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3.2 磨床的电气控制
3.2 磨床的电气控制
磨床是用砂轮对工件的表面进行磨削加工的一种精密机床。
磨床的种类很多，有平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、螺纹磨床等。
平面磨床是磨削平面的机床,应用最为普遍。
3.2.1 磨床的主要结构及运动形式
1．M7130卧轴矩台平面磨床的主要结构
卧轴矩台平面磨床的外形图
在床身中装有液压传动装置，工作台通过活塞杆由液压驱动作往复运动，床身导轨有自动润滑装置进行润滑。
工作台表面有T型槽，用以固定电磁吸盘，再用电磁吸盘来吸持加工工件。
卧轴矩台平面磨床的外形图
工作台往复运动的行程长度可通过调节装在工作台正面槽中的换向撞块的位置来改变。
换向撞块是通过碰撞工作台往复运动换向手柄来改变油路方向，以实现工作台往复运动。
卧轴矩台平面磨床的外形图
在床身上固定有立柱，沿立柱的导轨上装有滑座，砂轮箱能沿滑座的水平导轨作横向移动。砂轮轴由装入式砂轮电动机直接拖动。在滑座内部也装有液压传动机构。
卧轴矩台平面磨床的外形图
滑座可在立柱导轨上作上下垂直移动，并可由垂直进刀手轮操作。砂轮箱的水平轴向移动可由横向移动手轮操作，也可由液压传动作连续或间断横向移动，连续移动用于调节砂轮位置或整修砂轮，间断移动用于进给。
2．卧轴矩台平面磨床的运动形式
卧轴矩台平面磨床的主运动是砂轮的旋转运动，
进给运动有垂直进给（即滑座在立柱上的上下运动）、横向进给（即砂轮箱在滑座上的水平运动）和纵向进给（即工作台沿床身的往复运动）。工作台每完成一次往复运动时，砂轮箱便作一次间断性的横向进给；当加工完整个平面后，砂轮箱作一次间断性垂直进给。
3.2.2 磨床电气线路分析
1．主电路分析
M1为砂轮电动机，拖动砂轮的旋转；
M2为冷却泵电动机，拖动冷却泵供给磨削加工时需要的冷却液；
M3为液压泵电动机，拖动油泵，供出压力油，经液压传动机构来完成工作台往复运动并实现砂轮的横向自动进给，并承担工作台的润滑。
1．主电路分析
主电路的控制要求是：M1、M2、M3只需进行单方向的旋转，且磨削加工无调速要求。
在砂轮电动机M1启动后才开动冷却泵电动机M2；
三台电动机共用FU1作短路保护，分别用FR1、FR2作过载保护。
在主电路中M1、M2由接触器KM1控制，由于冷却泵箱和床身是分开安装的，所以冷却泵电动机M2经插头插座X1和电源连接，当需要冷却液时，将插头插入插座。
M3由接触器KM2控制
2．控制电路分析
SB1、SB2为砂轮电动机M1和冷却泵电动机M2的启动和停止按钮，
SB3、SB4为液压泵电动机M3的启动和停止按钮。
只有在转换开关SA1扳到退磁位置，其常开触点SA1(3-4)闭合，
或者欠电流继电器KA的常开触点KA(3-4)闭合时，控制电路才起作用。
2．控制电路分析
按下SB1，接触器KM1的线圈通电，其常开触点KM1(4-5)闭合进行自锁，其主触点闭合砂轮电动机M1及冷却泵电动机M2启动运行。
按下SB2，KM1线圈断电，M1、M2停止。
按下SB3，接触器KM2线圈通电，其常开触点KM2(4-8)闭合进行自锁，其主触点闭合液压泵电动机M3启动运行。
按下SB4，KM2线圈断电，M3停止。
3．电磁吸盘（YH）控制电路的分析
电磁吸盘是用来吸持工件进行磨削加工的。
整个电磁吸盘是钢制的箱体，在它中部凸起的芯体上绕有电磁线圈。
电磁吸盘的线圈通以直流电，使芯体被磁化，磁力线经钢制吸盘体、钢制盖板、工件、钢制盖板、钢制吸盘体闭合，将工件牢牢吸住。
