機電傳動與控制綜合訓(xùn)練M7475b型立軸平面磨床控制電路分析

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)機電傳動與控制課程綜合訓(xùn)練項目報告綜合訓(xùn)練項目 M7475b型立軸圓臺平面磨床控制電路設(shè)計指 導(dǎo) 教 師 李建剛 院（系、部） 機械學(xué)院 專 業(yè) 班 級 機電14-4班 組 別 第八組 學(xué) 號 1407060432 姓 名 周乃發(fā) 日 期 2016.11.5 一、綜合訓(xùn)練項目任務(wù)書綜合訓(xùn)練項目 M7475b型立軸圓臺平面磨床控制電路設(shè)計目的和要求：加強對繼電-接觸器控制線路的單機拖動系統(tǒng)的理解；應(yīng)用電氣控制的基本理論和方法，解決某型機床往復(fù)運動問題；提高分析和解決實際工程問題的能力。促成“富于探索精神，具有較強的自學(xué)能力、開拓創(chuàng)新意識和敏銳的觀察事物以及分析處理事物的能力”的目

2、標實現(xiàn)。成果形式：M7475b型立軸圓臺平面磨床控制電路設(shè)計說明書，主回路和控制回路的圖紙2-3張。相關(guān)參數(shù)：M7475b型立軸圓臺平面磨床磨削工件最大尺寸（直徑×高）： 780*300mm M7475b型立軸圓臺平面磨床工作臺最大回旋直徑： 780mm M7475b型立軸圓臺平面磨床工作臺轉(zhuǎn)速20r/min M7475b型立軸圓臺平面磨床工作臺移動距離450mm M7475b型立軸圓臺平面磨床工作臺移動速度4m/min M7475b型立軸圓臺平面磨床磨頭快速移動速度0.22m/min M7475b型立軸圓臺平面磨床手輪每轉(zhuǎn)磨頭垂直移動距離0.5mm M7475b型立軸圓臺平面磨床刻

3、度盤每圈磨頭垂直移動距離2.5mm M7475b型立軸圓臺平面磨床刻度盤每格磨頭垂直移動距離0.01mm M7475b型立軸圓臺平面磨床磨頭電機功率25KW M7475b型立軸圓臺平面磨床磨頭升降電機功率0.75KW M7475b型立軸圓臺平面磨床工作臺移動電機功率0.75KW M7475b型立軸圓臺平面磨床工作臺旋轉(zhuǎn)電機功率2.2/2.8KW M7475b型立軸圓臺平面磨床機床總功率30KW詳細設(shè)計要求：（1） M7475b型立軸圓臺平面磨床工作臺由工作臺轉(zhuǎn)動電動機M2和工作臺移動電動機M3兩臺電動機控制。其中工作臺轉(zhuǎn)動電動機M2由KM4、KM5控制，當機床電磁吸盤欠電流或零電流時，KM4、

4、KM5失電釋放，M2停止運轉(zhuǎn)；此外，SA1可控制M2高速、低速、零速三擋。對于工作臺移動電動機M3，SB4是其正轉(zhuǎn)電動按鈕，SB5是反轉(zhuǎn)點動按鈕；此外，當工作臺在退出和進入過程中撞擊ST1或ST2時，M3退出或進入將停止。；（3）按下反向啟動按鈕SB3，工作臺則先后退，再前進，以此循環(huán)，自動往返運動；（4）電動機具有短路保護、長期過載保護，自鎖和互鎖保護；（5）能熟練運用繪圖軟件繪制龍門刨床控制主回路圖、控制回路圖和自動往返工序流程圖。 （2）按鈕SB1為機床的總起動按鈕；SB9為總停止按鈕；SB2為砂輪電動機M1的起動按鈕；SB3為砂輪電動機的停止按鈕；SB4、SB5為工作臺移動電動機M3的

