M7130型平面磨床机电课程设计

1 第 1 章 绪 论 1 1 M7130 型平面磨床概述型平面磨床概述 磨床系指用磨具或磨料加工工件各种表面的机床 一般用于对零件淬硬表面 做磨削加工 通常 磨具旋转也主运动 工件或磨具的移动为进给运动 其应 用广泛 加工精度高 表面粗糙度小 磨床种类很多 可分为十余种 外圆磨床 内圆磨床 平面磨床 多用磨床 专用磨床等 M7130 型卧轴矩台平面磨床是利用砂轮圆周进行磨削加工平面的磨床 其主 要由床身 工作台 电磁吸盘 立柱 砂轮箱与滑座等组成 平面磨床主运动 是砂轮的旋转运动一进给运动有垂直进给 滑座在立柱上的上 下运动 横向 进给 砂轮箱在滑座上的水平移动 纵向运动 工作台沿床身的往复运动 工作时 砂轮作旋转运动并沿其轴向作定期的横向进给运动工件固定在工作台 上 工作台作直线往返运动矩形工作台每完成一纵向行程时 砂轮作横向进给 当加工整个平面后 砂轮作垂直方向的进给 以此完成整个平面的加工 磨床是用砂轮周边或端面进行机械加工的精密机床 它不但能加工一般金 属材料 而且能加工一般金属刀具难以加工的硬材 如淬火钢 硬质合金等 利用磨削可获得较高加工精度和光洁度 而且加工余量较其他加工方法小的多 所以磨床广泛用于零件加工 由于精密铸造和精密锻造工艺的进步 使得零件 不经其他切削加工而直接磨削成成品 随着高速磨削和强力磨削工艺的发展 进一步提高了磨削的效率 因此磨床的使用范围日益扩大 在金属切削机床中 所占比重不断上升 在工业发达国家占金属切削机床的 13 27 磨床种类很 多 按其工艺分为外圆磨床 内圆磨床 平面磨床 工具磨床以及一些专用磨 床 如螺纹磨床 齿轮磨床 球面磨床 花键磨床 导轨磨床与无心磨床等 其中以平面磨床最为普通 1 2 相关领域国内外应用的现状及发展趋势相关领域国内外应用的现状及发展趋势 磨床是金属切削机床中的一个大类 以精度高 品种多着称 是能源 交 通 冶金 航天 军工等行业精密加工必备的设备之一 随市场经济体制的建 立和不断完善 以及企业制度改革的深化 磨床制造企业和其它企业一样 不 断加强适应市场的能力 在 以中国的装备装备中国 政策的激励下 磨床生产 与市场的需求情况发生很大的变化 近几年来 市场对磨床的需求量不断增长 磨床的产量与销售量也在逐年增长 中国加入 WTO 后 中国磨床市场将进一步对国外开放 国外产品进入中 国市场的步伐在加快 国外企业家会纷纷来中国投资 办企业 在中国生产磨 床以降低成本 国内磨床市场的竞争将会更激烈 机遇与挑战是并存的 由於 2 中国进入 WTO 国外磨床市场也对中国开放 中国磨床也有出口竞争的机遇 中国产品有更多机会进入国际市场 国外产品也会以更大的增长幅度进入 中国磨床市场 中国磨床的高新技术含量和数控化率会在市场竞争得到提高和 发展 相信中国磨床市场的发展空间会更大 磨床市场的竞争也会更激烈 磨削技术经过近几年的快速发展 已进入了一个成熟化 精细化 实用化 的平稳发展阶段 在展会上 虽未发现全新的概念性的机型 但几年前一些国 际顶级磨床制造商引领的磨削新理念已得到了世界磨床制造领域的广泛认同 首先能够实现多种磨削工艺的数控复合磨床 包括卧式和立式 受到了大 多数国际知名磨床制造商的认同和追捧 例如 STUDER 公司的 S31 S33 S120 勇克 JUNKER 公司的 QUICKPOINT 3000 达诺巴特 DANOBAT 公司的 HG 71 和克林贝格 KELLENBERGER 公司的 RS125 430 此类机床普遍采用数控转塔式砂轮架 我国在磨床技术水平与世界前沿水平还存在很大差距 总之 许多在几年 前的前沿性的 概念性的磨削技术当今已得到了广泛的应用 我国的磨床企业 既不能不加选择的盲目照搬和跟随 也决的观望和抵触 只有立足于充分的市 