平面磨床的电气控制

项目目标

１．掌握平面磨床的主要结构和运动形式。２．掌握平面磨床的电气原理分析。３．掌握平面磨床常见的电气故障的排除和电气线路安装步骤。2/4/2023项目内容

M7130型平面磨床由主电路、控制电路、电磁吸盘控制电路等部分组成。主电路中应有3台电动机，即砂轮电动机、冷却泵电动机和液压泵电动机，控制电路采用了380V电压供电，由熔断器作短路保护，而且需设电磁吸盘，用来吸住工件以便进行磨削。2/4/2023项目相关知识

M7130磨床结构

1—床身2—工作台3—电磁吸盘4—砂轮箱5—砂轮箱横向移动手轮6—滑座7—立柱8—工作台换向撞块9—工作台往复运动换向手柄10—活塞杆11—砂轮箱垂直进刀手轮2/4/2023M7130磨床结构及运动形式

M7130型平面磨床的主要结构包括床身、立柱、滑座、砂轮箱、工作台和电磁吸盘，如图所示。磨床的工作台表面有T型槽，可以用螺钉和压板将工件直接固定在工作台上，也可以在工作台上装上电磁吸盘，用来吸持铁磁性的工件。平面磨床进行磨削加工的示意图如下图所示，砂轮与砂轮电动机均装在砂轮箱内，砂轮直接由砂轮电动机带动旋转；砂轮箱装在滑座上，而滑座装在立柱上。2/4/2023矩形工作台平面磨床工作图

1—砂轮2—主运动3—纵向进给运动4—工作台5—横向进给运动6—垂直进给运动2/4/2023磨床的主运动是砂轮的旋转运动，而进给运动则分为以下三种运动：1)工作台（带动电磁吸盘和工件）作纵向往复运动。2)砂轮箱沿滑座上的燕尾槽作横向进给运动。3)砂轮箱和滑座一起沿立柱上的导轨作垂直进给运动。2/4/2023M7130磨床电力拖动特点及电气控制要求

M7130型平面磨床采用多台电动机拖动，其电力拖动和电气控制、保护的要求是：

1)砂轮由一台笼型异步电动机拖动，因为砂轮的转速一般不需要调节，所以对砂轮电动机没有电气调速的要求，也不需要反转，可直接起动。

2)平面磨床的纵向和横向进给运动一般采用液压传动，所以需要由一台液压泵电动机驱动液压泵，对液压泵电动机也没有电气调速、反转和降压起动的要求。2/4/2023

3)同车床一样，也需要一台冷却泵电动机提供冷却液，冷却泵电动机与砂轮电动机也具有联锁关系，即要求砂轮电动机起动后才能开动冷却泵电动机。

4)平面磨床往往采用电磁吸盘来吸持工件。电磁吸盘要有退磁电路，同时，为防止在磨削加工时因电磁吸盘吸力不足而造成工件飞出，还要求有弱磁保护环节。

5)具有各种常规的电气保护环节（如短路保护和电动机的过载保护）；具有安全的局部照明装置。2/4/2023项目实现

M7130型平面磨床电气控制系统分析

下图为M7130型平面磨床电气控制电路图。其电气设备均安装在床身后部的壁龛盒内，控制按钮安装在床身前部的电气操纵盒上。电气电路图可分为主电路、控制电路、电磁吸盘控制电路及机床照明电路等部分。2/4/20232/4/2023

1.主电路分析液压泵电动机M1，砂轮电动机M2与冷却泵电动机M3皆为单向旋转。其中电机M1由接触器KM1控制，电动机M2M3由接触器KM2控制。三台电动机共用熔断器FU1作短路保护，M1、M2、M3由热继电器FR1、FR2、FR3作长期过载保护。2/4/2023

2.电磁吸盘控制电路分析

1)电磁吸盘构造与原理电磁吸盘外形有长方形和圆形两种。矩形平面磨床采用长方形电磁吸盘。电磁吸盘结构与工作原理如图所示。图中1为钢制吸盘体，在它的中部凸起的芯体A上绕有线圈2，钢制盖板3被隔磁层4隔开。在线圈2中通入直流电流，芯体将被磁化，磁力线经由盖板、工件、盖板、吸盘体、芯体闭合，将工件5牢牢吸住。盖板中的隔磁层由铅、铜、黄铜及巴氏合金等非磁性材料制成，其作用是使磁力线通过工件再回到吸盘体。不致直接通过盖板闭合，以增强对工件的吸持力。

电磁吸盘与机械夹紧装置相比，具有夹紧迅速，不损伤工件，能同时吸持多个小工件；在加工过程中，工件发热可自由伸延，加工精度高等优点。但也存在夹紧力不及机械夹紧，调节不便；需用直流电源供电；不能吸持非磁线性材料工件等缺点。2/4/2023电磁吸盘结构与工作原理

1—钢制吸盘体2—线圈3—钢制盖板4—隔磁板5—工件2/4/2023

2)电磁吸盘控制电路电磁吸盘控制电路由整流装置、控制装置及保护装置等部分组成。电磁吸盘整流装直由整流变压器TC2与桥式全波整流器VC组成，输出110V直流电压对电磁吸盘供电。2/4/2023

电磁吸盘由KM5、KM6控制。工作状态有三个：充磁、断电与去磁。当KM5闭合时“充磁”状态；当KM6闭合时“去磁”状态，其电路工作情况如下：当按下SB8时，KM5得电“充磁”时，电磁吸盘YH获得110V直流电压。同时欠电压继电器KV与YH并联，当吸盘电压足够大时，KV动作，触点（KV常开）闭合，表明电磁吸盘吸力足以将工件吸牢，此时可分别操作按钮SB2与SB4，起动M1与M2电动机进行磨削加工。当加工完成，按下停止按钮SB3与SB5，M1与M2停止旋转。为使工件易于从电磁吸盘上取下，需对工件进行去磁。其方法是按下SB10

