平面磨床的電氣控制

項(xiàng)目目標(biāo)

１．掌握平面磨床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)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(jiàn)的電氣故障的排除和電氣線(xiàn)路安裝步驟。2/4/2023項(xiàng)目?jī)?nèi)容

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

M7130磨床結(jié)構(gòu)

1—床身2—工作臺(tái)3—電磁吸盤(pán)4—砂輪箱5—砂輪箱橫向移動(dòng)手輪6—滑座7—立柱8—工作臺(tái)換向撞塊9—工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)換向手柄10—活塞桿11—砂輪箱垂直進(jìn)刀手輪2/4/2023M7130磨床結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)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(tái)和電磁吸盤(pán)，如圖所示。磨床的工作臺(tái)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(tái)上，也可以在工作臺(tái)上裝上電磁吸盤(pán)，用來(lái)吸持鐵磁性的工件。平面磨床進(jìn)行磨削加工的示意圖如下圖所示，砂輪與砂輪電動(dòng)機(jī)均裝在砂輪箱內(nèi)，砂輪直接由砂輪電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)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(tái)平面磨床工作圖

1—砂輪2—主運(yùn)動(dòng)3—縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)4—工作臺(tái)5—橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)6—垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)2/4/2023磨床的主運(yùn)動(dòng)是砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則分為以下三種運(yùn)動(dòng)：1)工作臺(tái)（帶動(dòng)電磁吸盤(pán)和工件）作縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。2)砂輪箱沿滑座上的燕尾槽作橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。3)砂輪箱和滑座一起沿立柱上的導(dǎo)軌作垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。2/4/2023M7130磨床電力拖動(dòng)特點(diǎn)及電氣控制要求

M7130型平面磨床采用多臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，其電力拖動(dòng)和電氣控制、保護(hù)的要求是：

1)砂輪由一臺(tái)籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，因?yàn)樯拜喌霓D(zhuǎn)速一般不需要調(diào)節(jié)，所以對(duì)砂輪電動(dòng)機(jī)沒(méi)有電氣調(diào)速的要求，也不需要反轉(zhuǎn)，可直接起動(dòng)。

2)平面磨床的縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)一般采用液壓傳動(dòng)，所以需要由一臺(tái)液壓泵電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵，對(duì)液壓泵電動(dòng)機(jī)也沒(méi)有電氣調(diào)速、反轉(zhuǎn)和降壓起動(dòng)的要求。2/4/2023

3)同車(chē)床一樣，也需要一臺(tái)冷卻泵電動(dòng)機(jī)提供冷卻液，冷卻泵電動(dòng)機(jī)與砂輪電動(dòng)機(jī)也具有聯(lián)鎖關(guān)系，即要求砂輪電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后才能開(kāi)動(dòng)冷卻泵電動(dòng)機(jī)。

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

5)具有各種常規(guī)的電氣保護(hù)環(huán)節(jié)（如短路保護(hù)和電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)）；具有安全的局部照明裝置。2/4/2023項(xiàng)目實(shí)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(pán)控制電路及機(jī)床照明電路等部分。2/4/20232/4/2023

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

2.電磁吸盤(pán)控制電路分析

1)電磁吸盤(pán)構(gòu)造與原理電磁吸盤(pán)外形有長(zhǎng)方形和圓形兩種。矩形平面磨床采用長(zhǎng)方形電磁吸盤(pán)。電磁吸盤(pán)結(jié)構(gòu)與工作原理如圖所示。圖中1為鋼制吸盤(pán)體，在它的中部凸起的芯體A上繞有線(xiàn)圈2，鋼制蓋板3被隔磁層4隔開(kāi)。在線(xiàn)圈2中通入直流電流，芯體將被磁化，磁力線(xiàn)經(jīng)由蓋板、工件、蓋板、吸盤(pán)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(xiàn)通過(guò)工件再回到吸盤(pán)體。不致直接通過(guò)蓋板閉合，以增強(qiáng)對(duì)工件的吸持力。

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

1—鋼制吸盤(pán)體2—線(xiàn)圈3—鋼制蓋板4—隔磁板5—工件2/4/2023

2)電磁吸盤(pán)控制電路電磁吸盤(pán)控制電路由整流裝置、控制裝置及保護(hù)裝置等部分組成。電磁吸盤(pán)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(duì)電磁吸盤(pán)供電。2/4/2023

電磁吸盤(pán)由KM5、KM6控制。工作狀態(tài)有三個(gè)：充磁、斷電與去磁。當(dāng)KM5閉合時(shí)“充磁”狀態(tài)；當(dāng)KM6閉合時(shí)“去磁”狀態(tài)，其電路工作情況如下：當(dāng)按下SB8時(shí)，KM5得電“充磁”時(shí)，電磁吸盤(pán)YH獲得110V直流電壓。同時(shí)欠電壓繼電器KV與YH并聯(lián)，當(dāng)吸盤(pán)電壓足夠大時(shí)，KV動(dòng)作，觸點(diǎn)（KV常開(kāi)）閉合，表明電磁吸盤(pán)吸力足以將工件吸牢，此時(shí)可分別操作按鈕SB2與SB4，起動(dòng)M1與M2電動(dòng)機(jī)進(jìn)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(pán)上取下，需對(duì)工件進(jìn)行去磁。其方法是按下SB10