场调研和认真分析用户零件工艺的基础上 虚心学习并吸收先进的技术 扎扎 实实的发展自己的产品 才能跟上世界机床技术的发展潮流 同时 应大力鼓 励前沿性 原创性的研究 第 2 章 M7130 平面磨床的原理结构 2 1 M7130 平面磨床的主要结构 M7230 是卧轴圆台平面磨床 适用于磨削圆形薄片工件 并可利用工作台倾 斜磨出厚薄不等的环形工件 卧轴矩台平面磨床 国家标为 M71 系列平面磨床 即带有卧式磨头主轴 矩形工作台的平面磨床 主要功能是用砂轮的周边磨削 工件的平面 也可以用砂轮的端面磨削工件的槽和凸缘的侧面 磨削精度和光 洁度都较高 适宜于磨削各种精密零件和工模具 可供机械加工车间 机修车 间和工具车间作精密加工使用 中国传统的卧轴矩台平面磨床是从原苏联引进 并消化改进的 M71 系列 特点是磨床主轴侧挂 主轴采用轴瓦支承 适合粗加 工重切削 近年来欧美国家更流行是十字鞍座结构的卧轴矩台平面磨床 主轴 采用精密精珠轴承支承 更适合于精密磨削 M7130 具有以下特点 3 1 机床布局采用立柱右置 磨头 拖板与立柱的结构有新的突破 整 机刚性更好 2 磨头采用国际通行的滚动轴承结构形式 3 机床的垂直 横向进给运动采用滚珠丝杠副 进给灵敏度高 4 工作台纵向运动由叶片泵驱动 运动平稳 噪声小 油池配有冷却 装置 温升低 热变形小 5 磨头垂直运动有快速升降装置 操作方便 横向运动由变频电机驱 动 可无级调速 6 机床的垂直 横向进给部分留有伺服电机安装位置 根据需要可配 置数控系统成为数控机床 M7130 平面磨床主要由床身 工作台 电磁吸盘 砂轮箱 立柱 操作手 柄等构成 外形结构如图 2 1 所示 图图 2 12 1 卧轴平面磨床外形结构图卧轴平面磨床外形结构图 1 1 立柱 立柱 2 2 滑座 滑座 3 3 砂轮箱 砂轮箱 4 4 电磁吸盘 电磁吸盘 5 5 工作台 工作台 6 6 床身床身 2 2 M7130 平面磨床的原理 工作台上装有电磁吸盘 用以吸持工件 工作台在床身导轨上作往复运动 4 纵向运动 固定在床身上的立柱上带有导轨 滑座在立柱导轨上作垂直运动 而砂轮箱在滑座的导轨上作水平运动 横向运动 砂轮箱内装有电动机 电动 机带动砂轮作旋转运动 平面磨床在加工工件过程中 砂轮的旋转运动是主运动 工作台往复运动 为纵向进给运动 滑座带动砂轮箱沿立柱导轨的运动为垂直进给运动 砂轮箱 沿滑座导轨的运动为横向进给运动 工作时 砂轮旋转 同时工作台带动工件右移 如图 2 2 所示 工件被磨 削 然后工作台带动工件快速左移 砂轮向前作进给运动 工作台再次右移 工件上新的部位被磨削 这样不断重复 直至整个待加工平面都被磨削 图图 2 22 2 矩形工作台平面磨床工作图矩形工作台平面磨床工作图 1 1 砂轮 砂轮 2 2 主运动 主运动 3 3 纵向进给运动 纵向进给运动 4 4 工作台 工作台 5 5 横向进给运动 横向进给运动 6 6 垂直进给运动垂直进给运动 2 3 电力拖动特点及控制要求 2 3 1 电力拖动特点电力拖动特点 1 M7130 平面磨床中有三台电动机 砂轮电动机拖动砂轮旋转 液压泵 电动机拖液压泵 采用多电机单拖动 经液压装置来完成工作台往复纵向运动 以及实现横向的自动进给 并承担工作台导轨的润滑 冷却泵电动机拖动冷却 泵 供给磨削加工需要的冷却液 相互间存在简单的联锁与必要的信号及保护 环节 磨床有简单的机械传动 2 磨削加工一般不要求调速 因要求砂轮速度高 所以通常采用三相鼠 笼式异步电动机拖动 同时为提高砂轮主轴的刚度 从而提高磨床加工精度 采用装入式感应电动机直接拖动 这样砂轮主轴就是电动机的轴 3 平面磨床是一种精密机床 为保证加工精密 要求机床运行平稳 又 5 因工作台为往复运动 要求换向时的惯性小 