机电传动与控制综合训练M7475b型立轴平面磨床控制电路分析

辽宁工程技术大学机电传动与控制课程综合训练项目报告综合训练项目 M7475b型立轴圆台平面磨床控制电路设计 指导教师李建刚院（系、部）机械学院专业班级 机电14-4班组另H 第八组学号 1407060432姓名周乃发日期2016.11.5一、综合训练项目任务书综合训练项目M7475b型立轴圆台平面磨床控制电路设计目的和要求：加强对继电-接触器控制线路的单机拖动系统的理解；应用电气控制的 基本理论和方法，解决某型机床往复运动问题；提高分析和解决实际工程问题的能力。促 成“富于探索精神，具有较强的自学能力、开拓创新意识和敏锐的观察事物以及分析处理 事物的能力”的目标实现。成果形式：M7475b型立轴圆台平面磨床控制电路设计说明书，主回路和控制回路 的图纸2-3张。相关参数：M7475b型立轴圆台平面磨床磨削工件最大尺寸(直径X高)：0780*300mmM7475b型立轴圆台平面磨床工作台最大回旋直径：0 780mm M7475b型立轴圆台平面磨床工作台转速20r/minM7475b型立轴圆台平面磨床工作台移动距离450mm M7475b型立轴圆台平面磨床工作台移动速度4m/minM7475b型立轴圆台平面磨床磨头快速移动速度0.22m/min M7475b型立轴圆台平面磨床手轮每转磨头垂直移动距离0.5mmM7475b型立轴圆台平面磨床刻度盘每圈磨头垂直移动距离2.5mm M7475b型立轴圆台平面磨床刻度盘每格磨头垂直移动距离0.01mm M7475b型立轴圆台平面磨床磨头电机功率25KWM7475b型立轴圆台平面磨床磨头升降电机功率0.75KW M7475b型立轴圆台平面磨床工作台移动电机功率0.75KWM7475b型立轴圆台平面磨床工作台旋转电机功率2.2/2.8KW M7475b型立轴圆台平面磨床机床总功率30KW详细设计要求：(1) M7475b型立轴圆台平面磨床工作台由工作台转动电动机M2和工作台移动 电动机M3两台电动机控制。其中工作台转动电动机M2由KM4、KM5控制，当机床 电磁吸盘欠电流或零电流时，KM4、KM5失电释放，M2停止运转；此外，SA1可控 制M2高速、低速、零速三挡。对于工作台移动电动机M3, SB4是其正转电动按钮， SB5是反转点动按钮；此外，当工作台在退出和进入过程中撞击ST1或ST2时，M3 退出或进入将停止。(3) 按下反向启动按钮SB3,工作台则先后退，再前进，以此循环，自动往返运 动；(4) 电动机具有短路保护、长期过载保护，自锁和互锁保护；(5) 能熟练运用绘图软件绘制龙门刨床控制主回路图、控制回路图和自动往返工 序流程图。（2）按钮SB为机床的总起动按钮；SB为总停止按钮；SB为砂轮电动机M的起动1921按钮；SB为砂轮电动机的停止按钮；SB、SB为工作台移动电动机M的退出和进入的点动3 453SB、SB为砂轮升降电动机M的上升、下降点动按钮；SB、SB为自动进给起动和停止按674810钮；手动开关SA为工作台转动电动机M的高、低速转换开关；SA为砂轮升降电动机M1254自动和手动转换开关；SA为冷却泵电动机M的控制开关；SA为充、去磁转换开关。3 52按下按钮SB，电压继电器KV通电闭合并自锁，按下砂轮电动机M的起动按钮SB，1 1 2接触器KM、KM、KM先后闭合，砂轮电动机M作星-三角降压起动运行。1231将手动开关SA扳至“高速”档，工作台转动电动机M高速起动运转；将手动开关SA1 2 1扳至“低速”档，工作台转动电动机M低速起动运转。2按下按钮SB，接触器KM通电闭合，工作台电动机M带动工作台退出；按下按钮SB，4 635接触器KM通电闭合，工作台电动机M带动工作台进入。73砂轮升降电动机M的控制分为自动和手动。将转换开关SA扳至“手动”档位置（SA ），4 55-1按下上升或下降按钮SB或SB，接触器KM或KM得电，砂轮升降电动机M正传或反转，67894带动砂轮上升或下降。将转换开关SA扳至“自动”档位置（SA），按下按钮SB，接触器KM和电磁铁YA5 5-21011通电，自动进给电动机M起动运转，带动工作台自动向下工进，对工件进行磨削加工。加6工完毕，压合行程开关ST，时间继电器KT通电闭合并自锁，YA断电，工作台停止进给，42经过一定的时间后，接触器KM、KT失电，自动进给电动机M停转。2 6冷却泵电动机M由手动开关SA控制。5 3（3）电动机具有短路保护、长期过载保护，自锁和互锁保护。（4）能熟练运用Visio绘制Z35型摇臂钻床控制主回路图、控制回路图。（5）机床的运动主运动。包括磨外圆时砂轮的旋转运动及磨内圆时砂轮的旋转运动。