，KM6得電“退磁”狀態(tài)。“退磁”狀態(tài)時(shí)，電磁吸盤(pán)中通入反方向電流，退磁結(jié)束時(shí)，按下SB9“斷電”狀態(tài)，便可取下工件。若工件對(duì)去磁要求嚴(yán)格，在取下工件后，還要用交流去磁器進(jìn)行去磁。2/4/2023

3)電磁吸盤(pán)保護(hù)環(huán)節(jié)

電磁吸盤(pán)具有欠電壓保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)及短路保護(hù)等。電磁吸盤(pán)的欠電壓保護(hù)：為了防止平面磨床在磨削過(guò)程中出現(xiàn)斷電事故或吸盤(pán)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(pán)線(xiàn)圈電路中并入欠電壓繼電器KV。只有當(dāng)電磁吸盤(pán)直流電壓符合設(shè)計(jì)要求，吸盤(pán)具有足夠吸力時(shí)，欠電壓繼電器KV才吸合動(dòng)作，觸點(diǎn)KV閉合，為起動(dòng)M1、M2電動(dòng)機(jī)，為磨削加工做準(zhǔn)備，否則不能開(kāi)動(dòng)磨床進(jìn)行加工；若在磨削加工中，吸盤(pán)電壓過(guò)低，將使欠電壓繼電器KV釋放，觸點(diǎn)KV斷開(kāi)，接觸器KM1、KM2線(xiàn)圈斷電，電動(dòng)機(jī)M1、M2停止旋轉(zhuǎn)，避免事故發(fā)生。2/4/2023

電磁吸盤(pán)的短路保護(hù)：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(hù)。

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(guò)電壓和直流側(cè)電路通斷時(shí)在TC2二次側(cè)產(chǎn)生浪涌電壓，實(shí)現(xiàn)整流裝置的過(guò)電壓保護(hù)。4.照明電路分析

由照明變壓器T1將交流380V降為24V，并由開(kāi)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(hù)。2/4/20233M7130型平面磨床常見(jiàn)故障及維修

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

1.電磁吸盤(pán)沒(méi)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(pán)電路，包括欠電壓繼電器KV線(xiàn)圈是否斷開(kāi)，吸盤(pán)線(xiàn)圈是否斷路等。2/4/2023

2.電磁吸盤(pán)吸力不足常見(jiàn)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(pán)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(kāi)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(huì)因過(guò)電流而損壞，此時(shí)TC2也會(huì)因電路短路而造成過(guò)電流，致使電磁吸盤(pán)吸力很小，甚至無(wú)吸力。

3.電磁吸盤(pán)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(guò)高或去磁回路斷開(kāi)，無(wú)法去磁或去磁時(shí)間把握不好等。2/4/2023１．開(kāi)車(chē)前必須穿好工作服，扣好衣、袖，留長(zhǎng)發(fā)者，必須將長(zhǎng)發(fā)盤(pán)入工作帽內(nèi)，不得系圍巾、戴手套操作機(jī)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(yùn)行和作業(yè)活動(dòng)的雜物。３．作業(yè)前，應(yīng)檢查傳動(dòng)部分安全護(hù)罩是否完整、固定，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)處理。４．開(kāi)車(chē)前檢查機(jī)床傳動(dòng)部分及操作手柄是否正常和靈敏，按維護(hù)保養(yǎng)要求加足各部潤(rùn)滑油。５．作業(yè)前，應(yīng)按工件磨削長(zhǎng)度，調(diào)整好換向撞塊的位置，并固緊。６．安裝砂輪必須進(jìn)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(diǎn)高度應(yīng)與砂輪中心線(xiàn)的水平面一致，禁止用磨鈍的金剛石修整砂輪，修整時(shí)，必須用冷卻液。知識(shí)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(kāi)動(dòng)砂輪前，應(yīng)將液壓傳動(dòng)調(diào)整手柄放在“低速”位置，砂輪快速移動(dòng)手柄放在“后退”位置，以防碰撞。８．啟動(dòng)磨床空轉(zhuǎn)3~5分鐘，觀察運(yùn)轉(zhuǎn)情況，應(yīng)注意砂輪離開(kāi)工件3~5mm；確認(rèn)潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)暢通，各部運(yùn)轉(zhuǎn)正常無(wú)誤后再進(jìn)行磨削作業(yè)。９．檢查工件、裝卸工件、處理機(jī)床故障要將砂輪退離工件后停車(chē)進(jìn)行。平１０．不準(zhǔn)在工作面、工件、電磁盤(pán)上放置非加工物品，禁止在工作面、電磁盤(pán)上敲擊、校準(zhǔn)工件。１１．電磁卡盤(pán)和整流器應(yīng)在通電5分鐘后使用，卡盤(pán)吸附后上工件時(shí)，必須檢查其牢固后再磨削，吸附較高或較小的工件時(shí)，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(shí)，不準(zhǔn)機(jī)動(dòng)進(jìn)給，砂輪未離開(kāi)工件時(shí)，不準(zhǔn)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。１３．磨削進(jìn)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(guò)程中，應(yīng)注意觀察各運(yùn)動(dòng)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(jìn)入，油缸內(nèi)進(jìn)入空氣，應(yīng)立即排除；砂輪主軸箱內(nèi)溫度不應(yīng)超過(guò)60℃。發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)停車(chē)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(shí)，必須集中精力，不得做與加工無(wú)關(guān)的事，不得離開(kāi)磨床。１６．不得容許他人擅自操作磨床或容留閑雜人員在機(jī)床周?chē)?。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(xiàng)目重點(diǎn)對(duì)M7130平