换向无冲击 为此平面磨床采用 液压传动 由液压电动机拖动液压泵 经液压传动装置实现工作台的纵向进给 运动 并通过工作台上的撞块操纵床上的液压换向开关 实现方向的反向送进 从而实现工作台的往复运动 4 平面磨床采用电磁吸盘 是保证加工工件的精度 同时也为磨削加工 一些小工件时 让工件在加工过程中发热可以自由伸缩 更便于夹持 5 在磨削过程中为冲走磨屑及沙粒 保证加工精度 也为使工件得到良 好的冷却 减少变形 需采用冷却泵为磨削过程输送冷却液 2 3 2 控制要求控制要求 1 砂轮电动机 液压泵电动机和冷却泵电动机都只是要求单方向运转 2 冷却泵电动机随砂轮电动机开动 不用冷却液时也可单独关断冷却泵 电动机 3 具有完善的保护环节 各电路的短路保护 电动机的长期过载保护 零压保护电磁吸盘的欠电流保护 防止因断电 电磁吸盘工件飞出的保护以 及其他保护等 4 允许机床分别作调整运动 5 具有使电磁吸盘吸牢工件及放开工件并去磁的控制环节 6 具有照明电路 2 4 电源形式 主电路采用交流 380V 电源直接供电 对于比较复杂的控制线路 应采用 控制电源变压器 将控制电压由交流 380V 或 220V 降至 110V 或 48V 24V 等 这是从安全角度考虑的 本设计由控制变压器将交流 380V 变换成 110V 24V 和 6V 分别供给控制回路 照明回路和信号回路 第 3 章 电气设计 3 1 电气控制设计 图 3 1 为 M7130 型平面磨床电气控制线路图 6 图图 3 13 1 M7130M7130 型平面磨床电气控制电路图型平面磨床电气控制电路图 3 2 主电路分析 主电路有三台电动机 M1 为砂轮电动机 M2 为冷却泵电动机 M3 为液压 泵电动机 M1 由接触器 KM1 控制 插上插销 X1 后 M2 将与 M1 同时启动和停止 不用冷却液时 可将插销 X1 拔掉 M3 由接触器 KM2 控制 三台电动机共用熔断器 FU1 作短路保护 M1 和 M2 用热继电器 FR1 作长期 过载保护 M3 用热继电器 FR2 作长期过载保护 3 3 控制电路分析 控制电路可分为电动机控制电路和电磁吸盘控制电路以及照明和指示灯控 制 3 3 1 电动机的控制电动机的控制 由控制按钮 SB1 SB2 与接触器 KM1 构成砂轮电动机 M1 的单向旋转直接启 动控制电路 由控制按钮 SB3 SB4 与 KM2 构成液压泵电动机单向旋转直接启动 控制电路 这两台电动机的启动和停止都可独立进行 但想要启动电动机 只要在转 换开关 SA2 的触点 SA2 闭合 或欠电流继电器 KA 的常闭触点 KA 闭合的条件下 方可实现 7 3 3 2 电磁吸盘的控制电磁吸盘的控制 电磁吸盘控制电路可分为整流装置 控制装置和保护装置三部分 电磁吸盘整流装置由整流变压器 T1 与桥式全波整流器 VC 组成 输出 110V 直流电压对电磁吸盘供电 电磁吸盘由转换开关 SA1 控制 SA1 有三个位置 充磁 断电和去磁 当 SA1 置于 充磁 位置时 触点 SA1 301 303 与触点 SA1 302 304 接通 整流器的输出经 302 304 KA 306 YH 303 301 使电磁吸盘 YH 通电 当 SA1 置于 去磁 位置时 触点 SA1 301 305 SA1 303 302 及 SA1 8 6 接通 此时整流器输出经 302 303 YH 306 KA 304 R2 305 301 使电磁吸盘通电 在 充磁 状态时 电磁吸盘获得整流器输出的 110V 直流电压 极性为上负下正 并串入了欠电流继电器 KA 电流足够大时 KA 的常开触点闭合 为电动机控制电路的操作做好准备 在加工过程中 若吸 盘电流大大降低或消失 KA 的常开触点断开使电动机控制线路断电 电动机停 