05机电毕业设计 电气设计毕 业 设 计设计课题：M7200型平面磨床电气控制电路设计学校：年级：零五级专业：机电一体化姓名：学号：0指导老师： 职称：工程师目录摘要、关键字2一、 选题意义3二、 平面磨床运动形式和控制要求4三、 平面磨床电气控制电路5四、 电动机控制电路工作原理7五、 电气制备的选择与计算8六、 平面磨床的电气控制电路常见故障分析与检修12七、 电气设备列表14八、 结束语15九、 主要参考资料16摘 要平面磨床的结构由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座、主柱等部分组成。平面磨床的电路分为主电路、控制电路和辅助电路。主电路包括液压泵电动机、砂轮电动机、冷却泵电动机和砂轮升降电动机；控制电路主要由液压控制、砂轮控制、冷却泵控制和电磁吸盘控制等电路组成；辅助电路由信号灯和照明电路组成。而电力拖动装置由四台电动机组成。特点：操作方便，磨削工件精度高、表面粗糙度细，适用于磨削精密零件和各种工具。关键词：电磁吸盘、电动机、交流接触器选题意义由于磨床是金属切削业的一个重要分支，随着工业的发展，对机械零件的加工精度及表面粗糙度的要求日益提高，所以磨削加工显得更加重要。而用磨床加工工件的过程中会遇到很多需要问题。而我这次设计的意义就是如何注意和解决这些问题。例如怎样避免损伤工件，同时还要达到装夹方便的要求，所以磨床的夹紧装置采用电磁吸盘装置，该装置还具有工件发热后可以自由伸延、加工精度高以及同时吸持多个小工件等优点。这样一来，不仅操作方便，生产效率也得到了提高。同时在安全方面也要注意，所以在保护装置方面装有欠电压继电器，若电源电压不足，欠电压继电器释放，避免电磁吸盘吸力不足，而导致工件被高速旋转的砂轮碰击高速飞出，造成事故。同时还装有RC过电压保护器以吸收线圈在断电瞬间释放出储存的磁场能量，这样就能确保生产和操作人员的安全。而我也在此次毕业设计中获益匪浅，对磨床的电路控制有了细致的理解，对电器元件有了更多的认识，增长了电气控制方面的见识。第一节 平面磨床运动形式和控制要求一、平面磨床的运动形式平面磨床的运动是砂轮的旋转运动。进给运到有垂直进给、横向进给，垂直进给是滑座在立柱上的上下运到；横向进给是砂轮箱在滑座上的水平运动；纵向进给是工作台沿床向的往复运动。工件台每完成一次往复运动时，砂轮箱更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的垂直进给。辅助运动是指砂轮箱在滑座水平导轨上作快速横向移动，滑座沿立柱上的垂直导轨作快速垂直移动，以及工作台往复运动速度的调整等。二、控制要求平面磨床采用多台电动机拖动，其中砂轮电动机拖动砂轮旋转；液压电动机驱动油泵，供给压力油，经液压传支机械来完成工作台往复运动并实现砂轮的横向自动控制进给，还承担工作台导轨的润滑；冷却泵电动机拖动冷却泵，供给磨削加工时需要的冷却液。平面磨床的电力拖动控制要求：1、 砂轮、液压泵3台电动机都要求单方向旋转，砂轮升降电动机需双向旋转。2、 冷却泵电动机应随砂轮电动机的起动而起动，你若工中不需冷却液，则可单独关断冷却泵电动机。3、 在正常加工中，若电磁吸盘电力不足或消失时，砂轮电动机与液压泵电动机应立即停止工作，以防止工件被砂轮切向力打飞面发生人生或设备事故。不加工时，即电磁吸盘不工作的情况下，允许砂轮电动机与液压泵电动机起动，机床作调整运动。4、 电磁吸盘励磁线圈具有吸牢工作的下身励磁，松开的工件的断开励磁以及抵消剩磁便于取下工件的反向励磁控制环节。5、 具有完善的保护环节。各电路的短路保护，各电动机的长期过载保护，零电压、欠电压保护，电磁吸盘吸力不足的欠电流保护，以及线圈断开时产生高电压而危及电路中其他电器设备的过晓以大义保护等。6、 机床安全照明电路与工件去磁的控制环节。第二节 平面磨床电气控制电路主电路共有4台电动机。其中M1为液压泵电动机，实现工作台的往复运动，由接触器KM1的主触头控制，单向旋转。M2为砂轮电动机，带动砂轮转动来完成磨沙尘暴加工，M3是冷却泵电动机，M2和M3同由接触器KM2的主触头控制，单向旋转，冷却泵电动机M3只有在砂轮电动机M2起动后才能运转。由于冷却泵电动机和机床床身是分开的，因此通过插头插座XS1和电源接通。M4是砂轮升降电动机，用于在磨削过程中调整砂轮与工件之间的位置，由于接触器KM3、KM4的主触头控制双向旋转。M1、M2、M3是长期工作，因此装有FR1、FR2热继电器还有综合保护JR分别对其进行过载保护。M4是短期工作的，不设过载保护。4台电动机共用一组熔断器FU1作短路保护。一、电磁吸盘控制电路电磁吸盘又名电磁工作台，是用来吸牢工件的，代替机械夹具，便于进行磨削。它的线圈通往直流电后产生磁场吸牢铁磁性材料的工件。当工件放在两个磁极之间时，使磁路构成回路，工件被吸住。