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M7130平面磨床电气控制原理电路图解磨床是利用砂轮的周边或端面进行加工的精密机床。
砂轮的旋转是主运动，工件或砂轮的往复运动为进给运动，而砂轮架的快速移动及工作台的移动为辅助运动，磨床的种类很多，按其工作性质可分为外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床以及一些专用磨床等，其中尤以平面磨床应用最广。
如下图所示的是M7130平面磨床电气控制电路，下面的表格是与之对应的主要电气元件表。
其机械结构由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座等部分组成，工作台上装有电磁吸盘，用以吸附工件。
工作台在液压传动机构作用下，沿着床身的导轨作往返运行，砂轮箱在电动机M4的驱动下可在主导轨上作垂直运行。
其电气设备主要安装在床身后部的壁龛盒中，控制按钮安装在床身前部的电气操纵盒上。
电气控制电路可分为主电路、控制电路、电磁吸盘控制电路和机床照明电路等部分。
M7130平面磨床电气控制电路图（点击图片看大图）M7130平面磨床主要电气元件表：主电路分析装有三台电动机，其中M1为砂轮电动机，M2为冷却泵电动机，M3为液压泵电动机。
电动机都采用直接起动，单方向旋转控制。
其中M1、M2由接触器KM1控制，M2再经接插器X1供电，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、M2由热继电器FR1作长期过载保护，M3由热继电器FR2作长期过载保护。
电动机控制电路分析由按钮SB1、SB2与接触器KM1组成砂轮M1单向旋转起动一停止控制电路；按钮SB3、SB4与接触器KM2构成液压泵M3单向旋转起动——停止控制电路。
但电动机的起动必须在下列条件之一成立时方可进行：1.电磁吸盘YH工作，并且欠电流继电器KA线圈得电吸合后；2.若电磁吸盘YH不工作，但转换开关SA1置于“去磁”位置，其触点SA1 （3-4）闭合。
电磁吸盘控制电路M7130平面磨床的电磁吸盘装在工作台上，用于固定加工工件。
当电磁铁线圈通电时，电磁铁心就产生磁场，吸住铁磁材料工件，便于磨削加工。
配置M7130平面磨床电气控制盘一、实训目的1、巩固M7130平面磨床电气控制原理；2、掌握接触器、热继电器等低压电器的选择及检测；3、进一步熟练掌握板前槽配线配盘的方法；4、掌握调试电气控制盘的步骤；5、规范操作流程，习惯安全用电。
二、知识要点1、M7130平面磨床电气控制线路原理分析；M7130平面磨床电路图如图1所示。
该线路分为主电路、控制电路、电磁吸盘电路和照明电路四部分。
1．主电路分析QSl为电源开关。
主电路中有三台电动机，M1为砂轮电动机，M2为冷却泵电动机，M3为液压泵电动机，其控制和保护电器见表2。
2．控制电路分析控制电路采用交流380V电压供电，由熔断器FU2作短路保护。
当转换开关QS2的常开触头(6区)闭合，或电磁吸盘得电工作，欠电流继电器KA线圈得电吸合，其常开触头(8区)闭合时，接通砂轮电动机Ml和液压泵电动机M3的控制电路，砂轮电动机Ml和液压泵电动机M3才能启动，进行磨削加工。
表2 主电路的控制和保护电器启动按钮，SB2、SB4分别是它们的停止按钮。
（1）液压电动机控制在QS2或KA的常开触点闭合情况下，按下SB3→KM2 线圈通电，其辅助触点(9区)闭合自锁→M3旋转，如需液压电动机停止，按停止按钮SB4即可。
（2）砂轮和冷却泵电动机控制在QS2或KA的常开触点闭合情况下，按下SBl→KMl线圈通电，其辅助触点(7区)闭合自锁→Ml和M2旋转，按下SB2，砂轮和冷却泵电动机停止。