磨外圆和磨内圆的主运动分别由两台电动机驱动，设有互锁机构。进给运动。包括工件旋转运动、工件纵向往复移动及砂轮横向移动。纵磨时，横向进给运动是周期性间歇进给；切入式磨削时,是连续进给运动。辅助运动。辅助运动是指砂轮快速进退时工作台手动移动及尾座套筒的退回。三、综合训练项目设计内容1、磨床简介1.1引言所有用砂轮、砂带、油石、研磨剂等为工具对金属表面进行加工的机床，称为磨床。磨床的加工特点是可以获得高的加工精度和很低的表面粗糙度，因此，磨床主要用于 零件的精加工工序，特别是淬硬钢件和高硬度特殊材料的零件表面。随着科学技术的不断 发展，对仪器、设备零部件的精度和表面粗糙度要求越来越高，各种高硬度材料的应用日 益增多，以及由于精密铸造和精密锻造技术的不断发展，有可能将毛坯不经其他切削加工 而直接由磨床加工后形成成品。因此，现代机械制造业中磨床的使用越来越广泛，磨床在 机床总量中的比重也在不断上升。平面磨床为磨床的一种。主要用砂轮旋转研磨工件以使其可达到要求的平整度，根据 工作台形状可分为矩形工作台和圆形工作台两种，矩形工作台平面磨床的主参数为工作台 宽度及长度，圆台平面磨床的主参数为工作台面直径。根据轴类的不同可分为卧轴及立轴 磨床之分。如M7130卧轴矩台平面磨床，M7475立轴圆台平面磨床。立轴圆台平面磨床床身是以砂轮端面进行磨削，是一种高效率，精密稳定的加工磨 床。该系列机床在提高床身和磨头刚性方面已做了较大改进。立柱采用三点调整，结构 紧凑，工作台为圆形强力电磁吸盘，磁力平滑可调，精度稳定，功率大，可充退磁，并 配有冷却液净化装置等特点。1.2磨床的发展史十八世纪30年代，为了适应钟表、自行车、缝纫机和枪械等零件淬硬后的加工，英 国、德国和美国分别研制出使用天然磨料砂轮的磨床。这些磨床是在当时现成的机床如车 床、刨床等上面加装磨头改制而成的，它们结构简单，刚度低，磨削时易产生振动，要求 操作工人要有很高的技艺才能磨出精密的工件。1876年在巴黎博览会展出的美国布朗-夏普公司制造的万能外圆磨床，是首次具有现 代磨床基本特征的机械。它的工件头架和尾座安装在往复移动的工作台上，箱形床身提高 了机床刚度，并带有内圆磨削附件。1883年，这家公司制成磨头装在立柱上、工作台作往 复移动的平面磨床。1900年前后，人造磨料的发展和液压传动的应用，对磨床的发展有很大的推动作用。 随着近代工业特别是汽车工业的发展，各种不同类型的磨床相继问世。例如20世纪初， 先后研制出加工气缸体的行星内圆磨床、曲轴磨床、凸轮轴磨床和带电磁吸盘的活塞环磨 床等。自动测量装置于1908年开始应用到磨床上。到了 1920年前后，无心磨床、双端面磨 床、轧辊磨床、导轨磨床，珩磨机和超精加工机床等相继制成使用；50年代又出现了可作 镜面磨削的高精度外圆磨床；60年代末又出现了砂轮线速度达6080米/秒的高速磨床和 大切深、缓进给磨削平面磨床；70年代，采用微处理机的数字控制和适应控制等技术在磨 床上得到了广泛的应用。13磨床发展现状131自动化：工具制造厂生产新刀具时，由于批量大，所以效率高。但刀具修磨厂就 没有这种条件，只有通过自动化来解决效率问题。刀具修磨商并不要求机床实现无人操作， 但希望一名操作者能够看管多台机床以控制成本。132应用软件的开发：现在工厂希望磨削加工的自动化程度越高越好，不管生产批量 大小，问题的关键是实现柔性化。他近年的工作致力于建立一套刀具和砂轮的自动装卸系 统，以实现磨削过程无人看管或尽量减少看管。软件的重要性日益增加的原因是：有能力 手工操作磨制复杂刀具的高水平工人数量在减少。另外，手工制作的刀具也难于满足现代 机床对切削速度和精度的要求。与CNC磨削相比，手工磨削会降低切削刃的质量和一致性。 因为手工磨削时，刀具要靠在支承片上，砂轮磨削方向指向切削刃，这就会产生刃口毛刺。 而CNC磨削则相反，工作时不用支承片，磨削方向背离切削刃，就不会产生刃口毛刺。133高精度：许多制造商把减少操作时间作为首要目标，但另外一些厂商却把零件质 量放在最重要的位置（如高精度刀具和医用零部件制造商）。随着磨床生产技术的改进，新 近开发的机床能够保证非常严格的公差和超常的光洁度。14发展趋势据不完全统计，不久前在美国芝加哥举行的国际制造技术展览会（IMTS）上有20多 家平磨专业生产厂的60多台平面磨床以平磨实物形式参展，包括了欧、美、日及我国的 主要平磨制造厂。有关专家分析了此次参展的平面磨床的主要特点并预测今后平面磨床的 发展趋势。主要特点有：从规格上看，以小型平磨为主，在全部平磨展品中，台面宽200mm以下的几乎占50%， 小规格机床的运输及布展比较方便；国外平磨不分普通、精密、高精度的精度等级，相对 小规格机床，精度容易做得很高；在国际市场上，中、小规格平磨的潜在需求很大。