5、退出和進入的點動SB6、SB7為砂輪升降電動機M4的上升、下降點動按鈕；SB8、SB10為自動進給起動和停止按鈕；手動開關(guān)SA1為工作臺轉(zhuǎn)動電動機M2的高、低速轉(zhuǎn)換開關(guān)；SA5為砂輪升降電動機M4自動和手動轉(zhuǎn)換開關(guān)；SA3為冷卻泵電動機M5的控制開關(guān)；SA2為充、去磁轉(zhuǎn)換開關(guān)。按下按鈕SB1，電壓繼電器KV通電閉合并自鎖，按下砂輪電動機M1的起動按鈕SB2，接觸器KM1、KM2、KM3先后閉合，砂輪電動機M1作星-三角降壓起動運行。將手動開關(guān)SA1扳至“高速”檔，工作臺轉(zhuǎn)動電動機M2高速起動運轉(zhuǎn)；將手動開關(guān)SA1扳至“低速”檔，工作臺轉(zhuǎn)動電動機M2低速起動運轉(zhuǎn)。按下按鈕SB4，接觸器KM6通電

6、閉合，工作臺電動機M3帶動工作臺退出；按下按鈕SB5，接觸器KM7通電閉合，工作臺電動機M3帶動工作臺進入。砂輪升降電動機M4的控制分為自動和手動。將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5扳至“手動”檔位置（SA5-1），按下上升或下降按鈕SB6或SB7，接觸器KM8或KM9得電，砂輪升降電動機M4正傳或反轉(zhuǎn)，帶動砂輪上升或下降。將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5扳至“自動”檔位置（SA5-2），按下按鈕SB10，接觸器KM11和電磁鐵YA通電，自動進給電動機M6起動運轉(zhuǎn)，帶動工作臺自動向下工進，對工件進行磨削加工。加工完畢，壓合行程開關(guān)ST4，時間繼電器KT2通電閉合并自鎖，YA斷電，工作臺停止進給，經(jīng)過一定的時間后，接觸器KM、K

7、T2失電，自動進給電動機M6停轉(zhuǎn)。冷卻泵電動機M5由手動開關(guān)SA3控制。（3）電動機具有短路保護、長期過載保護，自鎖和互鎖保護。（4）能熟練運用Visio繪制Z35型搖臂鉆床控制主回路圖、控制回路圖。（5）機床的運動 主運動。包括磨外圓時砂輪的旋轉(zhuǎn)運動及磨內(nèi)圓時砂輪的旋轉(zhuǎn)運動。磨外圓和磨內(nèi)圓的主運動分別由兩臺電動機驅(qū)動，設(shè)有互鎖機構(gòu)。 進給運動。包括工件旋轉(zhuǎn)運動、工件縱向往復(fù)移動及砂輪橫向移動?？v磨時，橫向進給運動是周期性間歇進給；切入式磨削時，是連續(xù)進給運動。 輔助運動。輔助運動是指砂輪快速進退時工作臺手動移動及尾座套筒的退回。二、指導(dǎo)教師評閱意見 指導(dǎo)教師簽字：三、綜合訓(xùn)練項目設(shè)計內(nèi)容1、

8、磨床簡介1.1引言所有用砂輪、砂帶、油石、研磨劑等為工具對金屬表面進行加工的機床，稱為磨床。磨床的加工特點是可以獲得高的加工精度和很低的表面粗糙度，因此，磨床主要用于零件的精加工工序，特別是淬硬鋼件和高硬度特殊材料的零件表面。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對儀器、設(shè)備零部件的精度和表面粗糙度要求越來越高，各種高硬度材料的應(yīng)用日益增多，以及由于精密鑄造和精密鍛造技術(shù)的不斷發(fā)展，有可能將毛坯不經(jīng)其他切削加工而直接由磨床加工后形成成品。因此，現(xiàn)代機械制造業(yè)中磨床的使用越來越廣泛，磨床在機床總量中的比重也在不斷上升。平面磨床為磨床的一種。主要用砂輪旋轉(zhuǎn)研磨工件以使其可達到要求的平整度,根據(jù)工作臺形狀可分為矩

9、形工作臺和圓形工作臺兩種，矩形工作臺平面磨床的主參數(shù)為工作臺寬度及長度，圓臺平面磨床的主參數(shù)為工作臺面直徑。根據(jù)軸類的不同可分為臥軸及立軸磨床之分。如M7130臥軸矩臺平面磨床，M7475立軸圓臺平面磨床。 立軸圓臺平面磨床床身是以砂輪端面進行磨削，是一種高效率，精密穩(wěn)定的加工磨床。該系列機床在提高床身和磨頭剛性方面已做了較大改進。立柱采用三點調(diào)整，結(jié)構(gòu)緊湊，工作臺為圓形強力電磁吸盤，磁力平滑可調(diào)，精度穩(wěn)定，功率大，可充退磁，并配有冷卻液凈化裝置等特點。 1.2磨床的發(fā)展史 十八世紀30年代，為了適應(yīng)鐘表、自行車、縫紉機和槍械等零件淬硬后的加工，英國、德國和美國分別研制出使用天然磨料砂輪的磨床

