機(jī)電傳動課程報告《M7130平面磨床電氣控制系統(tǒng)改進(jìn)》

1、機(jī)電及自動化學(xué)院機(jī)電傳動系統(tǒng)課程報告姓 名：學(xué) 號：專業(yè)：機(jī)械制造屆別：2007課任老師：2010年06月M7130平面磨床電氣控制系統(tǒng)改進(jìn)摘要介紹了 M713呼面磨床的主要結(jié)構(gòu)、原理和電氣控制電路。磨床的電磁吸盤電路是機(jī)床電氣的主要組成部分，為了使磨床電磁吸盤的吸力更穩(wěn)定，運(yùn)行更安全可靠，對M7130平面磨床電磁吸盤控制線路進(jìn)行了改進(jìn)。關(guān)鍵詞：磨床；電路；改進(jìn)1、引言目前普通磨床是機(jī)械加工行業(yè)普遍應(yīng)用的通用設(shè)備。 通過對M7130T面磨床 的結(jié)構(gòu)原理和電氣控制電路的闡述，結(jié)合實(shí)踐發(fā)現(xiàn)磨床電磁吸盤的原控制電路存 在一定的安全隱患。為了使磨床電磁吸盤運(yùn)行更安全可靠， 對M713葉面磨床電 磁吸盤

2、控制線路進(jìn)行了改進(jìn)。2、M7130臥軸矩臺平面磨床的主要結(jié)構(gòu)和原理2.1 M7130平面磨床的主要結(jié)構(gòu)M7130臥軸矩臺平面磨床主要由床身、工作臺、電磁吸盤、砂輪箱、立柱、操作手柄等構(gòu)成，外形結(jié)構(gòu)如圖1所示圖1臥軸臥臺平面磨床外形結(jié)構(gòu)圖1一立柱；2滑座；3砂輪箱；4一電磁吸盤；5一工作臺；6一床身2.2 M7130平面磨床的原理工作臺上裝有電磁吸盤，用以吸持工件。工作臺在床身導(dǎo)軌上作往復(fù)運(yùn)動（縱 向運(yùn)動）。固定在床身上的立柱上帶有導(dǎo)軌，滑座在立柱導(dǎo)軌上作垂直運(yùn)動；而 砂輪箱在滑座的導(dǎo)軌上作水平運(yùn)動（橫向運(yùn)動），砂輪箱內(nèi)裝有電動機(jī)，電動機(jī) 帶動砂輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。平面磨床在加工工件過程中，砂輪的旋轉(zhuǎn)

3、運(yùn)動是主運(yùn)動，工作臺往復(fù)運(yùn)動為 縱向進(jìn)給運(yùn)動，滑座帶動砂輪箱沿立柱導(dǎo)軌的運(yùn)動為垂直進(jìn)給運(yùn)動， 砂輪箱沿滑 座導(dǎo)軌的運(yùn)動為橫向進(jìn)給運(yùn)動。工作時，砂輪旋轉(zhuǎn)，同時工作臺帶動工件右移（如圖 2所示），工件被磨削。 然后工作臺帶動工件快速左移，砂輪向前作進(jìn)給運(yùn)動，工作臺再次右移，工件上 新的部位被磨削。這樣不斷重復(fù)，直至整個待加工平面都被磨削。圖2矩形工作臺平面磨床工作圖1砂輪；2主運(yùn)動；3縱向進(jìn)給運(yùn)動；4工作臺；5一橫向進(jìn)給運(yùn)動;6一垂直進(jìn)給運(yùn)動3 M M7130臥軸矩臺平面磨床電氣控制原理圖3為M713cs平面磨床電氣控制線路圖©圖3 M7130型平面磨床電氣控制電路圖3.1主電路分析主電

4、路有三臺電動機(jī)，M1為砂輪電動機(jī)，M2為冷卻泵電動機(jī)，M3為液壓泵 電動機(jī)。M1由接觸器KM1控制。插上插銷X1后，M2將與M1同時啟動和停止； 不用冷卻液時，可將插銷 X1拔掉。M3由接觸器KM2空制。三臺電動機(jī)共用熔斷器FU1作短路保護(hù)，M1和M2用熱繼電器FR1作長期過 載保護(hù)，M3用熱繼電器FR2作長期過載保護(hù)。3.2 電動機(jī)控制電路分析控制電路可分為電動機(jī)控制電路和電磁吸盤控制電路兩部分。由控制按鈕SB1、SB2與接觸器KM1構(gòu)成砂輪電動機(jī)M1的單向旋轉(zhuǎn)直接啟動 控制電路；由控制按鈕SB3 SB4與KM2勾成液壓泵電動機(jī)單向旋轉(zhuǎn)直接啟動控 制電路。這兩臺電動機(jī)的啟動和停止都可獨(dú)立進(jìn)行

