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项目六　 磨床控制系统
任务一　 Ｍ７１３０ 磨床控制线路安装及调试
任务二　 Ｍ１４３２Ａ 磨床控制线路安装及调试
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任务一　Ｍ７１３０ 磨床控制线路安装及调试
【任务描述】
各种机械加工中， 当零件表面粗糙度要求较高时， 就需要用磨床加工， 磨床是用砂轮的周边或端面对工件的表面进行机械加工的一种精密机床， 如图６ －１ 所示。
【原理分析】
１. Ｍ７１３０ 磨床结构及型号
Ｍ７１３０ 卧轴矩台平面磨床的外形图如图６ －２ 所示。 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。
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任务一　Ｍ７１３０ 磨床控制线路安装及调试
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。 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。
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。
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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。
型号意义如下:
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２. Ｍ７１３０ 磨床的主要运动形式及控制要求
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；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。
【任务分析】
１. 根据Ｍ７１３０ 磨床的主要的电气设备完成元件明细表
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２. 根据电气原理图和元件布置图绘制接线图(图６ － ３、图６ － ４)， 并且标注线号
【项目实施】
１. 安装步骤
(１) 制作１５ ｍｍ ×４００ ｍｍ ×６００ ｍｍ 和１５ ｍｍ ×３００ ｍｍ ×４００ ｍｍ 的木制模拟板。
(２) 按照编号原则在电气线路图上给主电路、控制电路、照明和指示电路及电磁吸盘电路编号。
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(３) 按电气元件明细表配齐元件， 并对元件进行检测。
(４) 给各电气元件和元件的接线端上做好与电气线路图上相应的文字、号码标志。
(５) 将接触器、熔断器、整流降压变压器Ｔ１、Ｔ２， 硅整流器、欠电流继电器ＫＡ、热继电器、插头插座Ｘ２、Ｘ３， 电容、电阻和接线板安装在大模拟板上。
将按钮、工作台照明灯和开关、指示灯、Ｘ１ 和接线板安装在小模拟板上。
大小模拟板相距０.５ ｍ， 连接线用软管保护。
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大模拟板至各电动机和电磁吸盘(可用１１０ Ｖ、１００ Ｗ 的白炽灯代替) 的连接线用软管保护。
(６) 选配合适的导线， 并在线头两端做好与电路图中的编号相同的号码， 然后接线。在模拟板内部采用ＢＶＲ 塑铜线， 电源开关至大模拟板的接线及接到电动机的接线用四芯橡皮套绝缘的电缆线， 接到电磁吸盘及小模拟板的连接线采用ＢＶＲ 塑铜线并应穿在导线通道内加以保护。
(７) 在大模拟板附近安装电动机并接线。
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(８) 布线时， 在大模拟板内采用走线槽的敷线方法， 接到电动机或小模拟板的导线必须经过接线端子板。 在按原理图接线的同时， 应在导线的线头上套有与原理图一致的线号的编码套管。
(９) 安装结束后清理场地。 按照电气图逐线进行检查。 检查布线的正确性和接点的可靠性， 同时进行绝缘电阻测量和接地通道是否连续的试验。
(１０) 试车。 试车时要密切注视各电动机和电气元件有无异常现象。 发现异常现象应立即断开电源开关， 进行检查处理， 找出原因排除故障后再通电试车。
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２. 注意事项
(１) 安装时必须认真细致地做好线号的安置工作， 不得产生差错。
(２) 如果通道内导线根数较多时， 应按规定放好备用导线， 并将导线通道牢固地支撑住。
(３) 通电前检查布线是否正确， 应一个环节一个环节地进行， 以防止由于漏检而产生通电不成功。
(４) 安装整流电路时， 不可将整流二极管的极性接错和漏装散热器， 否则会发生二极管和控制变压器因短路和二极管过热而被烧毁。
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３. Ｍ７１３０ 平面磨床的电气控制系统的维修(自行分析)
(１) 所有电动机不能启动。
(２) 砂轮电动机Ｍ１ 不能启动。
【知识超市】
图６ －５ 为Ｍ７１３０ 型平面磨床电气控制电路图。 其电气设备安装在床身后部的壁龛盒内， 控制按钮安装在床身前部的电气操纵盒上。
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１. 主电路分析
在主电路中， 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。
主电路的控制要求: 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。
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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
在控制电路中， 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。
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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(电磁吸盘的工作原理)
电磁吸盘是用来吸持工件进行磨削加工的。
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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， 如图６ － ６ 所示， 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芯发热。 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。
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电磁吸盘控制电路由降压整流电路、转换开关和欠电流保护电路组成
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２２０ Ｖ降为１２７ Ｖ， 经过桥式整流装置ＶＣ 变为１１０ Ｖ 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。
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。
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任务一　Ｍ７１３０ 磨床控制线路安装及调试
将ＳＡ１ 扳到励磁位置时， ＳＡ１ (１４ － １６)和ＳＡ１ (１５ － １７) 闭合， 电磁吸盘ＹＨ 加上１１０ Ｖ 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。 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，
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任务一　Ｍ７１３０ 磨床控制线路安装及调试
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目的。 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。
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。
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任务一　Ｍ７１３０ 磨床控制线路安装及调试
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。 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３８０ Ｖ 的交流电压降为３６ Ｖ 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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