平面磨床的電氣控制

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1、 項目目標(biāo)掌握平面磨床的主要結(jié)構(gòu)和運動形式。掌握平面磨床的電氣原理分析。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。 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(jī)，即砂輪電動機(jī)、冷卻泵電動機(jī)和液壓泵電動機(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，用來吸住工件以便進(jìn)行磨削。 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(jìn)刀手輪 M7130磨床結(jié)構(gòu)及運動形式 M7130

2、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(jìn)行磨削加工的示意圖如下圖所示，砂輪與砂輪電動機(jī)均裝在砂輪箱內(nèi)，砂輪直接由砂輪電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)；砂輪箱裝在滑座上，而滑座裝在立柱上。 矩形工作臺平面磨床工作圖 1 砂 輪 2 主 運 動 3 縱 向 進(jìn) 給 運 動 4 工 作 臺 5 橫 向 進(jìn) 給 運 動 6 垂 直 進(jìn) 給 運 動 磨床的主運動是砂輪的旋轉(zhuǎn)運動，而進(jìn)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

3、。2) 砂輪箱沿滑座上的燕尾槽作橫向進(jìn)給運動。3) 砂輪箱和滑座一起沿立柱上的導(dǎo)軌作垂直進(jìn)給運動。 M7130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(jī)拖動，其電力拖動和電氣控制、保護(hù)的要求是： 1) 砂輪由一臺籠型異步電動機(jī)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(jī)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(jìn)給運動一般采用液壓傳動，所以需要由一臺液壓泵電動機(jī)驅(qū)動液壓泵，對液壓泵電動機(jī)也沒有電氣調(diào)速、反轉(zhuǎn)和降壓起動的要求。 3) 同車床一樣，也需要一臺冷卻泵電動機(jī)提供冷卻液，冷卻泵電動機(jī)與砂輪電動機(jī)也具有聯(lián)鎖關(guān)系，即要求砂輪電動

4、機(jī)起動后才能開動冷卻泵電動機(jī)。 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(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)和電動機(jī)的過載保護(hù)）；具有安全的局部照明裝置。 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(jī)床照明電路等部分。 1.主電路分析液壓泵電動機(jī)M1，砂輪電動機(jī)M2與冷卻泵電動機(jī)M3皆為單向旋轉(zhuǎn)。其中電機(jī)M1由

5、接觸器KM1 控制，電動機(jī)M2 M3由接觸器KM2控制。三臺電動機(jī)共用熔斷器FU1作短路保護(hù)，M1、M2、M3由熱繼電器FR1、FR2、FR3作長期過載保護(hù)。 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

6、閉合，以增強(qiáng)對工件的吸持力。 電磁吸盤與機(jī)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(jī)械夾緊，調(diào)節(jié)不便；需用直流電源供電；不能吸持非磁線性材料工件等缺點。 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) 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(hù)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。 電磁吸盤由KM5、KM6控制。工作狀態(tài)有三個：充磁、斷電與去磁

7、。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(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上取下，需對工件進(jìn)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

8、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。 3) 電磁吸盤保護(hù)環(huán)節(jié) 電磁吸盤具有欠電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)及短路保護(hù)等。 電磁吸盤的欠電壓保護(hù)：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(jī)，為磨削加工做準(zhǔn)備，否則不能開動磨床進(jìn)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(jī)M1、M2

9、停止旋轉(zhuǎn)，避免事故發(fā)生。 電磁吸盤的短路保護(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(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)。 3 M7130型平面磨床常見故障及維修 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

10、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.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

11、，無法去磁或去磁時間把握不好等。 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(jī)床。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。作業(yè)前，應(yīng)檢查傳動部分安全護(hù)罩是否完整、固定，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時處理。開車前檢查機(jī)床傳動部分及操作手柄是否正常和靈敏，按維護(hù)保養(yǎng)要求加足各部潤滑油。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。 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 平面

12、磨床安全操作規(guī)程開動砂輪前，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。啟動磨床空轉(zhuǎn)35分鐘，觀察運轉(zhuǎn)情況，應(yīng)注意砂輪離開工件35mm；確認(rèn)潤滑冷卻系統(tǒng)暢通，各部運轉(zhuǎn)正常無誤后再進(jìn)行磨削作業(yè)。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進(jìn)行。平不準(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。 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。砂輪接近工件時，不準(zhǔn)機(jī)動進(jìn)給，砂輪未離開工件時，不準(zhǔn)停止運轉(zhuǎn)。磨削進(jìn)給量

13、應(yīng)由小漸大，不得突然增大，以防砂輪破裂。 平面磨床安全操作規(guī)程磨削過程中，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(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)。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。不得容許他人擅自操作磨床或容留閑雜人員在機(jī)床周圍。 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。 本項目重點對M7130平面磨床電氣控制原理進(jìn)行分析，進(jìn)一步了解了磨床的工作過程、結(jié)構(gòu)、以及運動情況，掌握電氣線路安裝步驟和故障排除方法并拓展了其安全操作規(guī)程的有關(guān)知識。 習(xí) 題平面磨床采用電磁吸盤來夾持工件有什么好處？M7130平面磨床控制電路中欠電流繼電器KA起什么作用？M7130平面磨床具有哪些保護(hù)環(huán)節(jié)，各由什么電器元件來實現(xiàn)的？M7130平面磨床的電磁吸盤沒有吸力或吸力不足，試分析可能的原因？