机床电气及PLC控制（第三版） 课件 课题4 M7130型平面磨床的电气控制

【项目分析】

认识普通机床的主要结构，读懂普通机床电气控制电路，掌握普通机床电气控制电路的调试方法，并能够排除机床电路常见的电气故障。项目2

机床电气控制机床电气及PLC控制高等教育出版社【学习目标】应知1.了解普通机床的基本结构、运动形式、电力拖动的形式与控制要求。2.掌握普通机床电气控制电路的组成、工作过程及工作原理。应会1.掌握普通机床电气控制电路的调试方法。2.学会排除普通机床电气控制电路常见的电气故障。项目2

机床电气控制机床电气及PLC控制高等教育出版社任务2.2M7130型平面磨床的电气控制项目2

机床电气控制机床电气及PLC控制高等教育出版社【新课导入】

1.简略复习教材“任务2.1”的内容。2.简略介绍本次课（任务2.2）的主要教学内容与3学时的教学安排。

一、平面磨床的主要结构和运动形式

磨床是用磨具和磨料（如砂轮、砂带、油石、研磨剂等）对工件的表面进行磨削加工的一种机床，它可以加工各种表面，如平面、内外圆柱面、圆锥面和螺旋面等。通过磨削加工，使工件的形状及表面的精度、光洁度达到要求；同时，它还可以进行切断加工。根据用途和采用的工艺方法不同，磨床可以分为平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、工具磨床和各种专用磨床（如螺纹磨床、齿轮磨床、球面磨床、导轨磨床等），其中以平面磨床使用最多。平面磨床又分为卧轴和立轴、矩台和圆台四种类型，本任务介绍M7130型卧轴矩台平面磨床的电气控制电路。

M7130型平面磨床

型号的含义为：【基础知识】平面磨床机床电气及PLC控制高等教育出版社一、平面磨床的主要结构和运动形式M7130型卧轴矩台平面磨床的主要结构包括床身、立柱、滑座、砂轮箱、工作台和电磁吸盘等，如图2-4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。P48(P48)图2-4M7130型卧轴矩台平面磨床结构示意图【基础知识】平面磨床机床电气及PLC控制高等教育出版社一、平面磨床的主要结构和运动形式

平面磨床进行磨削加工的示意图如图2-5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。因此，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：⑴工作台（带动电磁吸盘和工件）作纵向往复运动。⑵砂轮箱沿滑座上的燕尾槽作横向进给运动。⑶砂轮箱和滑座一起沿立柱上

的导轨作垂直进给运动。(P48)图2-5磨床进行磨削加工的示意图【基础知识】平面磨床机床电气及PLC控制高等教育出版社二、平面磨床的电力拖动形式和控制要求M7130型卧轴矩台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：⒈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。⒉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。⒊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。⒋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。⒌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。机床电气及PLC控制高等教育出版社三、M7130型平面磨床电气控制电路分析

M7130型平面磨床的电气原理图如图2-6所示，电器位置图如图2-7所示，电气元件明细表见表2-6。(P49)图2-6M7130型平面磨床电气原理图机床电气及PLC控制高等教育出版社三、M7130型平面磨床电气控制电路分析(P49)图2-7M7130型平面磨床的电气元件位置图机床电气及PLC控制高等教育出版社【基础知识】平面磨床三、M7130型平面磨床电气控制电路分析

㈠主电路

三相交流电源由电源引入开关QS引入，由FU1作全电路的短路保护。砂轮电动机M1和液压电动机M3分别由接触器KM1、KM2控制，并分别由热继电器KR1、KR2作过载保护。由于磨床的冷却泵箱是与床身分开安装的，所以冷却泵电动机M2由插头插座X1接通电源，在需要提供冷却液时才插上。从电路可见M2与M1是并联的，受M1起动和停机的控制。由于M2的容量较小，因此不需要作过载保护。三台电动机均直接起动，单向旋转。

㈡控制电路

控制电路采用交流380V电压供电，由FU2作短路保护。5~9区为电动机控制电路。当触点（6-8）接通时，电动机控制电路才能正常工作。触点（6-8）的接通条件是转换开关SA2拨到“退磁”位置或欠电流继电器KA的动合触点（6-8）闭合。机床电气及PLC控制高等教育出版社三、M7130型平面磨床电气控制电路分析

㈡控制电路1.开车前的准备

合上电源开关QS，合上照明开关SA1，照明灯EL亮，KA线圈吸合或SA2拨到“退磁”位置，各操作手柄置合理位置后方可进行加工操作。2.砂轮电动机M1、冷却泵电动机M2的控制

按下起动按钮SB1，接触器KM1线圈得电吸合，电动机M1起动，砂轮旋转，冷却泵M2起动。按下停止按钮SB2，接触器KM1线圈断电，电动机M1、M2停转。3.液压泵电动机M3的控制

按下起动按钮SB3，接触器KM2线圈得电吸合，液压泵电动机M3起动运转。按下液压泵停止按钮SB4，接触器KM2线圈断电，液压泵电动机M3停转。机床电气及PLC控制高等教育出版社三、M7130型平面磨床电气控制电路分析