3．电磁吸盘电路电磁吸盘是用来固定加工工件的一种夹具。
它与机械夹具比较，具有夹紧迅速、操作快速简便、不损伤工件、一次能吸牢多个小工件，以及磨削中工件发热可自由伸缩、不会变形等优点。
不足之处是只能吸住铁磁材料的工件，不能吸牢非磁性材料(如铝、铜等)的工件。
（1）电磁吸盘构造及原理电磁吸盘线圈通以直流电，使芯体被磁化，将工件牢牢吸住，其工作理原如图12.3所示。
图中1为钢制吸盘体，在它的中部凸起的芯体A上绕有线圈2，钢制盖板3被隔磁层4隔开。
平面磨床电气维修掌握要点一、1.平面磨床的主要结构和运动形式1-立柱 2-滑座 3-砂轮箱 4-电磁吸盘 5-工作台 6-床身图1型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮架、滑座、立柱等部分组成。
在床身上装有液压传动装置，以便工作台在床身导轨上通过压力油推动活塞作往复直线运动，实现水平方向进给运动。
工作台面上有T形槽，用以安装电磁吸盘或直接安装大型工件。
床身上固定有立柱，滑座安装在立柱的垂直导轨上，实现垂直方向进给。
在滑座的水平导轨上安装砂轮架，砂轮架由装入式电动机直接拖动，通过滑座内部的液压传动机构实现横向进给。
平面磨床砂轮的旋转运动为主运动，工作台完成一次往复运动时，砂轮架作一次间断性的横向进给，直至完成整个平面的磨削，然后砂轮架连同滑座沿垂直导轨作间断性的垂直进给，直至达到工件加工尺寸。
平面磨床的辅助运动，如砂轮架在滑座的水平导轨上作快速横向移动，滑座在立柱的垂直导轨上作快速垂直移动，以及工作台往复运动速度的调整等。
2.平面磨床的电力拖动及控制要求基于上述磨床的工作性质和加工精度要求，对电力拖动控制方案提出如下要求：1）平面磨床是一种精密加工机床，为了保证其加工精度要求，机床运行时要求平稳。
工作台往复运动在换向时要求惯性要小，无冲击力，因此，工作台的往复运动采用液压传动。
由电动机拖动液压泵，供应压力油，通过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身上的液压换向阀（开关），改变压力油的流向，实现工作台的换向和自动往复运动。
2）为了简化磨床的机械传动机构，采用多电动机单独拖动。
平面磨床采用三台电动机拖动，砂轮的旋转运动由装入式电动机直接拖动。
液压泵由液压泵电动机拖动，经液压传动装置完成工作台的往复（纵向进给）运动，砂轮架的横向进给运动，砂轮架的快速横向移动以及工作台导轨的润滑等。
拖动冷却泵的电动机为磨削加工提供冷却液。
3）为了提高磨削质量，要求砂轮有较高转速，通常采用两极（理想空载转速为3000r/min50Hz）的笼型异步电动机拖动。
M7120型平面磨床电气控制故障排除一、控制系统的工作原理与特点1 液压泵电动机M1控制回路在电源电压正常的情况下，合上QS开关，则欠电压继电器KU通过二极管整流电路得电动作，其常开触头KUV闭合，为控制电路按通电源，SB1为整个控制系统的紧急停车按钮，用于紧急断开控制电路。
按SB3，则KM1通电动作并自锁，液压泵电机M1运转，停止按钮为SB2。
2砂轮电动机M2和冷却泵电动机M3的联动控制电路按SB5→KM2通电动作并自锁，M3也动作带动冷却泵。
其中冷却泵电机的电源接通与否靠插座开关XS1-XP1控制。
3砂轮升降电动机M4的控制电路按SB6→KM3线圈运电→电动机M4正转上升，松开停止按SB7→KM4线圈通电→电动机M4反转下降。
4 电磁吸盘工作电路整流回路由电源变压器TC和桥式整流电路组成，输出110V直流电压。
保护电路➢ 失磁保护线路失磁保护线路由零压继电器KU及其控制触头KUV组成。