从控制上看，70%以上的平磨展品为数控型，有单轴、双轴及三轴数控，最多达五轴 控制，尤其是400以上的大规格机型，全为数控型。由于技术水平的发展导致功能变化， 平磨已从传统的平面磨向成形磨转变，常规控制已难以实现功能的要求。数控平磨已形成 一个市场潮流。从功能上看，50%以上的平面磨床不仅仅用于水平平面加工，而且转向成形、台阶、 切入、快速抖动、三维空间曲线等表面磨削加工，如ELB、BLM公司以平磨为基础变化而 成的五轴联动磨削中心，可实现非平面型复杂曲面的磨削；Unison、Trutech公司的柔性 磨削系统，可实现成形、无心、外圆、工具、轮廓等磨削工艺；还有裕福、Parker公司等 的快速抖动磨等，反映出平磨是磨床类机床中演变潜力最大的一种机型。发展呈现四大变化：高速、复合、高精度、高刚性仍是金切机床的发展主调，但又有新的变化。复合， 已从原来的为复合而复合转为从实用高效考虑为主，如车、铳复合，车、铳、钻的复合， 铳床和电火花的复合；从功能上看，复合型机床的针对性很强，针对某类零件考虑；从精 度上看，定位精度V2p m，重复定位精度1p m的机床已比比皆是；从主轴转速来看， 8.2kw主轴达60000r/min， 13kw达42000r/min，高速已不是小功率主轴的专有特征；从 刚性上看，已出现可加工60HRC硬度材料的加工中心。模块化的设计在机床制造中已得到普遍应用。横向系列、纵向系列、全系列、跨系列 的模块化设计，在展品中体现得淋漓尽致。全自动的概念已发生变化。传统的全自动机床是用一只气动或液动的机械手实现工件 的自动上、下料，但展览上有超过10台以上的加工中心和车削中心，采用真正意义的多 关节串联式机器人，来实现工件的上、下料，包括完工零件的堆放。控制的范围加大，组 线的灵活性加强，同时辅助配套的机械大大减少。环保要求越来越高。在展出的展品中，绝大部分的机床产品都采用全封闭的罩壳，绝 对没有切屑或切削液外溅的现象。另一方面，大量的工业清洗机和切削液处理机系统的展 出，亦同时反映现代制造业对环保越来越高的要求。未来平磨发展的根本在于设计创新：平磨是数控刀柄磨床类机床中发展潜力最大的机床，在完成传统的平面磨削功能外， 以平磨的床身、拖板、台面、磨头等大件为基础，可以演变成外圆、曲线、工具、无心等 磨床。我国应在完成平磨规格系列的完善后，跳出传统的平面磨削的思维转到曲线或轮廓 等非平面磨削加工的思路上去进一步发展，形成具有我们自己特色的技术和产品。模块化设计将是贯穿产品设计全过程的一条主线，无论是机床技术发展的潮流还是市 场竞争的要求；无论是降低成本的需要，还是提高产品质量的需要，都要求我们在今后产 品的开发设计中，切实做好模块化设计工作。世界机床工业的发展，根本一点是设计创新理念的发展，美国芝加哥展览会，是世界上 第一台虚拟轴机床的展示地，本届展览会上的大量先进机床展品亦无不昭示着一点：传统 的金属切削原理，用一种全新的现代设计理念，结合先进的控制技术，正在推动机床技术 发生重大变化。1.5平面磨床的类型平面磨床主要用于磨削各种零件的平面，根据砂轮工作面的不同，平面磨床可分为圆 周磨削和端面两类。前者砂轮主要处于水平（卧式）位置，后者砂轮主轴处于垂直（立式 位置。根据工作台形状不同，平面磨床由分为矩形工作台和圆形工作台两类。为此，普通 平面磨床主要有下列四种类型：（1）卧轴矩台式平面磨床。砂轮旋转为主运动，工作台纵向往复移动和砂轮架间歇 横向移动是进给运动，砂轮垂直移动是切入运动。（如图2-1 a）（2）卧轴圆台式平面磨床。砂轮旋转为主运动，圆工作台转动是圆周进给运动，砂 轮架连续径向移动是进给运动，砂轮架间歇垂直移动是切入运动。此外，圆工作台的回转 中心线可倾斜，以磨削锥面。（如图2-1b）（3）立轴矩台式平面磨床。砂轮旋转为主运动，工作台纵向往复移动是进给运动， 砂轮垂直移动是切入运动，砂轮架间歇垂直移动是切入运动。（如图2-1 c）（4）立轴圆台式平面磨床。砂轮旋转为主运动，圆工作台转动是圆周进给运动，砂 轮架间歇垂直移动是切入运动，工作台的左右移动是作进给运动。（如图2-1 d）上述四种类型中，圆周磨削与端面磨削相比，端面磨削的砂轮直径较大，能同时磨削 出工件的全宽，磨削面积大，生产率高，但端面磨削时砂轮与工件接触面大，冷却困难不 易排屑，故加工精度和表面粗糙度稍差。圆台与矩台相比，圆台式平面磨床由于连续进给 生产率稍高。但圆台式只适于磨削小零件和大直径的环形零件端面，不能磨削长形零件。 