转 以避免磨削时因吸力不足而使工件飞出 但是 在要单独对砂轮或工作台 进行调整时 不需要电磁吸盘工作 这时 为使电动机控制电路也能操作 将 SA1 的一对触点 SA1 8 6 与 KA 8 6 并联 这样 在需要单独调整砂轮 或工作台时 可将 SA1 扳在 去磁 位置 SA1 8 6 便闭合 使得电动机控 制电路被接通 当开关 SA1 置于 去磁 位置时 电磁吸盘回路中串入了电阻 R2 并且电磁吸盘获得的直流电压是上正下负 流过的直流电流与充磁时相反 实现了去磁 串入 R2是为了适当减小去磁电流 以不致造成反向磁化 工件对去磁要求严格 在取下工件后 还需要用交流去磁器进行处理 图 中的插座 X2 就是为插接去磁器而预备的 电磁吸盘线圈是一个大电感 当线圈断电时 两端会产生很高的自感电压 会把线圈绝缘损坏 以及在开关 SA1 上产生很大的火花 导致开关触点的损坏 为此 电路中接了电阻 R3作为其放电回路 以释放线圈中储存的磁场能量 另外 图中的 R C 是用于吸收交 直侧通断时产生的浪涌电压 作为整流 装置的过电压保护 3 3 3 照明及指示灯的控制照明及指示灯的控制 照明 信号电路分析控制变压器 TC 的二次侧输出 24V 电压 作为车床低 压照灯和信号灯的电源 EL1 为车床的低压照明灯由开关 SA2 控制 HL 为电源 信号灯 8 EL2 为电动机 M1 和 M2 的启动指示灯 EL3 为电动机 M3 的运行指示灯 分 别用交流接触器 KM1 和 KM2 的常开开关控制 第 4 章 电气元件的选择 4 1 电动机的选择 正确的选择电动机具有重要意义 合理的选择电动机是从驱动机床的具体 对象 加工规范 也就是要从机床的使用条件出发 经济 合理 安全等多方 面考虑 使电动机能够安全可靠地运行 4 1 1 电动机容量的选择电动机容量的选择 根据磨床的负载功率就可选择电动机的容量 然而机床的载荷是经常变化 的 而每个负载的工作时间也不尽相同 这就产生了使电动机功率如何最经济 的满足机床负载功率的问题 1 主轴电动机 计算砂轮电动机的功率时 多数磨床负载情况比较复杂 磨削用量变化很 大 尤其是通用磨床负载种类更多 不易准确地确定其负载情况 因此通常采 用调查统计类比或采用分析与计算相结合的方法来确定电动机的功率 调查统计类比法 确定电动机功率前 首先进行广泛调查研究 分析确定所需要的磨削用量 然而用己确定的较常用的磨削用量的最大值 在同类同规格的磨床上进行磨削 实验并测出电动机的输出功率 以此测出的功率为依据 再考虑到磨床最大负 载情况 以及采用先进磨削方法及新工艺等 然后类比国内外同类磨床电动机 的功率 最后确定所设计的磨床电动机功率来选择锋电动机 这种方法有实用 价值 以磨削实验为基础进行分析类比 符合实际情况 目前我国磨床设计制造部门 往往采用这种方法来选择电动机容量 这种 方法就是对磨床主拖动电动机进行实测 分析 找出了电动机容量与磨床主要 数据的关系 根据这种关系作为选择电动机容量的依据 磨床主电动机的功率 P T n 9550 T 砂轮重量 砂轮半径 9 分折计算法 可根据机床总体设计中对机械传动功率的要求 确定机床拖动用电动机功 率 即知道机械传动的功率 可计算出所需电动机功率 式中 P 电动机功率 P1 机械传动轴上的功率 1 生产机械效率 2 电动机与生产机械之间的传动效率 式中 为磨床总效率 一般主运动取 0 7 0 85 主运动为往复运动的机床取 0 6 0 7 结构简单的取大值 复杂的取小值 根据实际情况 最后确定电动机的容量为 7KW 2 冷却泵电动机 冷却泵电动机的容量比较小 一般选取 120W 即可 3 液压泵电动机 液压泵电动机也不需要太大的容量 所以取 1 1KW 4 1 2 电动机的转速和结构形式的选择电动机的转速和结构形式的选择 