，KM6得电“退磁”状态。“退磁”状态时，电磁吸盘中通入反方向电流，退磁结束时，按下SB9“断电”状态，便可取下工件。若工件对去磁要求严格，在取下工件后，还要用交流去磁器进行去磁。2/4/2023

3)电磁吸盘保护环节

电磁吸盘具有欠电压保护、过电压保护及短路保护等。电磁吸盘的欠电压保护：为了防止平面磨床在磨削过程中出现断电事故或吸盘电流减小，致使电磁吸力消失或吸力减小，造成工件飞出，造成工件、设备及人身事故，故在电磁吸盘线圈电路中并入欠电压继电器KV。只有当电磁吸盘直流电压符合设计要求，吸盘具有足够吸力时，欠电压继电器KV才吸合动作，触点KV闭合，为起动M1、M2电动机，为磨削加工做准备，否则不能开动磨床进行加工；若在磨削加工中，吸盘电压过低，将使欠电压继电器KV释放，触点KV断开，接触器KM1、KM2线圈断电，电动机M1、M2停止旋转，避免事故发生。2/4/2023

电磁吸盘的短路保护：在整流变压器TC2的二次侧或整流装置输出端装有熔断器FU5作短路保护。

在整流装置中还设有R、C串联支路并联在TC2二次侧，用以吸收交流电路产生过电压和直流侧电路通断时在TC2二次侧产生浪涌电压，实现整流装置的过电压保护。4.照明电路分析

由照明变压器T1将交流380V降为24V，并由开关SA2控制照明灯EL。在T1的二次侧接有熔断器FU4作短路保护。2/4/20233M7130型平面磨床常见故障及维修

M7130型平面磨床电路与其他机床电路的主要不同是电磁吸盘电路，在此主要分析电磁吸盘电路的故障。

1.电磁吸盘没有吸力首先应检查三相交流电源是否正常，然后再检查FU1、FU2与FU4熔断器是否完好，接触是否正常，如上述检查均未发现故障，再检查电磁吸盘电路，包括欠电压继电器KV线圈是否断开，吸盘线圈是否断路等。2/4/2023

2.电磁吸盘吸力不足常见的原因有交流电源电压低，导致整流直流电压相应下降，以致吸力不足。造成电磁吸盘吸力不足的另一原因是桥式整流电路的故障。如整流桥一臂发生开路，将使直流输出电压下降一半，使吸力减小。若有一臂整流元件击穿形成短路，则与它相邻的另一桥臂的整流元件会因过电流而损坏，此时TC2也会因电路短路而造成过电流，致使电磁吸盘吸力很小，甚至无吸力。

3.电磁吸盘退磁效果差，造成工件难以取下其故障原因往往在于退磁电压过高或去磁回路断开，无法去磁或去磁时间把握不好等。2/4/2023１．开车前必须穿好工作服，扣好衣、袖，留长发者，必须将长发盘入工作帽内，不得系围巾、戴手套操作机床。２．作业前，应将工具、卡具、工件摆放整齐，清除任何妨碍设备运行和作业活动的杂物。３．作业前，应检查传动部分安全护罩是否完整、固定，发现异常应及时处理。４．开车前检查机床传动部分及操作手柄是否正常和灵敏，按维护保养要求加足各部润滑油。５．作业前，应按工件磨削长度，调整好换向撞块的位置，并固紧。６．安装砂轮必须进行静平衡，修正后应再次平衡，砂轮修整器的金刚石必须尖锐，其尖点高度应与砂轮中心线的水平面一致，禁止用磨钝的金刚石修整砂轮，修整时，必须用冷却液。知识拓展

平面磨床安全操作规程

2/4/2023平面磨床安全操作规程７．开动砂轮前，应将液压传动调整手柄放在“低速”位置，砂轮快速移动手柄放在“后退”位置，以防碰撞。８．启动磨床空转3~5分钟，观察运转情况，应注意砂轮离开工件3~5mm；确认润滑冷却系统畅通，各部运转正常无误后再进行磨削作业。９．检查工件、装卸工件、处理机床故障要将砂轮退离工件后停车进行。平１０．不准在工作面、工件、电磁盘上放置非加工物品，禁止在工作面、电磁盘上敲击、校准工件。１１．电磁卡盘和整流器应在通电5分钟后使用，卡盘吸附后上工件时，必须检查其牢固后再磨削，吸附较高或较小的工件时，应另加适当高度的靠板，防止工件歪倒，造成事故。１２．砂轮接近工件时，不准机动进给，砂轮未离开工件时，不准停止运转。１３．磨削进给量应由小渐大，不得突然增大，以防砂轮破裂。2/4/2023平面磨床安全操作规程１４．磨削过程中，应注意观察各运动部位温度、声响等是否正常。滤油器、排油管等应侵入油内，防止油压系统内有空气进入，油缸内进入空气，应立即排除；砂轮主轴箱内温度不应超过60℃。发现异常情况应停车检查或检修，查明原因、恢复正常后才能继续作业。１５．操作时，必须集中精力，不得做与加工无关的事，不得离开磨床。１６．不得容许他人擅自操作磨床或容留闲杂人员在机床周围。１７．作业完毕，应先关闭冷却液，将砂轮空转2分钟以上后，切断电源停止设备，将各手柄放于非工作位置并切断电源。2/4/2023本项目重点对M7130平