而矩台式可方便地磨削各种零件及直径小的矩台宽度的环形零件。1.6M7475型立轴圆台平面磨床的主要特点M7475磨床以砂轮端面进行磨削,是一种高效率，精密稳定的加工机床。该系列机床在提高床身和磨头刚性作了较大改进。1、床身和磨头刚性强。2、立柱采用三点调整，结构紧凑。3、工作台为圆形强力电磁吸盘。4、功率大，可充退磁通过开关电源按钮来实现的。5、配有冷却液净化装置。6具有机床功率大，磨削效率高，操作简单方便等特点。2、机床的传动21机械传动系统2.1.1外圆磨削主运动传动链。外圆磨削时，砂轮主轴的旋转由砂轮电动机（1440 r/min, 4KW）经4根V带（三角带、梯形带）直接驱动。砂轮主轴转速达1670 r/min.2.1.2内圆磨削主运动传动链。内圆磨削时，砂轮主轴的旋转由内圆砂轮电动机（2840 r/min， 1.1KW ）经平皮带直接驱动。更换皮带轮可使内圆砂轮得到两种转速。两级内圆砂 轮主轴转速分别是10000 r/min和15000 r/min。2.1.3工件圆周进给传动链。工件圆周运动由头架上的双速电动机（700/1350 r/min， 0.55/1.1KW）经V带（三角带、梯形带）塔轮及两级V带（三角带、梯形带）传动，使头 架的拨盘转动，再经拨盘拨动工件或通过卡盘带动工件作圆周进给运动。2.1.4手动工作台往复运动传动链。磨削阶梯轴的台阶或调整机床时，可以手动工作台移 动。为避免工作台纵向移动时带动手轮A快速转动碰伤操作人员，机床采用了互锁液压缸。 轴W上的互锁液压缸和液压系统相通，当液压驱动工作台移动时，压力油同时进入液压缸, 推动活塞使轴W上的双联齿轮移动，使齿轮Z18与Z72脱开，手轮A并不转动。当工作台 不用液压驱动时，互锁油缸通回油，在弹簧作用下，齿轮Z18与Z72重新啮合，转动手轮 A便可实现工作台纵向移动。215砂轮架的横向进给运动传动链。本机床的横向进给运动可由手动实现粗、细两种进 给。横向手动分粗进给和细进给两种。粗进给时手柄E前推，轴IX与轴训上的齿轮Z50啮 合，此时转动手轮B经齿轮副50/50和44/88、丝杠，砂轮架作横向粗进给。手轮B 一 转，砂轮架横向移动2mm。手轮B上的刻度盘D分为200格，每格进给量为0.01mm。手轮 细进给时，手柄E拉回图示位置，齿轮Z80与齿轮Z20啮合，转动手轮B，经齿轮副20/80、 44/88、丝杠，砂轮架作横向进给。手轮B 一转，砂轮架横向移动0.5mm，刻度盘D每格进 给量为0.0025mm。216定程磨削。当磨削一批工件时，为了简化操作和节省时间，通常在试磨第一个工件 达到要求直径后，可调整刻度盘上的挡块F的位置，使它在横向进给到所需直径时，正好 与固定在床身前罩上的定位爪相碰。因此，磨削后续工件时，只需手动横向进给手轮或开 动液压自动进给，当挡板F碰到定位爪上时，停止进给，即可达到所需的磨削直径。利用 定程磨削可减少测量工件尺寸的次数。当砂轮磨损或修整后，由挡板F控制的工件直径变 大了。这时必须调整砂轮架进给的重点位置，即调整刻度盘D上挡板F的位置。调整方法 是：拨出旋钮C,使它与手轮B上的销子脱开，顺时针转动旋钮C，经齿轮副48/50、12/110, 带动刻度盘D逆时针转动。刻度盘D转过的格数应根据砂轮直径减少所引起工件尺寸变化 量确定。调整妥当后，将旋钮C再推入手轮B成为一个整体。旋钮C端面沿圆周均布21 个销孔，每转过一个孔距，砂轮架附加横向进给量为0.01mm或0.1125mm。2.2液压传动系统2.2.1对液压系统的基础要求。M 1432b型磨床液压传动完成的动作有：工作台的自动往 复运动，砂轮架的快速进退运动和尾座顶尖的退出等。其中，对工作台往复运动的要求最 高，主要如下：调速范围：要求在0.056m/min范围内无级调速。高精度外圆磨床在修整砂 轮时要求最低稳定速度达1030 m/min自动换向：要求换向频繁，过程平稳，制动和启动迅速。 换向精度：要求同速换向精度小于0.02mm，异速换向精度小于0.2mm。端点停留：换向点停留时间应在05s范围内可调。外圆磨削时砂轮一般不 越出工件两端，为避免工件两端磨削时间短，使尺寸偏大的弊病，要求工作 台在换向点作短暂停留。抖动：切入磨削或工件长度略大于砂轮宽度时，为获得好的表面粗糙度值, 要求工作台短行程（13mm）频繁（100150次/分）地往复运动。222液压传动的工作原理是M1432b磨床液压传动系统，现分析如下：a）工作台往复运动。工作台移动。开停阀的手柄扳到“开”的位置，由液压泵输出的液压油f 1-换向阀 -3工作台液压缸左腔；液压缸右腔的回油一2f换向阀f 4先导阀f 22-开停阀A断面f B断面一23-节流阀F断面一E断面一油箱；工作台在液压油的推动下向左移动。