1 转速的选择 电动机功率的确定是选择电动机的关键 但也要对转速 使用电压等级及 结构形式等项目进行选择 异步电动机由于它结构简单坚固 维修方便 造价 低廉 因此在机床中使用得最为广泛 电动机的转速愈低则体积愈大 价格也愈高 功率因数和效率也就低 因 此电动机的转速要根据机械的要求和传动装置的具体情况加以选定 异步电动 机的同步转速有3000 r min 1500 r min 1000 r min 750 r min 600 r min等几种 这是由于电动机的磁极对数的不同而决定的 电动机转子转速 21 1 P P 21 1 P P 10 由于存在着转差率 一般比同步转速约低 2 5 一般情况下 可选用同步 转速为1500r min的电动机 因为这个转速下的电动机适应性较强 而且功率 因数和效率也高 若电动机的转速与该机械的转速不一致 可选取转速稍高的 电动机通过机械变速装置使其一致 根据以上内容选择砂轮电动机 M1 转速为 2860r min 冷却泵电动机 M2 转 速为 3000r min 液压泵电动机 M3 转速为 1410r min 2 结构形式的选择 在选择电动机时 也应考虑磨床的转动条件 对易产生悬浮飞扬的铁屑或 废料 或冷却液 工业用水等有损于绝缘的介质能侵入电动机的场合 选用封 闭式结构为适宜 Y 系列三相异步电动机是机床上常用的三相异步电动机 Y系列电动机是封闭自扇冷式笼型三相异步电动机 是全国统一设计的新 的基本系列 它是我国取代JO2系列的更新换代产品 安装尺寸和功率等级完 全符合IEC标准和DIN42673标准 本系列采用B级绝缘 外壳防护等级为 IP44 冷却方式为IC0 141 因此 主轴电动机选择 JW 4 型电动机 冷却泵电动机采用专门的 AOB 25 系列油泵电机 由封闭自冷的三星异步电 动机和单级离心泵组合而成 主要是给一般机床和其他设备输送循环冷却液 冷却液为肥皂水 苏打水 轻矿物油和其他无腐蚀性的液体 该系列泵效 率高 体积小 重量轻 运行平稳 安全可靠 液压泵电动机选择 Y802 4 电动机 因此电动机的选择如下 砂轮电动机 型号 JW 4 容量 7KW 转速 2860r min 冷却泵电动机 型号 AOB 25 容量 0 12KW 液压泵电动机 型号 Y802 4 容量 1 1KW 转速 1410 r min 4 2 热继电器 利用电流的热效原理来工作的保护电器 主要用作 三相异步电动机的过载保护 1 FR 型号为 JR10 10 6 71A 作用 M1 的过载保护 11 利用电流的热效原理来工作的保护电器 2 FR2 型号为 JR10 10 2 71A 作用 M3 的过载保护 利用电流的热效原理来工作的保护电器 4 3 交流接触器 交流接触器又可分为电磁式 永磁式和真空式三种 交流接触器主要有四部分组成 1 电磁系统 包括吸引线圈 动铁芯和静 铁芯 2 触头系统 包括三组主触头和一至两组常闭 常闭辅助触头 它和动铁 芯是连在一起互相联动的 3 灭弧装置 一般容量较大的交流接触器都设有灭 弧装置 以便迅速切断电弧 免于烧坏主触头 4 绝缘外壳及附件 各种弹簧 传动机构 短路环 接线柱等 当线圈通电时 静铁芯产生电磁吸力 将动铁芯吸合 由于触头系统是与动铁 芯联动的 因此动铁芯带动三条动触片同时运行 触点闭合 从而接通电源 当线 圈断电时 吸力消失 动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离 使主触头断 开 切断电源 接触器主要由驱动系统 触点系统 灭弧系统及其它部分组成 驱动系统 驱动系统包括电子模块 软铁 永磁体 是永磁式接触器的 重要组成部分 依靠它带动触点的闭合与断开 触点系统 触点是接触器的执行部分 