项目三任务一磨床

电控与PLC控制技术

广西机电职业技术学院单元二磨床电气线路分析项目三简单机电一体化设备控制电路的分析及设计任务一常用机床电路分析一、M7120型平面磨床的主要结构及运动形式M7120型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座和立柱等组成。其外形见图2-1。磨床是用砂轮的圆周边或端面对工件的平面、端面、外圆、内孔、螺纹、球面等进行磨削加工的精密机床。磨床的种类有平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、无心磨床以及一些专用磨床，如螺纹磨床、球面磨床、齿轮磨床和导轨磨床等。其中以平面磨床应用最为广泛。本课程以M7120型平面磨床为例进行分析。磨床结构图2-1磨床结构图二、M7120平面磨床电力拖动的特点及控制要求平面磨床功能：平面磨床的工作方式是：由砂轮电机带动砂轮旋转，需加工的工件固定在电磁吸盘上；工作台由液压油缸带动做往复运动，电磁吸盘和工件做左右的直线运动，旋转的砂轮在往复运动工件上打磨，从而完成对工件的加工面打磨。图2-2平面磨床的磨削加工三、M7120平面磨床电气原理图图2-3M7120磨床电气原理图电气原理图分析：主电路：液压泵M1由KM1控制，FR1为液压泵的过载保护；砂轮电机M2及冷却泵电机M3由KM2控制，FR2为砂轮电机的过载保护，FR3为冷却泵电机的过载保护，冷却泵只有在砂轮机工作后才能工作，由于冷却泵电机与床身是分开的，因此要通过XS2插座与电源连接。砂轮升降电机M4由KM3、KM4实现正反控制，由于砂轮升降行程很短，电机不会长时间工作，因此不需要过载保护。FU1为四个电机的短路保护。控制电路：经TC降压至127V为控制电路线圈电压；在电磁吸盘欠电压继电器KV工作正常的情况下（目的是确保吸盘吸力）1）液压泵控制：按SB2→KM1线圈得电并自锁，液压泵工作，按SB1→KM1断电，液压泵自由停车，FR1常闭点串在KM1线路中，当液压电机过载时切断KM1电路。2）砂轮电机控制：按SB4→KM2线圈得电并自锁→砂轮电机正常运转，按SB3→砂轮电机自由停车，FR2、FR3常闭点串在KM2电路中，当砂轮电机或冷却泵电机过载时切断KM2电路。3）砂轮箱升降控制：按SB5→KM3线圈得电，M4电机带动砂轮箱上升，松开SB5，M4断电；按SB6→KM4线圈得电，M4电机带动砂轮箱下降；砂轮升降控制都为点动控制，在KM3、KM4控制电路中应用了互锁触点。在KM4电路中串SQ限位开关常闭点，防止下降时砂轮与工件相撞；串KM2常闭点的目的是在砂轮旋转时，不可以下降。电磁吸盘见图2-4，采用直流供电，避免因交流供电出现过零点时而产生失磁现象，保证工件和人身的安全。。。图2-4电磁吸盘结构及示意图4）电磁吸盘控制：电磁吸盘工作原理及结构：电磁吸盘是平面磨床所特有的工件夹紧装置，它能牢牢吸紧铁质工件而不损坏工件，因此，电磁吸盘有足够的吸力是机床正常工作的保证。电磁吸盘结构图如图2-4所示：

电磁吸盘电路由整流装置、控制装置、保护装置组成。交流127V电源经VC桥式全波整流器整流后为电磁吸盘供电。充磁：按SB8充磁按钮→KM5线圈得电并自锁，KM5主触点接通，电磁吸盘线圈接通直流正向电源，充电吸附工件，可以开始加工；当需要取下工件时，按SB7，断开KM5接触器，停止充磁。去磁：停止充磁后，由于工作台及工件被磁化，仍有剩磁，工件需要去磁才容易取出，此时按SB9，KM6接触器工作，KM6主触点接通，使电磁吸盘线圈通入直流反向电源，产生反向磁场，对电磁吸盘及工件进行去磁，去磁时间不能太长，否则工作台及工件会被反向磁化，因此接触器KM6为点动控制；为防止整流电路短路，KM5与KM6之间也要采用互锁措施。5）电磁吸盘保护：欠电压保护：在磨削加工过程中，砂轮及工作台高速运动，如果整流输出电压不正常，电磁吸盘电流减小，电磁吸盘吸力不足，很有可能造成工件飞出的事故，因此设置了欠电压保护功能。在电磁吸盘线圈电路中并联了直流欠电压继电器KV；当整流电压正常时，欠电压继电器KV吸合，串在砂轮电机、液压电机电路中的KV常开触点闭合，平面磨床可以正常工作；当整流电压不足时，KV释放，使串在KM1、KM2电路中的KV常开点断开，液压泵电机、砂轮电机、冷却泵断电，停止运转，实现欠电压的吸力保护。过电压保护：由于电磁吸盘是一个大电感线圈，在充磁的过程中储存了大量的磁场能量，当线圈断电时，由于电磁感应，在线圈两端产生很大的感应电动势，出现高电压，会造成吸盘线圈及其他电器损坏，因此，在吸盘线圈两端并联了RC阻容放电电路，吸收电磁吸盘线圈在断电瞬间产生的磁场能量，实现过电压保护。四、思考与练习1、