其保护作用是，当线路电压下降幅度过大甚至为零时，KU自动释放，其控制触头KUV断开，从而切断控制电路，以防止因吸盘吸力不足或消失而导致工件被砂轮抛出。
➢ RC放电回路RC放电电路由放电电阻R和电容C组成，并联在吸盘的电磁线圈两端，吸盘的电磁线圈是一个很大的电感，在充磁过程中存在着大量的磁埸能量，在电磁吸盘断电时能产生很高的自感电动势，能击穿线圈或其它电器件，故在两端接有R和C组成放电电路进行放电。
充磁与去磁控制电路①充磁过程按SB8→KM5线圈通电吸合并自锁→触点KM5（35－36）和KM5（37－38）闭合接通充磁电路。
通电回路：VC（+）→FU5→XS2→YH→XS2→KM5（37－38）→FU5→VC-。
工作加工完毕，按SB9使KM5线圈断电、切断充磁回路由于吸盘和工件中都残存剩磁很难分离，故应对工件和吸盘进行去磁处理。
②去磁过程去磁采用反向送电控制，去磁时间不能太长，太长反而会反向磁化，按SB10→KM6线圈通电，接通去磁电路通电回路：VC（+）→FU5→KM6（35－37）→XS2→YH→XS2→KM6（36－38）→FU5→VC（-）。
任务三M7130型平面磨床电气控制电路常见故障分析与处理
教案内容
图1 M7130型平面磨床的外形结构
型平面磨床主要由立柱、滑座、砂轮箱、电磁吸盘、工作台、床身等组成。
型平面磨床的运动方式
砂轮的高速旋转属于主运动。
工作台的往复运动（纵向进给）、砂轮架的横向（前后）运动、砂轮架的升降运动（垂直进给）属于进给运动。
图2 工作台工作示意图
三、M7130 型平面磨床的工作原理
图3 M7130型平面磨床的电气原理图1.M7130 型平面磨床的电路特点与控制要求
砂轮的旋转运动；
砂轮架的横向进给；
砂轮架的升降运动；
工作台的往复运动；
冷却液的供给；
电磁吸盘的控制。
2.M7130 型平面磨床的控制原理
主电路分析；
控制电路分析；
电磁吸盘电路分析；
照明电路分析。
图4 电磁吸盘的结构和工作原理图具有安全意识和规范意
识。
M7120型平面磨床的电气控制电路及工作原理M7120型平面磨床主要由主线路、控制线路、照明及指示灯线路及电磁工作台线路等组成，如图8.4所示。
下面按线路的几大部分分别对其工作原理及用途作简单介绍。
图8.4M7120型平面磨床的电气控制电路M7120型平面磨床的主线路有四台电动机，M1为液压泵电动机，它在工作中起到工作台往复运动的作用；M2是砂轮电动机，可带动砂轮旋转起磨削加工工件作用；M3电动机做辅助工作，它是冷却泵电动机，为砂轮磨削工作起冷却作用；M4为砂轮机升降电动机，用于调整砂轮与工作件的位置。
M1、M2及M3电动机在工作中只要求正转，其中对冷却泵电动机还要求在砂轮电动机转动工作后才能使它工作，否则没有意义。
对升降电动机要求它正反方向均能旋转。
控制线路对M1、M2、M3电动机有过载保护和欠压保护能力，由热继电器FR1、FR2、FR3和欠压继电器完成保护，而四台电动机短路保护则需FU1做短路保护。
电磁工作台控制线路首先由变压器T1进行变压后，再经整流提供110V的直流电压，供电磁工作台用，它的保护线路是由欠压继电器、放电电容和电阻组成。
线路中的照明灯电路是由变压器提供36V电压，由低压灯泡进行照明。
另外还有5个指示灯：HL亮证明工作台通入电源；HL1亮表示液压泵电动机已运行；HL2亮表示砂轮机电动机及冷却泵电动机已工作；HL3亮表示升降电动机工作；HL4亮表示电磁吸盘工作。
M7120型平面磨床的工作原理是，当电源380V正常通入磨床后，线路无故障时，欠压继电器动作，其常开触点KA闭合，为KM1、KM2接触器吸合做好准备，当按下SB1按钮后，接触器KM1的线圈得电吸合，液压泵电动机开始运转，由于接触器KM1的吸合，自锁点自锁使M1电动机在松开按钮后继续运行，如工作完毕按下停止按钮，KM1失电释放，M1便停止运行。