包括主触点和辅助触点 主触点 的作用是接通和分断主回路 控制较大的电流 而辅助触点是在控制回路中 以满足各种控制方式的要求 灭弧系统 灭弧装置用来保证触点断开电路时 产生的电弧可靠的熄灭 减少电弧对触点的损伤 为了迅速熄灭断开时的电弧 通常接触器都装有灭弧 装置 一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩 并配有强磁吹弧回路 其它部分 有绝缘外壳 弹簧 传动机构等 4 4 熔断器 作用 利用金属的熔化来切断电路 以保护电器 结构 熔体 保险丝 和熔座 安装熔体 形状 片状 丝状 和笼状 型号 常用的熔断器有瓷插式 RCIA 系列 封闭管式及螺旋式 RL1 系列等多 12 种 熔断器的图形 文字符号 1 FU1 型号为 RL1 熔体 25A 作用 总电路的短路保护 因为 FU1 是主电路的保护所以用 25A 的熔体 1 FU2 型号为 RL1 熔体 2A 作用 控制电路保护 2 FU3 型号为 RL1 熔体 2A 作用 照明电路的保护 3 FU4 型号为 RL1 熔体 2A 作用 降压整流保护 4 5 按钮 按钮 是一种常用的控制电器元件 常用来接通或断开 控制电路 其 中电流很小 从而达到控制电动机或其他电气设备运行目的的一种开关 按钮分为 1 常开按钮 开关触点断开的按钮 2 常闭按钮 开关触点接通的按钮 3 常开常闭按钮 开关触点既有接通也有断开的按钮 按钮的用途很广 例如车床的起动与停机 正转与反转等 塔式吊车的起 动 停止 上升 下降 前 后 左 右 慢速或快速运行等 都需要按钮控 制 1 SB1 型号为 LA2 型 5A 作用 砂轮电动机停止 2 SB2 型号为 LA2 型 5A 作用 砂轮电动机的启动 3 SB3 型号为 LA2 型 5A 作用 液压泵停止 4 SB4 型号为 LA2 型 5A 作用 液压泵启动 13 4 6 变压器 控制变压器和普通变压器原理没有区别 只是用途不同 控制变压器 用途广 泛 可做升压 亦可做降压用 控制变压器利用电磁感应原理 从一个电路向另一个电路传递电能或传输 信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件 控制变压器变压器原理 与电源相连的线圈 接收交流电能 称为一次绕组 与负载相连的线圈 送出交流电能 称为二次绕组 一次绕组的 二次绕组的 电压相量 U1 电压相量 U2 电流相量 I1 电流相 量 I2 电动势相量 E1 电动势相量 E2 匝数 N1 匝数 N2 同时交链一次 二次 绕组的磁通量的相量为 m 该磁通量称为主磁通 表表 1 1 电气元件明细表电气元件明细表 符号元件名称型号规格件数作用 M1 砂轮电动机 JW 47KW2860r min1 砂轮传动 M2 冷却泵电动机 AOB 250 12KW1 供给冷却泵 M3 液压泵电动机 Y802 41 1KW1410r min1 液压泵传动 KM1 交流接触器 CJ0 10A127V10A1 控制 M1 M2 KM2 交流接触器 CJ0 10A127V10A1 控制 M3 SB1 按钮LA2 型 500V5A1 砂轮停止 SB2 按钮LA2 型 500V5A1 砂轮启动 SB3 按钮LA2 型 500V5A1 液压泵停止 SB4 按钮LA2 型 500V5A1 液压泵启动 FR 热继电器 JR10 106 71A1 M 1 过载保护 FR 热继电器 JR10 102 71A1 M3 过载保护 T 变压器 BK 200380 127 36 6 3V 1 降压整流 YH 电磁吸盘 HDXP110V 1 45A1 吸持工件 VC 整流器 4 2CZ11C1 整流 KA 欠电流继电器 1 欠电流保护 C 电容 600V5 F1 