㈢电磁吸盘电路

电磁吸盘就是一个电磁铁，其线圈通电后产生电磁吸力，以吸持铁磁性材料的工件进行磨削加工。与机械夹具相比较，电磁吸盘具有操作简便、不损伤工件的优点，特别适合于同时加工多个小工件；采用电磁吸盘还有一个好处，就是工件在磨削时发热能够自由伸缩，不至于变形。但是电磁吸盘不能吸持非铁磁性材料的工件，而且其线圈还必须使用直流电。机床电气及PLC控制高等教育出版社【基础知识】平面磨床三、M7130型平面磨床电气控制电路分析

如图2-6所示，变压器T1将220V交流电降压至127V后，经桥式整流器VC变成110V直流电压供给电磁吸盘线圈YH。SA2是电磁吸盘的控制开关，待加工时，将SA2扳至右边的“吸合”位置，触点(301-303)、(302-304)接通，电磁吸盘线圈通电，产生电磁吸力将工件牢牢吸持。加工结束后，将SA2扳至中间的“放松”位置，电磁吸盘线圈断电，可将工件取下。如果工件有剩磁难以取下，可将SA2扳至左边的“退磁”位置，触点(301-305)、(302-303)接通，可见此时线圈通以反向电流产生反向磁场，对工件进行退磁，注意这时要控制退磁的时间，否则工件会因反向充磁而更难取下。R2用于调节退磁的电流。采用电磁吸盘的磨床还配有专用的交流退磁器，如果退磁不够彻底，可以使用退磁器退去剩磁，X2是退磁器的电源插座。机床电气及PLC控制高等教育出版社三、M7130型平面磨床电气控制电路分析

㈣电气保护环节

除常规的电路短路保护和电动机的过载保护之外，电磁吸盘电路还专门设有一些保护环节。⒈电磁吸盘的弱磁保护

采用电磁吸盘来吸持工件有许多好处，但在进行磨削加工时一旦电磁吸力不足，就会造成工件飞出，这是很危险的。因此在电磁吸盘线圈电路中串入欠电流继电器KI的线圈，KI的动合触点与SA2的一对动合触点并联，串接在控制主电动机M1的接触器KM1线圈支路中(接点编号为6-8)，SA2的动合触点(6-8)只有在“退磁”挡才接通，而在“吸合”挡是断开的，这就保证了电磁吸盘在吸持工件时必须保证有足够的充磁电流，才能起动砂轮电动机M1；在加工过程中一旦电流不足，欠电流继电器KI动作，能够及时地切断KM1线圈电路，使主电动机M1停转，避免事故发生。如果不使用电磁吸盘，可以将其插头从插座X3上拔出，将SA2扳至“退磁”挡，此时SA2的触点(6-8)接通，不影响对各台电动机的操作。机床电气及PLC控制高等教育出版社三、M7130型平面磨床电气控制电路分析

⒉电磁吸盘线圈的过电压保护

电磁吸盘的线圈的电感量较大，当SA2在各挡间转换时，线圈会产生很大的自感电动势，会损坏线圈的绝缘和电器的触点。因此在电磁吸盘线圈两端并联电阻R3，提供了放电回路。⒊整流器的过电压保护

在整流变压器T1的二次侧并联由R1、C组成的阻容吸收电路，用以吸收交流电路产生的过电压和在直流侧电路通断时产生的浪涌电压，对整流器进行过电压保护。

㈤照明电路

照明变压器T2将380V交流电压降至36V安全电压供给照明灯EL，EL的一端接地，SA1为灯开关，由FU3作照明电路的短路保护。P52机床电气及PLC控制高等教育出版社【基础知识】平面磨床

工作步骤步骤一：器材准备

按表2-7准备完成本任务所需的器材和设备。（P53）表2-7完成任务2.2所需设备、工具、器材明细表机床电气及PLC控制高等教育出版社序号名称型

号规

格单位数量1三相交流电源

3×380/220V16A

2单相交流电源

220V、36V、6V

3M7130型平面磨床(或实训装置)

台14万用表MF-47

个15兆欧表ZC11-8500V0～100MΩ个16钳形电流表MG-270-10-50-250A0-300-600V0～300Ω个17电工和PLC实训通用工具

试电笔、榔头、螺丝刀、电工刀、电工钳、尖嘴钳、剥线钳、活络扳手等（详见表1-1）套1

工作步骤

步骤二：熟悉磨床的运动形式和电气控制电路

对照图2-6和图2-7，结合对M7130型平面磨床的现场学习，领会平面磨床电气控制的要求和电路的原理，主要领会：

⑴拖动电动机的用途、运行方式（起动、停止）和控制要求；

⑵对电动机和电路的保护电器和保护作用。填写表2-8。2.可在教师指导下对平面磨床进行操作，观察平面磨床的主要结构和运动形式，了解平面磨床的各种工作状态和操作方法。3.对照图2-6和图2-7，熟悉磨床电气元件的实际位置和走线情况。

P53机床电气及PLC控制高等教育出版社

工作步骤

P53表2-8磨床学习记录表机床电气及PLC控制高等教育出版社机床名称(型号)

机床主要功能

电力拖动系统的组成电动机名称安装位置起动方式