如需砂轮电动机以及冷却泵电动机工作时，按下按钮SB3后，接触器KM2便得电吸合，此时砂轮机和冷却泵电动机可同时工作，正向运转。
湖南工业大学课程设计资料袋机械工程学院（系、部）2012 ~ 2013 学年第二学期课程名称机电控制技术课程设计指导教师吴吉平职称教授学生姓名陈谷专业班级机设1005 学号10405700420题目平面磨床的电气控制成绩起止日期2013 年6 月14 日～2013 年 6 月23 日目录清单湖南工业大学课程设计任务书2012 —2013 学年第二学期机械工程学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业 5 班课程名称：机电控制技术课程设计设计题目：平面磨床的电气控制完成期限：自2013 年 6 月14 日至2013 年 6 月23 日共 1 周指导教师（签字）：2013 年 6 月14 日系（教研室）主任（签字）：2013年 6 月24 日机床电气控制技术设计说明书平面磨床的电气控制起止日期：2013 年6月14 日至2013年6月23 日学生姓名陈谷班级机设1005学号10405700420成绩指导教师(签字)机械工程学院2013年 6月23日目录一、设计要求 (1)二、电力拖动及控制要求 (2)三、平面磨床电气控制电路 (4)3.1主电路 (4)3.2控制电路 (4)3.3联锁、保护环节 (5)3.4电磁吸盘控制电路 (6)3.5照明电路与去磁器 (6)四、平面磨床控制电路图及其解析 (7)4.1选用控制线路的设计方法 (7)4.2.继电器——接触器控制线路 (8)五、电器元件的选用 (11)5.1电气元件选择的原则 (11)5.2按钮、组合开关的选用 (11)5.3接触器的选用 (12)5.4热继电器的选择 (12)5.5熔断器的选择 (13)5.6控制变压器的选择 (13)六、可编程控制器PLC控制系统的设计 (15)6.1控制线路的改造及PLC的选用 (15)6.2PLC的外部接线 (16)七、设计总结 (18)参考文献 (19)一、设计要求M7130型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮架、滑座、立柱等部分组成。
在床身上装有液压传动装置，以便工作台在床身导轨上通过压力油推动活塞作往复直线运动，实现水平方向进给运动。
工作台面上有T形槽，用以安装电磁吸盘或直接安装大型工件。
床身上固定有立柱，滑座安装在立柱的垂直导轨上，实现垂直方向进给。
在滑座的水平导轨上安装砂轮架，砂轮架由装入式电动机直接拖动，通过滑座内部的液压传动机构实现横向进给。
平面磨床砂轮的旋转运动为主运动，工作台完成一次往复运动时，砂轮架作一次间断性的横向进给，直至完成整个平面的磨削，然后砂轮架连同滑座沿垂直导轨作间断性的垂直进给，直至达到工件加工尺寸。
平面磨床的辅助运动，如砂轮架在滑座的水平导轨上作快速横向移动，滑座在立柱的垂直导轨上作快速垂直移动，以及工作台往复运动速度的调整等。
二、电力拖动及控制要求基于上述磨床的工作性质和加工精度要求，对电力拖动控制方案提出如下要求：(1）平面磨床是一种精密加工机床，为了保证其加工精度要求，机床运行时要求平稳。
工作台往复运动在换向时要求惯性要小，无冲击力，因此，工作台的往复运动采用液压传动。
由电动机拖动液压泵，供应压力油，通过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身上的液压换向阀（开关），改变压力油的流向，实现工作台的换向和自动往复运动。
(2）为了简化磨床的机械传动机构，采用多电动机单独拖动。