5、。 但想要啟動電動機(jī)，只要在轉(zhuǎn)換 開關(guān)SA2的觸點(diǎn)SA2 (68)閉合，或欠電流繼電器 KA的常閉觸點(diǎn)KA (6 8) 閉合的條件下方可實(shí)現(xiàn)。3.3 電磁吸盤控制電路的分析電磁吸盤又稱電磁工作臺，是平面磨床的重要組成部分。它用以吸持工件，代替裝夾工件，便于砂輪進(jìn)行磨削。電磁吸盤的結(jié)構(gòu)如圖4所示，它由盤體、線圈、蓋板三部分構(gòu)成。盤體由鑄 鋼制成，在其中部凸起的心體A上繞有線圈。鋼制蓋板中有非磁性材料制成的隔甥制蓋板隔鹿板圖4電磁吸盤結(jié)構(gòu)圖磁層，當(dāng)線圈通電時，磁力線不能 通過隔磁層，而只能通過放在蓋板 上面的工件構(gòu)成閉合磁路，從而使 工件被吸牢在蓋板上。圖4只是電 磁吸盤的一部分，電磁吸盤由許多

6、同樣的部分構(gòu)成，使得工件放在蓋板上的任何地方都能被吸牢。電磁吸盤的外形有矩形和圓形兩種，矩形平面磨床采用矩形電磁吸盤。電磁吸盤的線圈不能通以交流電，只能通以直流電。交流電會使工件產(chǎn)生振動和渦流，振動妨礙加工，渦流導(dǎo)致工件發(fā)熱。 當(dāng)工件加工完畢時，由于吸盤和工件有剩磁，工件難以取下。為了消除剩磁，在取下工件前，應(yīng)將工作臺和工件去磁。去磁方法是在吸盤線圈中通入反向電流，所通電流的大小和時間應(yīng)適當(dāng)，否則會使工件反向磁化。若工件對去磁要求嚴(yán)格，在取下工件后，還要用交流去磁器進(jìn)行處理。交流去磁器是平面磨床的一個附件。電磁吸盤控制電路可分為整流裝置、控制裝置和保護(hù)裝置三部分，如圖3所示。電磁吸盤整流裝置由

7、整流變壓器 T1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。電磁吸盤由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2控制。SA2有三個位置：充磁、斷電和去磁。當(dāng)SA2 置于“充磁”位置時，觸點(diǎn)SA2( 301 303)與觸點(diǎn)SA2( 302 304)接通，整流器的輸出經(jīng) 302304 KA- 306YHH 303 301使電磁吸盤 YH通電。當(dāng)SA2 置于“去磁”位置時，觸點(diǎn)SA2(301305) 、SA1(303302)及SA2(86)接通，此時整流器輸出經(jīng)302303YH306KA304R2305301 使電磁吸盤通電。在“充磁”狀態(tài)時，電磁吸盤獲得整流器輸出的 110V直流電壓，極 性為上負(fù)下正，

8、并串入了欠電流繼電器 KA電流足夠大時，KA的常開觸點(diǎn)閉合， 為電動機(jī)控制電路的操作做好準(zhǔn)備。在加工過程中，若吸盤電流大大降低或消失，KA 的常開觸點(diǎn)斷開使電動機(jī)控制線路斷電，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，以避免磨削時因吸力不足而使工件飛出。但是， 在要單獨(dú)對砂輪或工作臺進(jìn)行調(diào)整時，不需要電磁吸盤工作。這時，為使電動機(jī)控制電路也能操作，將 SA2的一對觸點(diǎn)SA2 (86) 與KA(86)并聯(lián)。這樣，在需要單獨(dú)調(diào)整砂輪或工作臺時，可將 SA2扳在“去 磁”位置，SA2 (86)便閉合，使得電動機(jī)控制電路被接通。當(dāng)開關(guān) SA2置于“去磁” 位置時， 電磁吸盤回路中串入了電阻R2， 并且電磁吸盤獲得的直流電壓是上正下

