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平面磨床的電路分析

一、平面磨床實訓臺電氣控制線路的分析
    平面磨床是用砂輪磨削加工何種零件的平面。M7130型平面磨床是平面磨床中使用較為普遍的一種機床,改磨床操作方便,磨削精度和光潔度都比較高,適用于磨削精度零件和各種工具,并可作鏡面磨削。
該磨床型號意義:M 代表磨床、7 代表平面、1 代表臥軸矩臺式、30 表示磨床的工作臺面寬為300mm。
二、平面磨床電氣技能培訓考核實驗裝置主要結構及運動形式
    M7130型平面磨床是臥軸矩形工作臺式,其結構如圖所示,主要由床身、工作臺、電磁吸盤、砂輪架(又稱磨頭)、滑座和立柱等部分組成。它的主運動時砂輪的快速旋轉,輔助運動時工作臺的縱向往復運動以及砂輪架的橫向和垂直進給運動。工作臺每完成一次縱向往復運動,砂輪架橫向進給,從而能連續地加工整個平面。當整個平面磨完一遍后,砂輪架在垂直于工作表面的方向移動一次,成為吃刀運動。通過吃刀運動,可將工件尺寸磨到所需的尺寸。
M7130型平面磨床外形圖
1——立柱        2——滑座       3——砂輪架
4——電磁吸盤    5——工作臺     6——床身
三、電力拖動的特點及控制要求
1、砂輪的旋轉運動  砂輪電動機M1裝在砂輪箱內,帶動砂輪旋轉,對工件進行磨削加工。由于砂輪的旋轉一般不需要調速,所以采用一臺三相異步電動機進行拖動即可,為了使磨床體積小,結構簡單和提高其加工精度,采用了裝入式電動機,將砂輪直接裝在電動機軸上。
2、工作臺的往復運動  裝在床身水平縱向導軌上的矩形工作臺的往復運動,是由液壓傳動完成的,因液壓傳動換向平穩,易于實現無級調速。液壓泵電動機M3拖動液壓泵,工作臺在液壓作用下作縱向往復運動。當裝在工作臺前側的換向擋鐵碰撞床身上的液壓換向開關時,工作臺就自動改變了方向。
3、砂輪架的橫向進給  砂輪架的上部有燕尾形導軌,可以沿著滑座上的水平導軌作橫向(前后)移動。在磨削的過程中,工作臺換向時,砂輪架就橫向進給一次。在修正砂輪或調整砂輪的前后位置時,可以連續橫向移動。砂輪架的橫向進給運動可由液壓傳動,也可以用手輪來操作。
4、砂輪架的升降運動  滑座可沿著立柱的導軌垂直上下移動,以調整砂輪架的上下位置,或使砂輪磨入工件,以控制磨削平面時工件的尺寸。這一垂直進給運動時通過操作手輪控制機械傳動裝置實現的。
5、切削液的供給  冷卻泵電動機M2拖動切削泵旋轉,供給砂輪和工件切削液,同時切削液可以帶走磨下的鐵霄。要求砂輪電動機M1與冷卻泵電動機M2是順序動作的。
6、電磁吸盤的控制  根據加工工件的尺寸大小和結構形狀,可以把工件用螺釘和壓板直接固定在工作臺上,也可以在工作臺上安裝電磁吸盤,講工件吸附在電磁吸盤上。為此,要有充磁和退磁控制環節。為保證安全,電磁吸盤與電動機M1、M2、M3三臺電動機之間有電氣連鎖裝置,即電磁吸盤吸合后,電動機才能啟動。電磁吸盤不工作或發生故障時,三臺電動機均不能啟動。
四、電氣控制線路分析
    M7130型平面磨床的電路圖如下圖所示。改線路分為主電路、控制電路、電磁吸盤電路和照明電路四部分。
1、主電路分析  QS1為電源開關。主電路中有3臺電動機,M1為砂輪電動機,M2為冷卻泵電動機,M3為液壓泵電動機,它們共用一組熔斷器FU1作為短路保護;由于冷卻泵箱和床身是分裝的,所以冷卻泵電動機M2和砂輪電動機M1的電源線相連,并和M1在主電路實現順序控制。冷卻泵電動機的容量較小,沒有單獨設置過載保護;液壓泵電動機M3有交流接觸器KM2控制,由熱繼電器FR2作過載保護。
2、控制電路分析  控制電路采用交流380V電壓供電,由熔斷器FU2作短路保護。
    在電動機的控制電路中,串接著轉換開關QS2的常開觸頭(6區)和欠電流繼電器KA的常開觸頭(8區),因此,三臺電動機啟動的必要條件是使QS2或KA的常開觸頭閉合。欠電流繼電器KA的線圈串接在電磁吸盤YH的工作回路中的,所以當電磁吸盤得電工作時,欠電流繼電器KA的線圈得電吸合,接通砂輪電動機M1和液壓泵電動機M3的控制電路,這樣就保證了加工工件被YH吸合的情況下,砂輪和工作臺才能進行磨削加工,保證了安全。
    砂輪電動機M1和液壓泵電動機M3都采用了交流接觸器自鎖正轉控制線路,SB1、SB3分別是它們的啟動按鈕,SB2、SB4、分別是它們的停止按鈕。
3、電磁吸盤電路分析  電磁吸盤是用來固定加工工件的一種夾具。它與機械夾具相比較,具有夾緊迅速,操作快速簡便,不損傷工件,一次能吸牢多個小工件,以及磨削中發熱工件可以自由伸縮、不會產生變形等優點。不足之處就是智能吸住鐵磁材料的工件,不能吸牢非磁性材料(如銅、鋁等)的工件。
    電磁吸盤電路包括整流電路、控制電路和保護電路三部分。
    整流電路中的整流變壓器T1將220V的交流電壓降為127,然后經橋式整流器VC后輸出110V的直流電壓。QS2是電磁吸盤YH的轉換控制開關(又叫退磁開關)有“吸合”、“放松”和“退磁”三個位置。當QS2扳直“吸合”位置時,觸頭(205—208)和(206—209)閉合,110V直流電壓接入電磁吸盤YH,工件被牢牢吸住。此時,欠電流繼電器KA線圈得電吸合,KA的常開觸點閉合,接通砂輪和液壓泵電動機的控制電路。待工件加工完畢,先把QS2扳到“放松”位置,切斷電磁吸盤YH的直流電源。此時由于工件具有剩磁而不能取下,因此,必須要進行退磁。將QS2扳到“退磁”位置,這時,觸頭(205—207)和(206—208)閉合,電磁吸盤YH通入較小的(因串入了退磁電阻R2)反向電流進行退磁。退磁結束,將QS2扳到“放松”的位置,即可將工件取下。
    電磁吸盤的保護電路是由放電電阻R3和欠電流繼電器KA組成。電阻R3是電磁吸盤的放電電阻。因為電磁吸盤的電感很大,當電磁吸盤從“吸合”狀態轉變為“放松”狀態的瞬間,線圈兩端將產生很大的自感電動勢,容易使線圈或者其他電器由于過電壓而損壞。電阻R3的作用是在電磁吸盤斷電瞬間給線圈提供放電通路,吸收線圈釋放的磁場能量。欠電壓繼電器KA用于防止電磁吸盤斷電時工件脫出發生事故。
    電阻R1與電容器C的作用是防止電磁吸盤回路交流側的過電壓。熔斷器FU4為電磁吸盤提供短路保護。
4、照明電路分析  照明變壓器T2將380V的交流電壓降為36V的安全電壓供給照明電路。EL為照明燈,一端接地,另一端由開關SA控制。熔斷器FU3作照明電路的短路保護。

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