10、。這些磨床是在當時現(xiàn)成的機床如車床、刨床等上面加裝磨頭改制而成的，它們結(jié)構(gòu)簡單，剛度低，磨削時易產(chǎn)生振動，要求操作工人要有很高的技藝才能磨出精密的工件。1876年在巴黎博覽會展出的美國布朗-夏普公司制造的萬能外圓磨床，是首次具有現(xiàn)代磨床基本特征的機械。它的工件頭架和尾座安裝在往復(fù)移動的工作臺上，箱形床身提高了機床剛度，并帶有內(nèi)圓磨削附件。1883年，這家公司制成磨頭裝在立柱上、工作臺作往復(fù)移動的平面磨床。1900年前后，人造磨料的發(fā)展和液壓傳動的應(yīng)用，對磨床的發(fā)展有很大的推動作用。隨著近代工業(yè)特別是汽車工業(yè)的發(fā)展，各種不同類型的磨床相繼問世。例如20世紀初，先后研制出加工氣缸體的行星內(nèi)圓磨床、

11、曲軸磨床、凸輪軸磨床和帶電磁吸盤的活塞環(huán)磨床等。自動測量裝置于1908年開始應(yīng)用到磨床上。到了1920年前后，無心磨床、雙端面磨床、軋輥磨床、導(dǎo)軌磨床，珩磨機和超精加工機床等相繼制成使用；50年代又出現(xiàn)了可作鏡面磨削的高精度外圓磨床；60年代末又出現(xiàn)了砂輪線速度達6080米/秒的高速磨床和大切深、緩進給磨削平面磨床；70年代，采用微處理機的數(shù)字控制和適應(yīng)控制等技術(shù)在磨床上得到了廣泛的應(yīng)用。1.3磨床發(fā)展現(xiàn)狀1.3.1自動化：工具制造廠生產(chǎn)新刀具時，由于批量大，所以效率高。但刀具修磨廠就沒有這種條件，只有通過自動化來解決效率問題。刀具修磨商并不要求機床實現(xiàn)無人操作，但希望一名操作者能夠看管多臺機

12、床以控制成本。1.3.2應(yīng)用軟件的開發(fā)：現(xiàn)在工廠希望磨削加工的自動化程度越高越好，不管生產(chǎn)批量大小，問題的關(guān)鍵是實現(xiàn)柔性化。他近年的工作致力于建立一套刀具和砂輪的自動裝卸系統(tǒng)，以實現(xiàn)磨削過程無人看管或盡量減少看管。軟件的重要性日益增加的原因是：有能力手工操作磨制復(fù)雜刀具的高水平工人數(shù)量在減少。另外，手工制作的刀具也難于滿足現(xiàn)代機床對切削速度和精度的要求。與CNC磨削相比，手工磨削會降低切削刃的質(zhì)量和一致性。因為手工磨削時，刀具要靠在支承片上，砂輪磨削方向指向切削刃，這就會產(chǎn)生刃口毛刺。而CNC磨削則相反，工作時不用支承片，磨削方向背離切削刃，就不會產(chǎn)生刃口毛刺。1.3.3高精度：許多制造商把減

13、少操作時間作為首要目標，但另外一些廠商卻把零件質(zhì)量放在最重要的位置(如高精度刀具和醫(yī)用零部件制造商)。隨著磨床生產(chǎn)技術(shù)的改進，新近開發(fā)的機床能夠保證非常嚴格的公差和超常的光潔度。1.4發(fā)展趨勢 據(jù)不完全統(tǒng)計，不久前在美國芝加哥舉行的國際制造技術(shù)展覽會（IMTS）上有20多家平磨專業(yè)生產(chǎn)廠的60多臺平面磨床以平磨實物形式參展，包括了歐、美、日及我國的主要平磨制造廠。有關(guān)專家分析了此次參展的平面磨床的主要特點并預(yù)測今后平面磨床的發(fā)展趨勢。 主要特點有： 從規(guī)格上看，以小型平磨為主，在全部平磨展品中，臺面寬200mm以下的幾乎占50%，小規(guī)格機床的運輸及布展比較方便；國外平磨不分普通、精密、高精度的