9、負(fù)，流過的直流電流與充磁時相反，實(shí)現(xiàn)了去磁。串入R2 是為了適當(dāng)減小去磁電流，以不致造成反向磁化。若工件對去磁要求嚴(yán)格，在取下工件后，還需要用交流去磁器進(jìn)行處理。圖3中的插座X2就是為插接去磁器而預(yù)備的電磁吸盤線圈是一個大電感，當(dāng)線圈斷電時，兩端會產(chǎn)生很高的自感電壓，會把線圈絕緣損壞，以及在開關(guān) SA2上產(chǎn)生很大的火花，導(dǎo)致開關(guān)觸點(diǎn)的損壞為此，電路中接了電阻R3作為其放電回路，以釋放線圈中儲存的磁場能量。另外，圖3中的R C是用于吸收交、直側(cè)通斷時產(chǎn)生的浪涌電壓，作為整 流裝置的過電壓保護(hù)。3.4 照明電路照明電路由變壓器提供36V安全電壓，由開關(guān)SA1控制照明燈EL4、M7130平面磨床電磁

10、電路的改進(jìn)方法（設(shè)想）4.1 原電磁吸盤電路存在的問題M7130f面磨床電磁吸盤通常都是用來吸牢工件，并使工件能夠被安全加工的一個不可缺少的裝置。為了防止因吸盤對工件吸力不足（或失去吸力）而導(dǎo)致工 件飛出，造成工件損壞或人身事 故，目前生產(chǎn)中所用磨床的電磁 吸盤電路采用的是單重保護(hù)，即 只用一個欠流繼電器KA乍欠流 保護(hù)，如圖5所示。但在實(shí)踐中 發(fā)現(xiàn)兩個問題：一是當(dāng)出現(xiàn)欠流 故障時，而欠流繼電器KA勺常開 接點(diǎn)因故不能松開，這時將失去 保護(hù)作用，容易出現(xiàn)事故。二是 當(dāng)吸盤線圈出現(xiàn)斷線（或接觸不 良）故障時，沒直報警功能。4.2 改進(jìn)后的吸盤電路及工作原理為達(dá)到節(jié)約降耗且解決上述存在的問題， 在

11、原電磁吸盤電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行改 進(jìn)，改進(jìn)后的吸盤電路，如圖6所示。在原電路的基礎(chǔ)上增加了吸盤電路白二重保護(hù)及報警功能。繼電器 3KA和電 阻R2及可調(diào)電阻R支路構(gòu)成吸盤失壓保護(hù)電路，R的用入是為了確保在3KA閉合的 電壓范圍內(nèi)，吸盤吸力在允許范圍。若1、2兩端電壓正常，3KA的常開接點(diǎn)閉合， 為電機(jī)的啟動作好準(zhǔn)備；若1、2兩端無電壓（或電壓降低，如全波整流因故變成 半波整流）時，3KA的常開接點(diǎn)斷開，電機(jī)控制支路斷電，電機(jī)停機(jī)，達(dá)到了失壓 保護(hù)作用。另一方面，若工作 正常，3、4兩端電壓Um<0.9V時， 光電耦合器截止，三極管T也截 止，繼電器4KA線圈不導(dǎo)通，其 常閉接點(diǎn)4KA閉合，為電機(jī)的啟 動作好準(zhǔn)備，其常開接點(diǎn)4KA斷 開，電鈴DS響，報警指示燈 H口亮；若吸盤線圈斷開（或接 觸不良）,3、4兩端電壓Um>0.9V 時，光電耦合器導(dǎo)通，三極管T 飽和導(dǎo)通，4KA線圈得電，其常 閉接點(diǎn)4KA斷開，切斷控制支路 使電機(jī)停止，達(dá)到了保護(hù)作用， 同時常開接點(diǎn)4KA閉合，電鈴DL 響，信號燈HL8S,達(dá)到了報警 的作用。5、結(jié)束語改進(jìn)后的M7130f面磨床電磁吸盤電路控制部分結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，工作 穩(wěn)定安全可靠。通過對M7130f面磨床電磁吸盤控制電路的改進(jìn)，