M7120平面磨床的實訓說明

一、M7120平面磨床實訓裝置-基本組成

1、面板1
面板上裝有三相電源輸入指示，過流，過壓保護裝置等安全保護裝置。
2、面板2
面板上裝有斷路器、熔斷器、接觸器、熱繼電器、變壓器等元器件，這些元器件直接安裝在面板表面，可以很直觀的看它們的動作情況。面板上安裝有機床的所有主令電器及動作指示燈、機床的所有操作都在這塊面板上進行。
3、半實物機床
可以模擬機床的一些基本動作，使學生更能掌握真實機床動作原理。
4、故障開關箱
設有36個開關，其中K1到K28用于故障設置；K29到K36保留；其中上部分用于老師設置故障，設置好以后可以用鑰匙鎖住，學生在下部分開關上排除故障，在設置故障時當兩開關為同一位置時即為閉合狀態，反之則為常開狀態。
二、M7120平面磨床實訓裝置-機床原理圖

三、普通磨床的主要工作概況
磨床是用砂輪的周邊或端面進行機械加工的精密機床。磨床的種類較多，按其工作性質可
分為外圓磨床、內圓磨床、平面磨床、工具磨床以及一些專用磨床(如螺紋磨床、齒輪磨床、球面磨床、花鍵磨床、導軌磨床與無心磨床等)，其中尤以平面磨床應用最為普遍。
    平面磨床是用砂輪磨削加工各種零件的平面。M7120型平面磨床是平面磨床中使用較為普遍的一種，它的磨削精度和光潔度都比較高，操作方便，適用磨削精密零件和各種工具，并可作鏡面磨削。
    M7120型平面磨床由床身、工作臺(包括電磁吸盤)、磨頭、立柱、拖板、行程擋塊、砂輪修正器、驅動工作臺手輪、垂直進給手輪、橫向進給手輪等部件組成。
    平面磨床可分為以下幾種基本類型：立軸矩臺平面磨床、臥軸矩臺平面磨床、立軸圓臺平面磨床、臥軸圓臺平面磨床。現以M7120型臥軸矩臺平面磨床的電氣控制為例進行分析。
四、普通磨床的電氣控制線路分析
M7120型平面磨床的電氣控制線路如圖所示。主要分為主電路、控制電路、電磁工作臺控制電路及照明與指示燈電路四部分。圖中使用的電器元件符號及功能說明如表1.1所示。
表1.1 M7120型平面磨床電器元件符號及功能說明

符號	名稱及用途	符號	名稱及用途
QS	電源開關	SB1～SB10	按鈕
M1	液壓泵電動機	YH	電磁吸盤
M2	砂輪電動機	YC	整流器
M3	冷卻泵電動機	KV	欠電壓繼電器
M4	砂輪升降電動機	C	電容
KM1～KM6	交流接觸器	R	電阻
FRl	熱繼電器	HLl～HL5	指示燈
FR2		SA	臺燈開關
FR3		EL	工作照明燈
FU1	熔斷器	XSl、XP1	接插件
FU2～FU7	熔斷器	XS2、XP2	接插件
TC	控制變壓器	XB	接零牌