14、精度等級，相對小規(guī)格機床，精度容易做得很高；在國際市場上，中、小規(guī)格平磨的潛在需求很大。 從控制上看，70%以上的平磨展品為數(shù)控型，有單軸、雙軸及三軸數(shù)控，最多達五軸控制，尤其是400以上的大規(guī)格機型，全為數(shù)控型。由于技術(shù)水平的發(fā)展導(dǎo)致功能變化，平磨已從傳統(tǒng)的平面磨向成形磨轉(zhuǎn)變，常規(guī)控制已難以實現(xiàn)功能的要求。數(shù)控平磨已形成一個市場潮流。 從功能上看，50%以上的平面磨床不僅僅用于水平平面加工，而且轉(zhuǎn)向成形、臺階、切入、快速抖動、三維空間曲線等表面磨削加工，如ELB、BLM公司以平磨為基礎(chǔ)變化而成的五軸聯(lián)動磨削中心，可實現(xiàn)非平面型復(fù)雜曲面的磨削；Unison、Trutech公司的柔性磨削系統(tǒng)，可

15、實現(xiàn)成形、無心、外圓、工具、輪廓等磨削工藝；還有裕福、Parker公司等的快速抖動磨等，反映出平磨是磨床類機床中演變潛力最大的一種機型。 發(fā)展呈現(xiàn)四大變化： 高速、復(fù)合、高精度、高剛性仍是金切機床的發(fā)展主調(diào)，但又有新的變化。復(fù)合，已從原來的為復(fù)合而復(fù)合轉(zhuǎn)為從實用高效考慮為主，如車、銑復(fù)合，車、銑、鉆的復(fù)合，銑床和電火花的復(fù)合；從功能上看，復(fù)合型機床的針對性很強，針對某類零件考慮；從精度上看，定位精度2m，重復(fù)定位精度±1m的機床已比比皆是；從主軸轉(zhuǎn)速來看，8.2kw主軸達60000r/min，13kw達42000r/min，高速已不是小功率主軸的專有特征；從剛性上看，已出現(xiàn)可加工60

16、HRC硬度材料的加工中心。 模塊化的設(shè)計在機床制造中已得到普遍應(yīng)用。橫向系列、縱向系列、全系列、跨系列的模塊化設(shè)計，在展品中體現(xiàn)得淋漓盡致。 全自動的概念已發(fā)生變化。傳統(tǒng)的全自動機床是用一只氣動或液動的機械手實現(xiàn)工件的自動上、下料，但展覽上有超過10臺以上的加工中心和車削中心，采用真正意義的多關(guān)節(jié)串聯(lián)式機器人，來實現(xiàn)工件的上、下料，包括完工零件的堆放?？刂频姆秶哟?，組線的靈活性加強，同時輔助配套的機械大大減少。 環(huán)保要求越來越高。在展出的展品中，絕大部分的機床產(chǎn)品都采用全封閉的罩殼，絕對沒有切屑或切削液外濺的現(xiàn)象。另一方面，大量的工業(yè)清洗機和切削液處理機系統(tǒng)的展出，亦同時反映現(xiàn)代制造業(yè)對環(huán)保

17、越來越高的要求。 未來平磨發(fā)展的根本在于設(shè)計創(chuàng)新： 平磨是數(shù)控刀柄磨床類機床中發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮臋C床，在完成傳統(tǒng)的平面磨削功能外，以平磨的床身、拖板、臺面、磨頭等大件為基礎(chǔ)，可以演變成外圓、曲線、工具、無心等磨床。我國應(yīng)在完成平磨規(guī)格系列的完善后，跳出傳統(tǒng)的平面磨削的思維轉(zhuǎn)到曲線或輪廓等非平面磨削加工的思路上去進一步發(fā)展，形成具有我們自己特色的技術(shù)和產(chǎn)品。 模塊化設(shè)計將是貫穿產(chǎn)品設(shè)計全過程的一條主線，無論是機床技術(shù)發(fā)展的潮流還是市場競爭的要求；無論是降低成本的需要，還是提高產(chǎn)品質(zhì)量的需要，都要求我們在今后產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計中，切實做好模塊化設(shè)計工作。 世界機床工業(yè)的發(fā)展，根本一點是設(shè)計創(chuàng)新理念的發(fā)展，