电磁吸盘的结构：其外壳是钢制箱体，中部凸起的心体上绕线圈，钢制盖板被绝磁层隔成一些小块。当线圈通以直流电时，心体即被磁化，磁力线由心体经过盖板工件盖板吸盘外壳心体而闭合，工件就被牢牢地吸住。绝磁层由铅、铜、黄铜或巴氏合金等非磁性材料制成，如果没有这层绝磁材料，绝大部分磁力线就会通过钢制盖板形成闭合回路而不通过工件，对工件的吸力将大大减弱。电磁吸盘只能通以直流电。因为交流电会使工件产生振动而使磨削发生困难，并且加工精度也得不到保证。此外，交流电会使工件产生涡流而导致发热，影响工作的质量。电磁吸盘的通电与否，必须有完全的电气保护控制，并与运动机械的整个控制电路都要有联锁保护。电磁吸盘的工作包括三个部分：整流装置、控制装置和保护装置。1、 整流部分 整流部分由整流变压器T和格式整流电路UR组成，提供110V直流电压。2、 控制部分 控制部分由按钮SB8、SB9、SB10和接触器KM5和KM6等组成充磁与去磁两条控制回路。1）当要使电磁吸盘具有吸力时，可按下按钮SB8，其过程好下：按下SB8KM5线圈得电并自锁KM5主触头闭合电磁吸盘YH得电（KM58常闭触头分断对KM6互锁）其磁电流回回路如下：UR正极FU4KM5触头XS2插座YH线圈XS2KM5主触头FU4UR负极2）磨削加工完毕后，先将所有电动机断停转。而后按下SB9，切除电磁吸盘YH的直流电源。但由于吸盘和工件有剩磁，这就造成取下工件困难和工件上留有工艺不允许有的剩磁。为此，在取下工件前，应将吸盘和工件进行一次去磁。去磁过程如下：按下SB10KM6线圈得电KM6主触头闭合电磁吸盘YH得电（KM6常闭触头分断对KM5互锁）其去磁电流回路如下：UR正极FU4KM6主触头XS2插座YH线圈XS2KM6主触头FU4UR负极去磁时间不能太长，否则工件台和工件会反向磁化，故在线SB10为点动控制。3、保护部分 保护部分有放电电阻R和放电电容C以及欠电压继电器KUD。1) 由于电磁吸盘线圈是一个大电感，当断电暖意，在线圈中会产生较大的自感应电动势，若无放电电路，将损坏线圈绝缘及其他电器元件。故在线圈两端接有RC放电回路，以吸收线圈在断电瞬间释放出储存的磁场能量。2) 欠电压继电器KUD的作用是在加工中，若电源电压不足或电路发生故障，则电磁吸盘吸力不足，会导致工件被高速旋转的砂轮碰击高速飞出，造成事故。因此，设置了欠电压继电器，将其线圈并联在电磁工作台电路中，若电源电压不足，欠电压继电器释放，使串联在接触器KM1和KM2控制电路中的欠电压继电器常开触头分断，KM1和KM2线圈失电，使砂轮电动机M2、冷却泵电动机M3和液压泵电器不会动作，其常闭触头不会闭合。这时虽按下动按钮SB2、SB4电动机不会转动，工件如不会移动，砂轮不会转动。二、砂轮电动机的保护部分JD5（B）电动机综合保护器是针对三相电动机在运行中断相（缺相）、过流等到故障造成烧毁电动机而设计的电动机综合保住器，保护吕采用美国LM公司进口芯片，设计出一种新颖的电子产品，有极其良好的反限性，设有运行、断相、过流故障指示灯。用该产品对电动机进行保护，具有较高的使用价值。JD5（B）保护器是砂轮电动机的保护器，若砂轮电动机断相（缺相）、过流等到故障，保护器的指示灯有良好的反时限特性。注意事项：1） 调试电流旋钮时，应在额定工作电压变化小于正负5%进行。2） 对于线电流小于6A的电动机要将三相电源线，分别同方向，穿绕保护白色线也孔儿圈，并应考虑电动空载线电流较小。应满足技术数据要求。3） 由于内部结构关系，过流调整刻度不呈线性比例，请以实际调试为准。4） 定期检查保护性能，例如进行断相试验过载试验等。5） 保护器应与接触器配合使用，若接不上电动机，保护器将作断相处理，拒绝接触器合闸，不能馈电。第三节 电动机控制电路工作原理由于控制电路中设置了欠电压保护，因此在起动机前，应按下按钮SB8，必须是在电磁吸盘工作电压正常的情况下，欠继电器KUD动作，其常开触头闭合，电动机方能起动。1. 液压泵电动机M1的控制合上电源开关QS，若电源电压正常，则在图区17中的欠电压保护器KUD线圈通电吸合，使其在图7中的常开触点KUD闭合，将电源引入控制电路。然后按下起动按钮SB3、接触器KM1线圈通电吸合并自锁，KM1主触点闭合，液压泵电动机M1起动运转，为磨削加工作好准备。若按下停止按钮SB2，则接触器KM1线圈断电释放，电动机M1停止转动。起停过程如下：按下SBKM1线圈得电自锁KM1主触头闭合M1起动。停止时按下SB2、KM1线圈失电，M1停转。2、砂轮电动机M2和冷却泵电动M3的控制当M1起动后，按下M2的起动按钮SB5，接触器KM2线圈通电吸合并自锁，砂轮电动机M2起动运转。因为冷却泵电动机M3是通过接插器XS1与电动机M2联运，所以M3也同时起动运转。若按下M2的停止按钮SB4，则接触器KM2线圈断电释放，电动机M2与M3就同时停止转动。其起停过程如下：按下SB