同时有 一路液压油经换向阀f开停阀断面D-手摇机构油缸，使工作台手轮脱开。旋转节流阀调 节其节流口通流面积的大小，可调节工作台往复运动的速度。工作台制动。当工作台上的撞块推动先导阀上的换向杆，使先导阀芯右移，其上制动 锥将回油4f 22逐渐关小，工作台开始制动（预制动）。与此同时，由精虑油器出来的辅 助液压油（虚线）依次经先导阀（68）、换向阀左停留阀的单向阀11，进入换向阀左端, 换向阀右端的回油经先导阀（9f21）回油箱。换向阀阀芯第一次快跳至中位，其轴肩处 于沉割槽中间，工作台液压缸左、右两腔同时进液压油（12、13）,工作台实现制动 （终制动）工作台停留。换向阀芯继续右移，工作台液压缸两腔仍然互通液压油，所以工作台处 于停留状态，即换向停留。换向停留的时间决定于换向阀芯移动的快慢有换向阀右停留阀 右端中的节流阀L2来控制。因为换向阀芯第一次快跳后，阀芯右腔回油必须经停留阀中的节流阀L2控制，再经 先导阀回油箱。工作台启动。换向阀芯继续右移，当换向阀右腔回油经阀芯右环形槽，直接经先导阀 回油箱，换向阀芯第二次快跳至右端。此时，换向阀芯在切换主油路，液压油进入工作台 液压缸的右腔，左腔回油依次经换向阀、先导阀、开停阀的断面A、B,节流阀F、E回油 箱。工作台反向启动而向右移动。当撞块推动先导阀上的换向杆，使先导阀左移，液压系统动作如上述，工作台再次换 向而向左移动，如此，实现了工作台纵向往复运动。工作台抖动。抖动阀28/29安装在先导阀拨杆的两侧，由辅助液压油推动其动作。在 换向过程中它和换位阀同时动作，使先导阀在对工作台完成预制动后产生快跳。其目 的是把换向阀的主回油关闭，迅速接通并开大换向后的主回油和辅助回油的油口。把 工作台左、右两档块调整得很近，甚至夹住换向拨杆。这样在抖动阀的推动下，先导 阀左、右快跳，换向阀也同时左、右快跳，使得进入工作台液压缸的液压油迅速交替切换，工作台便作短距离的频繁抖动。a）砂轮架快速进退。扳动二位四通进退阀手柄使其右位接入油路（图示），液压油1 经进退阀右位（1-26），进入砂轮架快速进退液压缸后腔；前腔回油经进退阀右 位（25-0）回油箱。此时，进退液压缸带动砂轮架快速前移，直至丝杠前端碰到 定位螺钉。当进退阀扳至左位时，液压油进进退阀左位，进入进退液压缸前腔，推 动砂轮架后退至原位。b）尾座顶尖伸缩运动。在砂轮架快速后退时，主油管1经进退阀后，一路进入进退液 压缸后腔，另一路进入二位三通尾座架阀。当用脚踏尾架阀的操纵板时，液压油经 尾架阀右位，进入尾架缸，带动尾架套筒后移（缩回），此时可取下被磨削工件。 当砂轮架处于进的位置时，尾架阀接回油，即使脚踏操纵板，也没有压油进入尾架 缸，尾架套筒亦不会动作，从而起到自锁作用。C）液压消除间隙机构。当启动液压泵时，就始终有一路液压油进入闸缸，推动活塞顶 着 砂轮架后退。由于丝杠向前推动砂轮架作进给运动，正好消除了砂轮架底面半 螺母与丝杠的间隙，保证了砂轮架进给的准确性。3、M7475型立轴圆台平面磨床的故障与维修M7475型立轴圆台平面磨床电气控制线路与机械系统配合密切，其电气线路的正常工 作往往与机械系统的正常工作是分不开的。正确判断是电气还是机械故障和熟悉机电部分 配合情况，是迅速排除电气故障的关键。这就要求维修电工不仅要熟悉电气控制线路的工 作原理，而且还要熟悉有关机械系统的工作原理及机床操作方法。下面通过几个实例来叙 述M7475型立轴圆台平面磨床的常见故障及其排除方法。3.1砂轮只能下降不能上升观察接触器km8是否吸合，如电压正常且接触器无声音，可测量线圈电阻。如电路不 8通，可确定为断路。如有一定阻值又无法确定阻值是否正常。可对比同型号的完好的接触 器线圈。如电阻高很多，说明线圈断路；小很多，说明线圈短路。如接触器有“嗡嗡”声 但不吸合，可能是机械部分的故障。这种故障可可用置换法来试验，用同一型号的接触器 重新换上，如故障消失，即判断为接触器本身的故障。3.2电磁吸盘吸力不够这种故障可用对比法来检查，首先检查各操作控制器件是否工作正常；然后根据控制 原理图检查整流电源部分各元器件是否工作正常；逐步测量各部分的电压来进行逐点排 查。在检查时，要注意先用简单的方法，后用复杂的方法。3.3电磁吸盘控制电路短路如果FU熔断后，更换新的熔体后继续熔断，可判断为短路。检查的重点是电磁吸盘 64的接插器口和电磁吸盘进线口，原因是电磁吸盘随机床工作台活动，运动频繁，而且冷却 液直接喷洒在上面，很容易造成短路。电磁工作台线圈损坏需重绕时，应持慎重态度，因 拆卸很费力，线圈绕好后要用沥青灌注在台座内，所以修理应一次成功。