1、主電路分析
主電路共有四臺電動機，其中M1是液壓泵電動機，它驅動液壓泵進行液壓傳動，實現工作臺和砂輪的往復運動；M2是砂輪電動機，它帶動砂輪轉動來完成磨削加工工件；M3是冷卻泵電
動機，它供給砂輪對工件加工時所需的冷卻液；它們分別用接觸器KMl、KM2控制。冷卻泵電動機M3只有在砂輪電機M2運轉后才能運轉。M4是砂輪升降電動機，它用于磨削過程中調整砂輪與工件之間的位置。MI、M2、M3是長期工作的，所以電路都設有過載保護。M4是短期工作的，電路不設過載保護。四臺電動機共用一組熔斷器FUl做短路保護。
2、控制線路分析
（1）液壓泵電動機M1的控制
合上電源開關QS，如果整流電源輸出直流電壓正常，則在圖區17上的欠壓繼電器KV線圈通電吸合，使圖區7(2～3)上的常開觸點閉合，為起動液壓電動機M1和砂輪電動機M2做好準備。如果KV不能可靠動作，則液壓電動機M1和砂輪電動機M2均無法起動。因為平面磨床的工件是靠直流電磁吸盤的吸力將工件吸牢在工作臺上，只有具備可靠的直流電壓后，才允許起動砂輪和液壓系統，以保證安全。
    當KV吸合后，按下起動按鈕SB3，接觸器KM1線圈通電吸合并自鎖，液壓泵電動機M1起動運轉，HL2指示燈亮。若按下停止按鈕SB2，接觸器KMl線圈斷電釋放，電動機MI斷電停轉，HL2指示燈熄滅。
（2）砂輪電動機M2及冷卻液泵電動機M3的控制
    電動機M2及M3也必須在KV通電吸合后才能起動。按起動按鈕SB5，接觸器KM2線圈通電吸合，砂輪電動機M2起動運轉。由于冷卻泵電動機M3通過接插器X1和M2聯動控制，所以M2和M3同時起動運轉。當不需要冷卻時，可將插頭XPl拉出。按下停止按鈕sB4時，接觸器KM2線圈斷電釋放，M2與M3同時斷電停轉。
    兩臺電動機的過載保護熱繼電器FR2和FR3的常閉觸點都串聯在KM2電路上，只要有一臺電動機過載，就使接觸器KM2失電。因冷卻液循環使用，經常混有污垢雜質，很容易引起冷卻液泵電動機M3過載，故用熱繼電器FR3進行過載保護。
（3）砂輪升降電動機M3的控制
    砂輪升降電動機只有在調整工件和砂輪之間位置時使用。
    當按下點動按鈕SB6，接觸器KM3線圈獲電吸合，電動機M4起動正轉，砂輪上升。達到所需位置時，松開SB6，接觸器KM3線圈斷電釋放，電動機M4停轉，砂輪停止上升。
    當按下點動按鈕SB7，接觸器KM4線圈獲電吸合，電動機M4起動反轉，砂輪下降，當達到所需位置時，松開SB7，KM4斷電釋放，電動機M4停轉，砂輪停止下降。
    為了防止電動機M4正反轉線路同時接通，故在對方線路中串入接觸器KM4和KM3的常閉觸頭進行聯鎖控制。
（4）電磁工作臺的控制
電磁工作臺又稱電磁吸盤，它是固定加工工件的一種夾具。利用通電導體在鐵心中產生的
磁場吸牢鐵磁材料的工件，以便加工。它與機械夾具比較，具有夾緊迅速，不損傷工件，一次能吸牢若干個小工件，以及工件發熱可以自由伸縮等優點，因而電磁吸盤在平面磨床上用得十分廣泛。電磁吸盤結構如圖3.10所示。其外殼是鋼制箱體，中部的芯體上繞有線圈，吸盤的蓋板用鋼板制成，鋼制蓋板用非磁性材料(如鉛錫合金)隔離成若干小塊。當線圈通上直流電以后，電磁吸盤的芯體被磁化，產生磁場，磁通便以芯體和工件做回路，工件被牢牢吸住。
  電磁吸盤的控制電路包括三個部分：整流裝置、控制裝置和保護裝置。
    ①整流裝置整流裝置由變壓器TC和單相橋式全波整流器VC組成，供給110V直流電源。
    ②控制裝置控制裝置由按鈕SB8、SB9、SBl0和接觸器KM5、KM6等組成。
    電磁工作臺充磁和去磁過程如下：
    A．充磁過程：當電磁工作臺上放上鐵磁材料的工件后，按下充磁按鈕SB8，接觸器KM5線圈獲電吸合，接觸器KM5的兩副主觸點區18（204～206)、區21（205～208）閉合，同時其自鎖觸點區14(15～16)閉合，聯鎖觸點區15(18～19)斷開，電磁吸盤YH通入直流電流進行充磁將工件吸牢。然后進行磨削加工。磨削加工完畢后，在取下加工好的工件時，先按下按鈕SB9，接觸器KM5斷電釋放，切斷電磁吸盤YH的直流電源，電磁吸盤斷電，由于吸盤和工件都有剩磁，要取下工件，需要對吸盤和工件進行去磁。