放电保护 R1 电阻GF 型 1 放电保护 X1 折头插座CY 36 型 1 连接 M2 X2 折头插座CY 36 型 1 去磁 FU1 熔断器 RL160 25A1 总线路短路保 护 FU2 熔断器 RL115 2A2 控制电路保护 FU3 熔断器 RL115 2A1 照明电路保护 FU4 熔断器 RL115 2A1 降压整流保护 14 SA1 转换开关 HZ1 控制充磁去磁 SA2 照明开关 1 低压照明开关 EL 工作台照明 36V40W1 加工时照明 4 7 电气柜的设计 图 4 1 4 2 4 3 为相应的电气柜设计 图图 4 14 1 安装面板位置图安装面板位置图 图图 4 24 2 控制面板位置图控制面板位置图 15 图图 4 34 3 电气控制柜外观总体设计图电气控制柜外观总体设计图 4 8 平面磨床一般故障处理方法 1 各电动机均不能启动 故障诊断 1 熔断器 FU1 断或热继电器 FR 动作 2 电磁吸盘参加工作时 欠流继电器没有动作或接触不良 3 电磁吸盘不参加工作 转换开关未接到位置或接触不良 处理方法 1 先检查哪个热继电器动作 找出故障原因后换新熔芯或热继 电器复位 2 调整欠流继电器动作或更换触点 3 将开关板拨到 退磁 位置或检修开关 2 砂轮电动机不工作 故障诊断 1 砂轮进刀量过大 引起热继电器动作 2 由于装入式电动机前轴承是轴瓦 易磨损电流增大 3 接触器接触不良 处理方法 1 减少进刀量 防止电机过载 2 更换磨损的轴瓦 3 修复或更换接触器 3 无冷却水 故障诊断 1 冷却液进入电动机内部 造成匝间短路 电机烧毁 2 冷却泵被赃物堵塞 电动机产生堵转 处理方法 1 更换冷却泵 2 清除赃物 更换冷却泵 4 电磁吸盘无吸力 故障诊断 1 整流变压器没有输出电压 2 有交流但无直流 3 欠电流继电器线圈断开 16 4 插销接触不良 5 电力吸盘本身故障 处理方法 1 检修或更换变压器 2 检查更换整流元件 损坏的更新 3 接好线圈线 4 修复或更换插销 5 检修电磁吸盘 5 电磁吸盘吸力不足 故障诊断 1 由于变压器匝间短路或整流管坏 造成整流器空载输出电压 太低 2 接负载后电压太低 处理方法 1 先检查变压器二次输出电压 若太低更换变压器 用万用表 直流挡测量变压器空载输出电压为 130 140V 若太低更换二极管 2 接负载直流电压不低于 110V 若太低洗盘短路 修复或更 换 6 电磁吸盘退磁不好 工件去不下来 故障诊断 1 退磁电压过高 2 退磁电阻损坏或线圈开路 无法退磁 3 没有掌握好退磁时间 处理方法 1 检查或更换退磁电阻 把退磁电压调至 5 10V 2 更换电阻或接通电路 3 对于不同材质工件 掌握不同退磁时间 4 9 磨床的电气保养 表表 2 2 磨床电气保养 大修参考标准磨床电气保养 大修参考标准 项目参考标准 磨床检修周 期 1 例保 每星期一次 2 一保 每月一次 3 二保 三年一次 17 4 大修 与机械大修同时进行 磨床电气例 保 1 检查电气设备各部分 并向操作者了解运行情况 2 检查开关箱 电动机是否有水和油污进入等不安全因素 各部是否有异常声响及温升是否正常 3 检查导线和管线有无破裂现象 磨床电气设 备的一保 磨床电气设 备的一保 1 擦清吹干净导线和电器上的油污和灰尘 2 更换损坏的电器和线段 3 检查信号装置热保护和过电流保护是否完好 4 检查电磁吸盘线圈的出线端绝缘和接触情况 并检查吸盘 力情况 5 拧紧电器装置上的所有螺丝 6 检查退磁机构是否完好 7 测量电动机 电器及线路的绝缘电阻 8 检查开关箱及门的连锁机构 磨床电气设 备的二保 1 进行一保的全部项目 2 更换损伤的电器和触头及损伤的电线 3 重新整定热继电器 过电流继电器等保护装置 4 核对图纸 