绕制线圈的匝数 及导线规格应与原来的一致。若选的导线截面偏小，则电阻大，线圈通过的电流小，电磁 工作台吸力比原来的减小，影响使用。修理完毕，应进行吸力实验，用电工纯铁或10号 钢制成试块，跨放在两极之间，用弹簧在垂直方向测试，应达到70N/cm2。线圈对地绝缘 应不小于5MQ。因为加工时经常用冷却液且工作台往复运动很频繁，应注意两出线端的密 封和加牢，否则容易出现接地、短路和断路等故障。4、总体设计4.1 M7475b型立轴圆台平面磨床拖动方案的确定电力拖动方式分独立拖动和集中拖动。电气传动的趋势是多电动机拖动，这不仅能 缩短机械传动链，提高传动效率，而且能简化总体结构，便于实现自动化现行大部分 机床，主轴、刀架、工作台都分别由单独电动机拖动。故选择单独拖动的电力拖动方 式.4.2 M7475b型立轴圆台平面磨床工作原理4.2.1M7475b型立轴圆台平面磨床组成M7475b型立轴圆台平面磨床由6台异步电动机（砂轮电动机Ml、工作台转动电 动机M2、工作台移动电动机M3、砂轮升降电动机M4、冷却泵电动机M5、自动进给 电动机M6），按钮，熔断器，接触器，时间继电器，热继电器，照明灯以及机械运输 机构组成。4.2. 2M7475b型立轴圆台平面磨床工作过程按下按钮SB1,整个电路都会得电，此时可再按下其他各个电动机的开关按钮，每 个电动机便可分别工作，待工作结束后按下按钮SB9，即可关闭机床。5、M7475b型立轴圆台平面磨床的元器件选型5.1电动机选型5.1.1砂轮电动机：其功率有：P=T*n/9.55，其中丁=砂轮重量/砂轮半径经查可知，砂轮电机转速为n=1470r/min,T大约为142,可得 P=22KW，于是砂轮电动机选为 Y180L-4（380V, 22KW，43A，1470r/min。5.1.2其他电动机：其功率计算公式为P=TN*nN/9.55,其中TN=额定转矩。经上网查阅以及相关书籍得出各电机选型如下：工作台转动电动机选为 YD112M-6/4（380V，2.2/2.8KW，5.68/6.36A，960 /1440r/min）工作台移动电动机选为 Y90S-4 （380V，1.1KW，2.8A，1400 r/min）。砂轮升降机选为 Y90S-4（380V，1.1KW，2.8A，1400 r/min）。冷却泵电动机M6要求达到冷却的型了，所以选择中等的冷却泵电动机及选定为 AB-100（380V，0.25KW，0.69A）自动进给电动机 M2 选定为 Y90S-4（380V，1.1KW，2.8A，1400 r/min）。5.2电源开关选择：电源开关QS的选择主要考虑电动机M1M6的额定电流和启动电流，已知M1M6 的额定电流为43A,2.7A,2.8A,6.36A,1.5A,0.69A算的额定电流之和为57.05A。具体选择QS 为:三极转换开关（组合开关）HZ10-100型，额定电流为100A.5.3接触器选择：砂轮电动机M1的额定电流为43A,控制回路电源为110V，需KM3主触 点三对， 辅助常开触点一对，所以选用CJX1-45线圈电压为110V，主触点额定电流为45A。KM2主 触点常开常闭各一对，辅助常开两对，所以也选择CJX1-45线圈电压为110V，主触点额定 电流为45A。KM6、KM7根据电动机M3的额定电流为2.8A，选用CJX1-9。KM4根据电动 机M3的额定电流为6.36A也选用CJX1-9。KM5、KM6、KM9由于电动机的额定电流较小 所以选用中间继电器替代以减少空间和成本。选用JZ7-44型。5.4熔断器的选择：熔断器FU1对砂轮电动机M1进行短路保护。砂轮电动机M1的额定电流为43A,对 于电动机类负载，应考虑启动冲击电流的影响。应按下式计算：1三（1.52.5） IN式中In为电动机的额定电流。若取系数为2.5,易算得I2107.5A。因为采取Y-降压启动, 所以启动电流降低哦1/3倍。最后电流为35.8A,因此选用RT18-63型配用40A的熔体。