平面磨床的電氣控制

項目目標(biāo)

１．掌握平面磨床的主要結(jié)構(gòu)和運動形式。２．掌握平面磨床的電氣原理分析。３．掌握平面磨床常見的電氣故障的排除和電氣線路安裝步驟。2/4/2023項目內(nèi)容

M7130型平面磨床由主電路、控制電路、電磁吸盤控制電路等部分組成。主電路中應(yīng)有3臺電動機，即砂輪電動機、冷卻泵電動機和液壓泵電動機，控制電路采用了380V電壓供電，由熔斷器作短路保護，而且需設(shè)電磁吸盤，用來吸住工件以便進行磨削。2/4/2023項目相關(guān)知識

M7130磨床結(jié)構(gòu)

1—床身2—工作臺3—電磁吸盤4—砂輪箱5—砂輪箱橫向移動手輪6—滑座7—立柱8—工作臺換向撞塊9—工作臺往復(fù)運動換向手柄10—活塞桿11—砂輪箱垂直進刀手輪2/4/2023M7130磨床結(jié)構(gòu)及運動形式

M7130型平面磨床的主要結(jié)構(gòu)包括床身、立柱、滑座、砂輪箱、工作臺和電磁吸盤，如圖所示。磨床的工作臺表面有T型槽，可以用螺釘和壓板將工件直接固定在工作臺上，也可以在工作臺上裝上電磁吸盤，用來吸持鐵磁性的工件。平面磨床進行磨削加工的示意圖如下圖所示，砂輪與砂輪電動機均裝在砂輪箱內(nèi)，砂輪直接由砂輪電動機帶動旋轉(zhuǎn)；砂輪箱裝在滑座上，而滑座裝在立柱上。2/4/2023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—橫向進給運動6—垂直進給運動2/4/2023磨床的主運動是砂輪的旋轉(zhuǎn)運動，而進給運動則分為以下三種運動：1)工作臺（帶動電磁吸盤和工件）作縱向往復(fù)運動。2)砂輪箱沿滑座上的燕尾槽作橫向進給運動。3)砂輪箱和滑座一起沿立柱上的導(dǎo)軌作垂直進給運動。2/4/2023M7130磨床電力拖動特點及電氣控制要求

M7130型平面磨床采用多臺電動機拖動，其電力拖動和電氣控制、保護的要求是：

1)砂輪由一臺籠型異步電動機拖動，因為砂輪的轉(zhuǎn)速一般不需要調(diào)節(jié)，所以對砂輪電動機沒有電氣調(diào)速的要求，也不需要反轉(zhuǎn)，可直接起動。

2)平面磨床的縱向和橫向進給運動一般采用液壓傳動，所以需要由一臺液壓泵電動機驅(qū)動液壓泵，對液壓泵電動機也沒有電氣調(diào)速、反轉(zhuǎn)和降壓起動的要求。2/4/2023

3)同車床一樣，也需要一臺冷卻泵電動機提供冷卻液，冷卻泵電動機與砂輪電動機也具有聯(lián)鎖關(guān)系，即要求砂輪電動機起動后才能開動冷卻泵電動機。

4)平面磨床往往采用電磁吸盤來吸持工件。電磁吸盤要有退磁電路，同時，為防止在磨削加工時因電磁吸盤吸力不足而造成工件飛出，還要求有弱磁保護環(huán)節(jié)。

5)具有各種常規(guī)的電氣保護環(huán)節(jié)（如短路保護和電動機的過載保護）；具有安全的局部照明裝置。2/4/2023項目實現(xiàn)

M7130型平面磨床電氣控制系統(tǒng)分析

下圖為M7130型平面磨床電氣控制電路圖。其電氣設(shè)備均安裝在床身后部的壁龕盒內(nèi)，控制按鈕安裝在床身前部的電氣操縱盒上。電氣電路圖可分為主電路、控制電路、電磁吸盤控制電路及機床照明電路等部分。2/4/20232/4/2023

1.主電路分析液壓泵電動機M1，砂輪電動機M2與冷卻泵電動機M3皆為單向旋轉(zhuǎn)。其中電機M1由接觸器KM1控制，電動機M2M3由接觸器KM2控制。三臺電動機共用熔斷器FU1作短路保護，M1、M2、M3由熱繼電器FR1、FR2、FR3作長期過載保護。2/4/2023