M7130型平面磨床采用三台电动机拖动，砂轮的旋转运动由装入式电动机直接拖动。
液压泵由液压泵电动机拖动，经液压传动装置完成工作台的往复（纵向进给）运动，砂轮架的横向进给运动，砂轮架的快速横向移动以及工作台导轨的润滑等。
拖动冷却泵的电动机为磨削加工提供冷却液。
(3）为了提高磨削质量，要求砂轮有较高转速，通常采用两极（理想空载转速为3000r/min 频率为50Hz）的笼型异步电动机拖动。
为了提高调整运转的砂轮主轴的风度，采用装入式电动机拖动，电动机与砂轮主轴同轴，从而提高了磨床的加工精度。
(4）平面磨削加工中，由于磨削温度高，为减少工件的热变形，必须使工件得到充分的冷却，同时冷却液能冲走磨屑和砂粒，以保证磨削精度。
(5）平面磨床常用电磁吸盘，利用电磁吸力很方便地安装和加工小工件，且工件在加工过程中由于发热变形，电磁吸盘允许工件有自由伸缩余地，从而保证加工精度。
为了满足上述电力拖动控制方案的要求，对M7130型平面磨床的电力拖动控制系统提出以下几点要求：(1）砂轮、液压泵、冷却泵三台电动机都只要求单方向旋转。
(2) 冷却泵电动机应随砂轮电动机的开动而开动，若加工中不需要冷却液时，可单独断开冷却泵电动机。
(3）在正常加工中，若电磁吸盘吸力不足或消失时，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身力打飞而发生人身和设备事故。
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开支，机床作调整运动。
(4）电磁吸盘励磁线圈具有吸牢工件的正向励磁、松开工件的断开励磁、以及为抵消剩磁便于取下工件的反励磁控制环节。
(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，零压、欠压保护，电磁吸力不足的欠电流保护，以及线圈断开时产生高电压，而危及电路中其它电器设备的过压保护等等。
(6）机床照明电路与工件去磁的控制环节。
三、平面磨床电气控制电路3.1主电路由电源引入开关Q控制整机电源的接通与断开。
三台电动均要求单向旋转，M1砂轮电动机、M2冷却泵电动机，同时由接触器KM1控制，而M2电动机再经过X1插销实现单独判断控制，M3液压泵电动机由接触器KM2控制。
如下图3.1所示图 3.1 主电路图3.2控制电路电动机控制电路的控制电源直接采用交流380V，由按钮SB1、SB2和接触器KM2构成了砂轮电动机M1单向起支和停止控制电路。
由按钮SB3、SB4和接触器KM2构成了液压泵电动机M3单向旋转起动和停止控制电路。
实现两台电动机独立操作控制。
如下图3.2所示：图 3.2 控制电路3.3联锁、保护环节平面磨床在加工中出现电磁吸盘吸力不足或消失时，为确保人身和设备的安全，不允许继续加工。
因此，在两台电动机的控制电路中应使欠电流继电器KA 常开触点，达到欠磁联锁保护。
在不加工时又能单独控制砂轮与液压泵电动机运转工作，因此，在控制电路中KA（3-4）触点处并接转换开关SA1于“去磁”位置时，触点（3-4）接通来实现。
如下图3.3所示：图 3.3 连锁保护主电路与控制电路由熔断器FU1、FU2分别实现适中保护。
砂轮与液压泵电动机利用热继电器FR1、FR2实现长期过载保护。
为了保护工件与砂轮的安全，当有一台电动机过载停机时，另一台电动机也应停止。
因此，应将FR1、FR2常闭触点串接在总控制电路中。
3.4电磁吸盘控制电路电磁吸盘又称为电磁工作台，它也是安装工件的一种夹具。
具有夹紧迅速、不损伤工件、且一次能吸牢若干个工件，工作效率高，加工精度高等优点。
但它的夹紧程度不可调整，电磁吸盘要用直流电源，且不能用于加工非磁性材料的工件。