下表为M7475型立轴圆台平面磨床的电气元器件目录表符号名称型号规格数量M1二相异步电动 机Y180L-422KW, 43A, 1470r/min,380V1M2、M3二相异步电动机Y90S-41.1KW, 2.8A, 1400r/min,380V2M4双速异步电动机YD112M-6/42.2/2.8KW , 5.68/6.36A ,96/1440r/min, 380V1M6冷却泵电动机AB-1000.25KW, 0.69A,380V1M5二相异步电动 机Y80ML-40.55K, 1.5A, 1390r/min,380V1QS三级转换开关HZ10-100三极，500V, 25A1KM2、KM3交流接触器CJX1-4545A，线圈电压110V2KM1,KM4交流接触器CJX1-99A,线圈电压110V2KA1,中间继电器JZ7-445A,线圈电压110V2FR1热继电器LR1-D63357整定电流为43A1FR2热继电器LR1-D09整定电流为6.36A1FU1FU4熔断器RT18-63500 V,熔体为40A4SB6SB9，控制按钮LA18-225A,黑色5SB3，SB10控制按钮LA18-225A,红色2SB1控制按钮LA20-11D5A,绿色1HL1，HL2,HL3指示灯XD16V,白色26、M7475b型立轴圆台平面磨床主回路:6.1主电路图区划分：M7475b型立轴圆台平面磨床由砂轮电动机M1、工作台转动电动机M2、工作台移动 电动机M3、砂轮升降电动机M4、冷却泵电动机M5、自动进给电动机M6驱动相应机械 部件实现工件磨削加工。根据机床电气控制系统主电路定义可知，其主电路由图中111 区组成。其中1区和5区为电源开关及保护部分，2区和3区为砂轮电动机M1主电路，4 区和5区为工作台转动电动机M2主电路，6区和7区为工作台移动电动机M3主电路，8 区和9区为砂轮升降电动机M4主电路，10区为冷却泵电动机M5主电路，11区为自动给 进电动机M6主电路。6.2主电路识图：6.2.1电源开关及保护部分。电源开关及保护部分由图中1区、5区对应电气元件组成。实际应用时，隔离开关 QS为机床电源开关，熔断器FU2、M3、M4、M5、M6、控制变压器TC1短路保护功能。 622砂轮电动机M1主电路。由2区和3区知，M1主电路属于Y-减压启动单元主电路结构。实际应用时，KM1 主触头控制M1工作电源通断，KM2主触头为M1定子绕组连接控制触头，KM3主触 头为M1定子绕组Y连接控制触头。即当KM1和KM3主触头闭合时，M1的定子绕组接 成Y连接减压启动；KM1和KM2主触头闭合时M1的定子绕组接成连接全压运行。此 外,热继电器KR1的热元件为M1的过载保护元件;TA与电流表A组成M1运行时的电流监 视器，可监视M1在运行中的电流值。623工作台转动电动机M2主电路。由4区和5区主电路可知，M2主电路属于双速电动机单元主电路结构。其中KM4 主触头为M2定子绕组Y连接低速运转控制触头，KM5主触头为M2定子绕组YY连接 高速运转控制触头；KR2热元件为M2过载保护元件；熔断器FU1实现M2短路保护 功能。6.2.4工作台移动电动机M3主电路。由6区和7区主电路知，M3主电路属于正、反转单元主电路结构。其中KM6主触 头闭合时，M3正向启动运转；KM7主触头闭合时，M3反向启动运转。KR3热元件 为机M3过载保护元件。6.2.5砂轮升降电动机M4主电路。由8区和9区主电路可知，M4主电路也属于正反转单元主电路结构。其中KM8闭 合时，M4正向启动运转；KM9主触头闭合时，M4反向启动运转。KR4为M4过载 保护元件。6.2.6冷却泵电动机M5主电路。由10区主电路可知，M5主电路属于单向运转单元主电路结构。其中KM10主触头 控制M5工作电源通断；KR5热元件为M5过载保护元件。6.2.7自动给进电动机M6主电路。由11区主电路可知，M6主电路属于单向运转单元主电路。其中KM11主触头控制M6工作电源通断；KR6热元件为M6过载保护元件。7、M7475b型立轴圆台平面磨床控制回路:7.1控制回路图区划分由1232区组成。其中12区为控制变压器。实际应用是，合上隔离开关QS, 380V 交流电源通过熔断器FU2加至控制变压器TC1的一次绕组两端，经降压后输出110V交 流电压作为控制电路的电源，另外，24V交流电压为照明灯电路电源，6V交流电压为信 号灯电路电源。7.2控制回路识图7.2.1机床启动和停止控制电路机床启动和停止控制电路由16区和17区对应电气元件组成。其中按钮SB1位机床启 动按钮；SB9位机床停止按钮；17区中KUV为机床欠电压继电器。此外，在1号线与13 号线间串接了 KR1KR6的动合触头，其中任何一个人继电器的动断触头由于被保护电动机 过载运行而断开时，即可切断整个控制电路电源。当需要机床启动时，按下机床启动按钮SB1,欠电压继电器KUV线圈通电闭合， 其在13线与17号线间的动合触头闭合，接通各电动机控制电路的电源并自锁，此时机 床各电动机可根据需要进行启动。当需要机床停止工作时，按下机床停止按钮SB9，切 断控制电路供电回路的电源，机床拖动电动机M1M6均停止运转。722砂轮电动机M1控制电路M1控制电路为1821控制电路，其中按钮SB2为M1启动按钮；SB3位M1停止 按钮。