2.電磁吸盤控制電路分析

1)電磁吸盤構(gòu)造與原理電磁吸盤外形有長方形和圓形兩種。矩形平面磨床采用長方形電磁吸盤。電磁吸盤結(jié)構(gòu)與工作原理如圖所示。圖中1為鋼制吸盤體，在它的中部凸起的芯體A上繞有線圈2，鋼制蓋板3被隔磁層4隔開。在線圈2中通入直流電流，芯體將被磁化，磁力線經(jīng)由蓋板、工件、蓋板、吸盤體、芯體閉合，將工件5牢牢吸住。蓋板中的隔磁層由鉛、銅、黃銅及巴氏合金等非磁性材料制成，其作用是使磁力線通過工件再回到吸盤體。不致直接通過蓋板閉合，以增強對工件的吸持力。

電磁吸盤與機械夾緊裝置相比，具有夾緊迅速，不損傷工件，能同時吸持多個小工件；在加工過程中，工件發(fā)熱可自由伸延，加工精度高等優(yōu)點。但也存在夾緊力不及機械夾緊，調(diào)節(jié)不便；需用直流電源供電；不能吸持非磁線性材料工件等缺點。2/4/2023電磁吸盤結(jié)構(gòu)與工作原理

1—鋼制吸盤體2—線圈3—鋼制蓋板4—隔磁板5—工件2/4/2023

2)電磁吸盤控制電路電磁吸盤控制電路由整流裝置、控制裝置及保護裝置等部分組成。電磁吸盤整流裝直由整流變壓器TC2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。2/4/2023

電磁吸盤由KM5、KM6控制。工作狀態(tài)有三個：充磁、斷電與去磁。當(dāng)KM5閉合時“充磁”狀態(tài)；當(dāng)KM6閉合時“去磁”狀態(tài)，其電路工作情況如下：當(dāng)按下SB8時，KM5得電“充磁”時，電磁吸盤YH獲得110V直流電壓。同時欠電壓繼電器KV與YH并聯(lián)，當(dāng)吸盤電壓足夠大時，KV動作，觸點（KV常開）閉合，表明電磁吸盤吸力足以將工件吸牢，此時可分別操作按鈕SB2與SB4，起動M1與M2電動機進行磨削加工。當(dāng)加工完成，按下停止按鈕SB3與SB5，M1與M2停止旋轉(zhuǎn)。為使工件易于從電磁吸盤上取下，需對工件進行去磁。其方法是按下SB10

，KM6得電“退磁”狀態(tài)?！巴舜拧睜顟B(tài)時，電磁吸盤中通入反方向電流，退磁結(jié)束時，按下SB9“斷電”狀態(tài)，便可取下工件。若工件對去磁要求嚴(yán)格，在取下工件后，還要用交流去磁器進行去磁。2/4/2023

3)電磁吸盤保護環(huán)節(jié)

電磁吸盤具有欠電壓保護、過電壓保護及短路保護等。電磁吸盤的欠電壓保護：為了防止平面磨床在磨削過程中出現(xiàn)斷電事故或吸盤電流減小，致使電磁吸力消失或吸力減小，造成工件飛出，造成工件、設(shè)備及人身事故，故在電磁吸盤線圈電路中并入欠電壓繼電器KV。只有當(dāng)電磁吸盤直流電壓符合設(shè)計要求，吸盤具有足夠吸力時，欠電壓繼電器KV才吸合動作，觸點KV閉合，為起動M1、M2電動機，為磨削加工做準(zhǔn)備，否則不能開動磨床進行加工；若在磨削加工中，吸盤電壓過低，將使欠電壓繼電器KV釋放，觸點KV斷開，接觸器KM1、KM2線圈斷電，電動機M1、M2停止旋轉(zhuǎn)，避免事故發(fā)生。2/4/2023

電磁吸盤的短路保護：在整流變壓器TC2的二次側(cè)或整流裝置輸出端裝有熔斷器FU5作短路保護。

在整流裝置中還設(shè)有R、C串聯(lián)支路并聯(lián)在TC2二次側(cè)，用以吸收交流電路產(chǎn)生過電壓和直流側(cè)電路通斷時在TC2二次側(cè)產(chǎn)生浪涌電壓，實現(xiàn)整流裝置的過電壓保護。4.照明電路分析

由照明變壓器T1將交流380V降為24V，并由開關(guān)SA2控制照明燈EL。在T1的二次側(cè)接有熔斷器FU4作短路保護。2/4/20233M7130型平面磨床常見故障及維修