3.5照明电路与去磁器照明电路由照明变压器T1，将380V电压降为24V，并由开关SA2控制照明灯EL，照明变压器二次侧装有熔断器FU3作为短路保护。
其一次侧短路可由熔断器FU2实现保护。
在平面磨床上加工的零件可能存在有剩磁，若零件对剩磁有严格要求，应在电磁吸盘取下工件后进行去磁处理。
交流去磁器是平面磨床的一个附件。
使用时，将交流去磁器插头插在床身的X2插座上，再将工件放在去磁器上处理即可去磁。
四、平面磨床控制电路图及其解析4.1选用控制线路的设计方法控制线路的设计大体可分为二种，分别为经验设计法和逻辑设计法4.1.1经验设计法的基本步骤（1）收集分析国内外现有同类设备的相关资料，使所设计的控制系统合理满足设计要求。
（2）控制线路设计，一般的机床控制线路设计包括主电路，控制电路和辅助电路的设计。
首先进行主电路设计：主要是考虑从电源到执行元件（例如电动机）之间的线路设计。
然后进行控制线路设计：主要考虑如何满足电动机的各种运动功能及生产工艺要求，包括实现加工过程自动化或半自动化的控制等，也就是完成正确地“选择”和有机地“组合”的任务；最后考虑如何完善整个控制电路的设计，各种保护，联琐以及信号，照明等辅助电路的设计。
（3）全面检查所设计电路，有条件时，可以进行模拟试验，以进一步完善设计。
4.1.2经验设计法的基本特点（1）设计过程是逐步完善的，一般不易获得最佳的设计方案。
但该方法简单易行，应用很广。
（2）需反复修改，这样会影响设计速度。
（3）需要一定的经验，设计中往往会因考虑不周而影响电路的可靠性。
（4）一般需要进行模拟试验。
4.1.3逻辑设计法的基本概念逻辑设计法，主要是根据生产工艺的要求（工作循环，液压系统图等），将控制线路中的接触器，继电器线圈的通电与断电，触点的闭合与断开，以及主令元件的接通和断开等看成逻辑变量，并将这些逻辑变量关系表示为逻辑函数的关系式，再运用逻辑函数基本公式和运算规律，对逻辑函数式进行简化，然后根据简化的逻辑函数式画出相应的线路原理图，最后再进一步检查，化简和完善，以期获得既满足工艺要求，又经济合理的最佳设计方案。
4.1.4逻辑设计法的一般步骤（1）按工艺要求作出工作循环图。
（2）确定执行元件与检测元件，并作出执行元件节拍表和检测元件状态表。
（3）根据检测元件状态表写出各程序的特征数，并确定分组，设置中间记忆元件，各分组所有程序能区分开。
（4）列写中间记忆元件开关函数及其执行元件动作逻辑函数表达式，并画出相应的电路图。
（5）对按逻辑函数表达式画出的控制逻辑电路图进行检查，化简和完善。
逻辑设计法与经验设计法相比，采用逻辑设计的电路较为合理，能节省所用元件的数量，能获得某种逻辑功能的最简电路，但是逻辑设计法整个设计过程较为复杂，对于一些复杂的控制要求，还必须设计许多新的条件，同时对电路竞争问题也较难处理。
因此，在一般的电器控制线路设计中，逻辑设计法仅为经验设计法的辅助和补充。
4.2.继电器——接触器控制线路4.2.1平面磨床控制电路图通过上面的分析，对于线路的设计我们采用的是经验设计法。
其控制线路设计图4.1图 4.1 M7130型平面磨床电气控制电路图4.1为M7130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盒内，控制按钮安装在床身左前部的电气操纵盒上。
图4.1中M1为砂轮电动机，M2为冷却泵电动机，都由KM1的主触点控制，再经X1插销向M2实现单独判断控制供电。
M3为液压泵电动机，由KM2的主触点控制。
4.2.2控制电路合上电源开关QS，若转换开关SA1处于工作位置，当电源电压正常时，欠电流继电器KA触点（3-4）接通，若SA1处于去磁位置，SA1（3-4）接通，便可进行操作。