当M1启动运转时，按下SB2， KM1、KM3和KT1均通电闭合且通过KM1自 锁触头自锁。此时1区中KM1,KM3的主触头将M1接成M1Y连接减压启动。经过设定 的时间后，KT1动作，其在20区中的通电延时断开动断触头断开，切断KM3线圈的 电源，KM3失电释放。同时，KT1在21区动合触头闭合，KM2通电闭合。此时KM1 和KM2的主触头将M1接成连接全压运行。当M1停止时，按下SB3，KM1和KM2 和KT1均失电释放，M1断电停止运转。723工作台转动电动机M2控制电路由主电路可知，M2控制电路为22区和23区。其中SA1为M2高、低速转换开关， 具有“高速”、“低速”、“零位”三挡；中间继电器KA2在17号线与35号线间及 47号线与35号线间的动断触头为机床电磁吸盘欠电流保护触头。此外，KM9的动断触 头和KM4的动断触头以及KM5的动断触头为M2与M4反转下降的联锁触头，即当 M2启动运转时，M4不能反转下降，反之亦然。724工作台移动电动机M3控制电路工作台移动电动机M3控制电路为24区和25区，其中SB4为M3正转点动按钮； 行程开关ST1为工作台移动电动机M3驱动工作台退出移动限位行程开关；SB5为反转 点动按钮；ST2为工作台移动电动机M3驱动工作台进入移动限位行程开关；KM6和 KM7分别为串入对方线圈回路的辅助动断触点互为联锁触头。725砂轮升降电动机M4自动给进电动机M6控制电路。图中26区、27区为M4控制电路，M6控制电路由2931区对应电气元件组成。其中SA5为砂轮升降“手动”控制和“自动”控制转换开关；B6为M4正转点动按钮;SB7为M4反转点动按钮；SB10为M6启动按钮；SB8为M6停止按钮；31区中YA为 机床砂轮自动进给变速齿轮啮合电磁铁；ST2、ST3分别为砂轮上升和下降时的上、下限 位行程开关；30区中KA2实现砂轮自动进给时电磁吸盘YH欠电流或电流保护功能。726冷却泵电动机M5控制电路。由10区主电路可确定28区中KM10等电气元件构成M5控制电路。其中SA3控制 KM10线圈回路电源通断。当SA3扳至接通位置是，KM10得电吸合，其主触头闭合接 通M5工作电源，M5得电启动运转；当SA3扳至断开位置时，KM10失电释放，其主 触头切断M5工作电源，M5失电停止运转。7.2.7冷却泵电动机M5控制电路。由10区主电路可确定28区中KM10等电气元件构成M5控制电路。其中SA3控制 KM10线圈回路电源通断。当SA3扳至接通位置是，KM10得电吸合，其主触头闭合接 通M5工作电源，M5得电启动运转；当SA3扳至断开位置时，KM10失电释放，其主 触头切断M5工作电源，M5失电停止运转。参考文献1贺哲荣机床电气控制线路图识图技巧北京：机械工业出版社，20042王炳实机床电气控制北京：机械工业出版社，20043聂建武.金属切削与机床.西安：西安电子科技大学出版社，20094张瑞娟.工业设备电气控制.秦皇岛：秦皇岛职业技术学院，20085冯清秀机电传动控制（第五版）华中科技大学出版社.20116曲尔光.机床电气控制与PLC.电子工业出版社.20107鲁远栋机床电气控制技术（第二版）电子工业出版社，20138王炳石机床电气控制（第二版）机械工业出版社，19999齐占庆机床电气控制技术（第四版）机械工业出版社，2007四、相关图表等附件动l3104J-KR2555520320KR1KM戡：M5W62W3W4M6MKM2v2w21 L2331 L61 L7 M K71 L7381 L83I0K91 L11 M K6RKVUK9222M2ov1 u1u2w2II3L93 _ 率 u6V6：3Fu1331、主回路图。电源开砂轮电动工作台转动E工作台移动砂轮升降电动冷却泵电指示灯TC1L21L2502L35FU4SA4:KM3机赳-4 第八组 周乃发J-照明M1砂轮电动机M3工作台移 动电动机M2工作台转 动电动机:201 !、/. IIFU2 L15M747型b立轴圆台平面磨床 主电路进洽控制变J机压器卑M卑HL1HL2HL3I=3kR4V3U3pM3M4砂轮升降电动机；3 5 70 =FU32-SFU5丄QSr-KMlL11L1-L2M5冷却泵电动机动进给 电动机1234567891011121314152、控制回路图。KR4KR5KR6VWA 眾 Qll 17总停丄零压纟氏护砂轮电动机控制工作台转动J工作台移动砂轮电动机冷却多 控制乏自动进纟I零励磁保高速低速退出进入上升-下降167181920212223242526272829303132机赳班第八组 周乃发M747S立轴圆台平面磨床控制电路图