M7130型平面磨床電路與其他機床電路的主要不同是電磁吸盤電路，在此主要分析電磁吸盤電路的故障。

1.電磁吸盤沒有吸力首先應(yīng)檢查三相交流電源是否正常，然后再檢查FU1、FU2與FU4熔斷器是否完好，接觸是否正常，如上述檢查均未發(fā)現(xiàn)故障，再檢查電磁吸盤電路，包括欠電壓繼電器KV線圈是否斷開，吸盤線圈是否斷路等。2/4/2023

2.電磁吸盤吸力不足常見的原因有交流電源電壓低，導(dǎo)致整流直流電壓相應(yīng)下降，以致吸力不足。造成電磁吸盤吸力不足的另一原因是橋式整流電路的故障。如整流橋一臂發(fā)生開路，將使直流輸出電壓下降一半，使吸力減小。若有一臂整流元件擊穿形成短路，則與它相鄰的另一橋臂的整流元件會因過電流而損壞，此時TC2也會因電路短路而造成過電流，致使電磁吸盤吸力很小，甚至無吸力。

3.電磁吸盤退磁效果差，造成工件難以取下其故障原因往往在于退磁電壓過高或去磁回路斷開，無法去磁或去磁時間把握不好等。2/4/2023１．開車前必須穿好工作服，扣好衣、袖，留長發(fā)者，必須將長發(fā)盤入工作帽內(nèi)，不得系圍巾、戴手套操作機床。２．作業(yè)前，應(yīng)將工具、卡具、工件擺放整齊，清除任何妨礙設(shè)備運行和作業(yè)活動的雜物。３．作業(yè)前，應(yīng)檢查傳動部分安全護罩是否完整、固定，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時處理。４．開車前檢查機床傳動部分及操作手柄是否正常和靈敏，按維護保養(yǎng)要求加足各部潤滑油。５．作業(yè)前，應(yīng)按工件磨削長度，調(diào)整好換向撞塊的位置，并固緊。６．安裝砂輪必須進行靜平衡，修正后應(yīng)再次平衡，砂輪修整器的金剛石必須尖銳，其尖點高度應(yīng)與砂輪中心線的水平面一致，禁止用磨鈍的金剛石修整砂輪，修整時，必須用冷卻液。知識拓展

平面磨床安全操作規(guī)程

2/4/2023平面磨床安全操作規(guī)程７．開動砂輪前，應(yīng)將液壓傳動調(diào)整手柄放在“低速”位置，砂輪快速移動手柄放在“后退”位置，以防碰撞。８．啟動磨床空轉(zhuǎn)3~5分鐘，觀察運轉(zhuǎn)情況，應(yīng)注意砂輪離開工件3~5mm；確認(rèn)潤滑冷卻系統(tǒng)暢通，各部運轉(zhuǎn)正常無誤后再進行磨削作業(yè)。９．檢查工件、裝卸工件、處理機床故障要將砂輪退離工件后停車進行。平１０．不準(zhǔn)在工作面、工件、電磁盤上放置非加工物品，禁止在工作面、電磁盤上敲擊、校準(zhǔn)工件。１１．電磁卡盤和整流器應(yīng)在通電5分鐘后使用，卡盤吸附后上工件時，必須檢查其牢固后再磨削，吸附較高或較小的工件時，應(yīng)另加適當(dāng)高度的靠板，防止工件歪倒，造成事故。１２．砂輪接近工件時，不準(zhǔn)機動進給，砂輪未離開工件時，不準(zhǔn)停止運轉(zhuǎn)。１３．磨削進給量應(yīng)由小漸大，不得突然增大，以防砂輪破裂。2/4/2023平面磨床安全操作規(guī)程１４．磨削過程中，應(yīng)注意觀察各運動部位溫度、聲響等是否正常。濾油器、排油管等應(yīng)侵入油內(nèi)，防止油壓系統(tǒng)內(nèi)有空氣進入，油缸內(nèi)進入空氣，應(yīng)立即排除；砂輪主軸箱內(nèi)溫度不應(yīng)超過60℃。發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)停車檢查或檢修，查明原因、恢復(fù)正常后才能繼續(xù)作業(yè)。１５．操作時，必須集中精力，不得做與加工無關(guān)的事，不得離開磨床。１６．不得容許他人擅自操作磨床或容留閑雜人員在機床周圍。１７．作業(yè)完畢，應(yīng)先關(guān)閉冷卻液，將砂輪空轉(zhuǎn)2分鐘以上后，切斷電源停止設(shè)備，將各手柄放于非工作位置并切斷電源。2/4/2023本項目重點對M7130平