下工件后，還要用交流去磁器進行處理。交流去磁器是平面磨床的一個附件。電磁吸盤控制電路可分為整流裝置、控制裝置和保護裝置三部分，如圖3所示。電磁吸盤整流裝置由

7、整流變壓器 T1與橋式全波整流器 VC組成，輸出110V 直流電壓對電磁吸盤供電。電磁吸盤由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2控制。SA2有三個位置：充磁、斷電和去磁。當SA2 置于“充磁”位置時，觸點SA2( 301 303)與觸點SA2( 302 304)接通，整流器的輸出經(jīng) 302304 KA- 306YHH 303 301使電磁吸盤 YH通電。當SA2 置于“去磁”位置時，觸點SA2(301305) 、SA1(303302)及SA2(86)接通，此時整流器輸出經(jīng)302303YH306KA304R2305301 使電磁吸盤通電。在“充磁”狀態(tài)時，電磁吸盤獲得整流器輸出的 110V直流電壓，極 性為上負下正，

8、并串入了欠電流繼電器 KA電流足夠大時，KA的常開觸點閉合， 為電動機控制電路的操作做好準備。在加工過程中，若吸盤電流大大降低或消失，KA 的常開觸點斷開使電動機控制線路斷電，電動機停轉(zhuǎn)，以避免磨削時因吸力不足而使工件飛出。但是， 在要單獨對砂輪或工作臺進行調(diào)整時，不需要電磁吸盤工作。這時，為使電動機控制電路也能操作，將 SA2的一對觸點SA2 (86) 與KA(86)并聯(lián)。這樣，在需要單獨調(diào)整砂輪或工作臺時，可將 SA2扳在“去 磁”位置，SA2 (86)便閉合，使得電動機控制電路被接通。當開關(guān) SA2置于“去磁” 位置時， 電磁吸盤回路中串入了電阻R2， 并且電磁吸盤獲得的直流電壓是上正下

9、負，流過的直流電流與充磁時相反，實現(xiàn)了去磁。串入R2 是為了適當減小去磁電流，以不致造成反向磁化。若工件對去磁要求嚴格，在取下工件后，還需要用交流去磁器進行處理。圖3中的插座X2就是為插接去磁器而預(yù)備的電磁吸盤線圈是一個大電感，當線圈斷電時，兩端會產(chǎn)生很高的自感電壓，會把線圈絕緣損壞，以及在開關(guān) SA2上產(chǎn)生很大的火花，導(dǎo)致開關(guān)觸點的損壞為此，電路中接了電阻R3作為其放電回路，以釋放線圈中儲存的磁場能量。另外，圖3中的R C是用于吸收交、直側(cè)通斷時產(chǎn)生的浪涌電壓，作為整 流裝置的過電壓保護。3.4 照明電路照明電路由變壓器提供36V安全電壓，由開關(guān)SA1控制照明燈EL4、M7130平面磨床電磁

10、電路的改進方法（設(shè)想）4.1 原電磁吸盤電路存在的問題M7130f面磨床電磁吸盤通常都是用來吸牢工件，并使工件能夠被安全加工的一個不可缺少的裝置。為了防止因吸盤對工件吸力不足（或失去吸力）而導(dǎo)致工 件飛出，造成工件損壞或人身事 故，目前生產(chǎn)中所用磨床的電磁 吸盤電路采用的是單重保護，即 只用一個欠流繼電器KA乍欠流 保護，如圖5所示。但在實踐中 發(fā)現(xiàn)兩個問題：一是當出現(xiàn)欠流 故障時，而欠流繼電器KA勺常開 接點因故不能松開，這時將失去 保護作用，容易出現(xiàn)事故。二是 當吸盤線圈出現(xiàn)斷線（或接觸不 良）故障時，沒直報警功能。4.2 改進后的吸盤電路及工作原理為達到節(jié)約降耗且解決上述存在的問題， 在

11、原電磁吸盤電路的基礎(chǔ)上進行改 進，改進后的吸盤電路，如圖6所示。在原電路的基礎(chǔ)上增加了吸盤電路白二重保護及報警功能。繼電器 3KA和電 阻R2及可調(diào)電阻R支路構(gòu)成吸盤失壓保護電路，R的用入是為了確保在3KA閉合的 電壓范圍內(nèi)，吸盤吸力在允許范圍。若1、2兩端電壓正常，3KA的常開接點閉合， 為電機的啟動作好準備；若1、2兩端無電壓（或電壓降低，如全波整流因故變成 半波整流）時，3KA的常開接點斷開，電機控制支路斷電，電機停機，達到了失壓 保護作用。另一方面，若工作 正常，3、4兩端電壓Um<0.9V時， 光電耦合器截止，三極管T也截 止，繼電器4KA線圈不導(dǎo)通，其 常閉接點4KA閉合，為電機的啟 動作好準備，其常開接點4KA斷 開，電鈴DS響，報警指示燈 H口亮；若吸盤線圈斷開（或接 觸不良）,3、4兩端電壓Um>0.9V 時，光電耦合器導(dǎo)通，三極管T 飽和導(dǎo)通，4KA線圈得電，其常 閉接點4KA斷開，切斷控制支路 使電機停止，達到了保護作用， 同時常開接點4KA閉合，電鈴DL 響，信號燈HL8S,達到了報警 的作用。5、結(jié)束語改進后的M7130f面磨床電磁吸盤電路控制部分結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，工作 穩(wěn)定安全可靠。通過對M7130f面磨床電磁吸盤控制電路的改進，