    B．去磁過程：按下點動按鈕SBl0，接觸器KM6線圈獲電吸合，接觸器KM6的兩付主觸點區18(205—206)、區21(204～208)閉合，電磁吸盤YH通入反向直流電，使電磁吸盤和工件去磁。去磁時，為了防止電磁吸盤和工件反向磁化將工件再次吸住，仍取不下工件，所以要注意按點動按鈕SBl0的時間不能過長，同時接觸器．KM6采用點動控制方式。
    ③保護裝置保護裝置由放電電阻R和電容C以及欠壓繼電器KV組成。
    A．電阻R和電容C的作用：電磁盤是一個大電感，在充磁吸工件時，存儲有大量磁場能量。當它脫離電源時的一瞬間，電磁吸盤YH的兩端產生較大的自感電動勢，如果沒有RC放電回路，電磁吸盤的線圈及其他電器的絕緣將有被擊穿的危險，故用電阻和電容組成放電回路；利用電容C兩端的電壓不能突變的特點，使電磁吸盤線圈兩端電壓變化趨于緩慢；利用電阻R消耗電磁能量，如果參數選配得當，此時RLC電路可以組成一個衰減振蕩電路，對去磁將是十分有利的。
    B．零壓繼電器KV的作用：在加工過程中，若電源電壓過低使電磁吸盤YH吸力不足，則電磁吸盤將吸不牢工件，會導致工件被砂輪打出，造成嚴重事故。因此，在電路中設置了欠壓繼電器KV，將其線圈并聯在直流電源上，其常開觸點區7(2～3)串聯在液壓泵電機和砂輪電機的控制電路中，若電壓過低使電磁吸盤YH吸力不足而吸不牢工件，欠電壓繼電器KV立即釋放，使液壓泵電動機M1和砂輪電動機M2立即停轉，以確保電路的安全。
（5）照明和指示燈電路
    圖3.9中EL為照明燈，其工作電壓為36 V，由變壓器TC供給。SA為照明開關。
    HLl、HL2、H13、HL4和HL5為指示燈，其互作電壓為6V，也由變壓器TC供給。
五個指示燈的作用是：
HLl亮表示控制電路的電源正常；不亮，表示電源有故障。
HL2亮表示液壓泵電動機M1處于運轉狀態，工作臺正在進行往復運動；不亮，M1停轉。
HL3亮表示冷卻泵電動機M3及砂輪電動機M2處于運行狀態；不亮，表示M2、M3停轉。
HL4亮表示砂輪升降電動機M4處于運行狀態；不亮，表示M4停轉。
HL5亮表示電磁吸盤YH處于工作狀態(充磁或去磁)；不亮，表示電磁吸盤未工作。
M7120平面磨床電氣控制線路故障圖及排除實訓訓練指導
1.實訓內容
(1)用通電試驗方法發現故障現象，進行故障分析，并在電氣原理圖中用虛線標出最小故障范圍。
(2)按圖排除T68鏜床主電路或電磁吸盤電路中，人為設置的兩個電氣自然故障點。
2.電氣故障的設置原則
(1) 人為設置的故障點，必須是模擬機床在使用過程中，由于受到振動、受潮、高溫、異物侵入、電動機負載及線路長期過載運行、啟動頻繁、安裝質量低劣和調整不當等原因造成的“自然”故障。
(2)切忌設置改動線路、換線、更換電器元件等由于人為原因造成的非“自然”的故障點。
(3) 故障點的設置，應做到隱蔽且設置方便，除簡單控制線路外，兩處故障一般不宜設置在單獨支路或單一回路中。
(4)對于設置一個以上故障點的線路，其故障現象應盡可能不要相互掩蓋。否則學生在檢修時，雖然檢查思路尚清楚，但檢修到定額時間的2/3還不能查出一個故障點時，可作適當的提示。
(5)應盡量不設置容易造成人身或設備事故的故障點，如有必要時，教師必須在現場密切注意學生的檢修動態，隨時作好采取應急措施的準備。
(6)設置的故障點，必須與學生應該具有的修復能力相適應。
故障設置一覽表

故障編號	故障現象	故障編號	故障現象
1	機床無法啟動	15	電磁吸盤不能工作
2	液壓泵電動機無法啟動	16	電磁吸盤控制不能自鎖
3	液壓泵電動機無法啟動	17	電磁吸盤不能進行充磁
4	液壓泵電動機無法啟動	18	電磁吸盤不能進行充磁
5	液壓泵電動機和砂輪電動機都無法啟動	19	電磁吸盤不能退磁
6	砂輪電動機無法啟動	20	電磁吸盤不能退磁
7	砂輪電動機無法啟動	21	電磁吸盤不工作
8	砂輪電動機控制無自鎖	22	電磁吸盤不工作
9	砂輪電動機無法啟動	23	液壓泵、砂輪電動機不能工作
10	砂輪電動機無法啟動	24	電磁吸盤不能退磁
11	砂輪架無法上升	25	電磁吸盤不能工作
12	砂輪架無法上升	26	液壓泵不工作
13	砂輪架無法下降	27	砂輪不工作
14	砂輪架無法下降	28	砂輪不能下降

故障位置圖

彩人间

M7120平面磨床的實訓說明

我們的優勢：