电磁吸盘的线圈不能用交流电，因为通过交流电会使工件产生振动并且使铁心发热。
钢制盖板由非导磁材料构成的隔磁层分成许多条，其作用是使磁力线通过工件后再闭合，不直接通过钢制盖板闭合。
电磁吸盘与机械夹紧装置相比，它的优点是不损伤工件，操作快速简便，磨削中工件发热可自由伸缩、不会变形。
缺点是只能对导磁性材料的工件（如钢、铁）才能吸持，对非导磁性材料的工件（如铜、铝）没有吸力。
电磁吸盘（YH）控制电路的分析
电磁吸盘控制电路的组成：
（1）降压整流电路
（2）转换开关
（3）欠电流保护电路
降压整流电路
转换开关
欠电流保护电路
电磁吸盘（YH）控制电路的分析
降压整流电路由变压器T2和桥式全波整流装置VC组成。
变压器T2将交流电压220V降为127V，经过桥式整流装置VC变为110V的直流电压，供给电磁吸盘的线圈。
电阻R1和电容C是用来限制过电压的，防止交流电网的瞬时过电压和直流回路的通断在T2的二次侧产生过电压对桥式整流装置VC产生危害。
降压整流电路
电磁吸盘由转换开关SA1控制，SA1有“励磁”、“断电”和“退磁”三个位置。
将SA1扳到“励磁”位置时，
SA1（14-16）和SA1（15-17）闭合，
电磁吸盘加上110V的直流电压，进行励磁，当通过YH线圈的电流足够大时，可将工件牢牢吸住，
同时欠电流继电器KA吸合，其触点KA（3-4）闭合，
这时可以操作控制电路的按钮SB1和SB3，启动电动机对工件进行磨削加工，
停止加工时，按下SB2和SB4，电动机停转。
退磁：
在加工完毕后，为了从电磁吸盘上取下工件，将SA1扳到“退磁”位置，这时
SA1（14-18）、
SA1（15-16）、
SA1（4-3）接通，
电磁吸盘中通过反方向的电流，
并用可变电阻R2限制反向去磁电流的大小，达到既能退磁又不致反向磁化。
退磁结束后，将SA1扳至“断电”位置，
SA1的所有触点都断开，电磁吸盘断电，取下工件。
若工件的去磁要求较高时，则应将取下的工件，再在磨床的附件——交流退磁器上进一步去磁。使用时，将交流去磁器的插头插在床身的插座X2上，将工件放在去磁器上即可去磁。
取下的工件进一步去磁
若工件的去磁要求较高时，则应将取下的工件，再在磨床的附件——交流退磁器上进一步去磁。
使用时，将交流去磁器的插头插在床身的插座X2上，将工件放在去磁器上即可去磁。
保护措施（1）当转换开关SA1扳到“励磁”位置时，SA1的触点SA1（3-4）断开，KA（3-4）接通，若电磁吸盘的线圈断电或电流太小吸不住工件，则欠电流继电器KA释放，其常开触点KA（3-4）断开，M1、M2、M3因控制回路断电而停止。这样就避免了工件因吸不牢而被高速旋转的砂轮碰击飞出的事故。
保护措施（2）如果不需要启动电磁吸盘，则应将X3上的插头拔掉，同时将转换开关SA1扳到退磁位置，这时SA1（3-4）接通，M1、M2、M3可以正常启动。
保护措施（3）与电磁吸盘并联的电阻R3为放电电阻，为电磁吸盘断电瞬间提供通路，吸收线圈断电瞬间释放的磁场能量。因为电磁吸盘是一个大电感，在电磁吸盘从工作位置转换到放松位置的瞬间，线圈产生很高的过电压，易将线圈的绝缘损坏，也将在转换开关SA1上产生电弧，使开关的触点损坏。
4．照明电路分析
照明变压器T1将380V的交流电压降为36V的安全电压供给照明电路。EL为照明灯，一端接地，另一端由开关SA2控制，FU3为照明电路的短路保护。
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