提出对大修要求 磨床电气的 大修 1 进行二保的全部项目 2 拆下配电箱 重装配电板上的元件 3 解体旧的各电器开关 清扫各电器元件的灰尘和油污 除 去锈迹 并进行防腐 4 更换有损伤的电器和线段 重新排线 5 组装后的电器要求工作灵敏可靠 触头接触良好 6 油漆开关箱及附件 磨床电气完 好标准 1 开关管线整齐 清洁无损伤 2 配电箱的门及开门的连锁机构完好 3 电气线路 电动机绝缘电阻符合要求 4 电磁吸盘吸力正常 退磁机构良好 5 熔丝 热继电器 过流继电器的整定值符合要求 6 电磁开关 按钮 限位开关计数器等各元件灵敏可靠 18 7 具有电子和晶闸管线路的设备各信号电压及波形等符合要 求 8 零部件应齐全好用 9 图纸资料齐全 第五章 M7130 磨床 PLC 控制方案的设计 5 15 1 基本方案的确定基本方案的确定 1 原磨床的工艺加工方法不变 2 在保留主电路的原有元件的基础上 不改变原控制系统电气操作方法 3 电气控制系统控制元件 包括按钮 行程开关 热继电器 接触器 作用 与原电气线路相同 4 主轴和进给起动 制动 低速 高速和变速冲动的操作方法不变 5 改造原继电器控制中的硬件接线 改为 PLC 编程实现 5 25 2 PLCPLC 机型选择机型选择 在国内市场上西门子公司的 PLC 以大 中型机为主 西门子公司的早期产 品是 S5 系列 小型饥有 S5 95U S5 100U 中型机有 55 U5U 大型机有 S5 135U S5 155U c 作为 S5 系列的更新换代产品 西门子公司近年又推出 了性价比更高的 S7 系列 有 S7 200 小型 S7 300 中型 和 57 400 大型 S7 200 系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能 使用范围可覆盖 从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制 应用领域极为广泛 覆盖所 有与自动检测 自动化控制关的工业及民用领域 包括各种机床 机械 电力 设施 民用设施 环境保护设备等等 作为一个产品系列 S7 200 有多种型号 的 CPU 单元 主机 CPU 单元的第一代产有 CPU212 CPU214 CPU215 CPU216 四种型号 近年来更新换代的第二代产品有 CPU221 CPU222 CPU224 CPU226 四种型号 其技术性能见表 5 1 表 5 1 项目 CPU221CPU222CPU224CPU226 程序和数据存 储空间 6K13K 用户存储器类 型 EEPROM 主机 I O 6 48 614 1024 16 扩展模块数量无 277 最大数字量 6 440 3894 74128 120 19 1 CPU221 本机集成 6 输人 4 输出共 10 个数字量 I O 点 无 I O 扩展能力 6K 字节 程序和数据存储空间 4 个独立的高速计数器 2 路独立的 20kH z 高速脉冲输 出 51 个 B5485 通信 编程 L3 具有 PPN 通信协议 MPI 通信协议和自由方式通 信能力 它非常适合于小点数控制的微型控制器 2 CPU222 本机集成 8 输人 6 输出共 14 个数字量 I O 点 可连接 2 个扩展模块 最 大扩展至 78 路数字量 I O 点或 10 路 8 2 模拟量 I O 点 6K 字节程序和数据 存储串间 4 个独立的高速计数器 2 路独立的 20kH z 高速脉冲输出 具有 PID 控制器 i1 个 Rs485 通信 编程口 具有 P 四通信协议 MPI 通信协议和自由 方式通信能力 它是具有扩展能力的 适应性更广泛的全功能控制器 3 CPU 224 本机集成 14 输人 10 输