18、美國芝加哥展覽會，是世界上第一臺虛擬軸機床的展示地，本屆展覽會上的大量先進機床展品亦無不昭示著一點：傳統(tǒng)的金屬切削原理，用一種全新的現(xiàn)代設(shè)計理念，結(jié)合先進的控制技術(shù)，正在推動機床技術(shù)發(fā)生重大變化。1.5平面磨床的類型平面磨床主要用于磨削各種零件的平面，根據(jù)砂輪工作面的不同，平面磨床可分為圓周磨削和端面兩類。前者砂輪主要處于水平（臥式）位置，后者砂輪主軸處于垂直（立式）位置。根據(jù)工作臺形狀不同，平面磨床由分為矩形工作臺和圓形工作臺兩類。為此，普通平面磨床主要有下列四種類型：（1）臥軸矩臺式平面磨床。砂輪旋轉(zhuǎn)為主運動，工作臺縱向往復(fù)移動和砂輪架間歇橫向移動是進給運動，砂輪垂直移動是切入運動。（如圖

19、2-1 a）（2）臥軸圓臺式平面磨床。砂輪旋轉(zhuǎn)為主運動，圓工作臺轉(zhuǎn)動是圓周進給運動，砂輪架連續(xù)徑向移動是進給運動，砂輪架間歇垂直移動是切入運動。此外，圓工作臺的回轉(zhuǎn)中心線可傾斜，以磨削錐面。（如圖2-1b）（3）立軸矩臺式平面磨床。砂輪旋轉(zhuǎn)為主運動，工作臺縱向往復(fù)移動是進給運動，砂輪垂直移動是切入運動，砂輪架間歇垂直移動是切入運動。（如圖2-1 c）（4）立軸圓臺式平面磨床。砂輪旋轉(zhuǎn)為主運動，圓工作臺轉(zhuǎn)動是圓周進給運動，砂輪架間歇垂直移動是切入運動，工作臺的左右移動是作進給運動。（如圖2-1 d） 上述四種類型中，圓周磨削與端面磨削相比，端面磨削的砂輪直徑較大，能同時磨削出工件的全寬，磨削面積

20、大，生產(chǎn)率高，但端面磨削時砂輪與工件接觸面大，冷卻困難不易排屑，故加工精度和表面粗糙度稍差。圓臺與矩臺相比，圓臺式平面磨床由于連續(xù)進給生產(chǎn)率稍高。但圓臺式只適于磨削小零件和大直徑的環(huán)形零件端面，不能磨削長形零件。而矩臺式可方便地磨削各種零件及直徑小的矩臺寬度的環(huán)形零件。1.6M7475型立軸圓臺平面磨床的主要特點M7475磨床以砂輪端面進行磨削,是一種高效率,精密穩(wěn)定的加工機床。該系列機床在提高床身和磨頭剛性作了較大改進。1、床身和磨頭剛性強。 2、立柱采用三點調(diào)整，結(jié)構(gòu)緊湊。 3、工作臺為圓形強力電磁吸盤。 4、功率大，可充退磁通過開關(guān)電源按鈕來實現(xiàn)的。 5、配有冷卻液凈化裝置。 6.具有機

21、床功率大，磨削效率高，操作簡單方便等特點。2、機床的傳動2.1機械傳動系統(tǒng) 2.1.1外圓磨削主運動傳動鏈。外圓磨削時，砂輪主軸的旋轉(zhuǎn)由砂輪電動機（1440 r/min，4KW）經(jīng)4根V帶（三角帶、梯形帶）直接驅(qū)動。砂輪主軸轉(zhuǎn)速達1670 r/min. 2.1.2內(nèi)圓磨削主運動傳動鏈。內(nèi)圓磨削時，砂輪主軸的旋轉(zhuǎn)由內(nèi)圓砂輪電動機（2840 r/min，1.1KW）經(jīng)平皮帶直接驅(qū)動。更換皮帶輪可使內(nèi)圓砂輪得到兩種轉(zhuǎn)速。兩級內(nèi)圓砂輪主軸轉(zhuǎn)速分別是10000 r/min和15000 r/min。 2.1.3工件圓周進給傳動鏈。工件圓周運動由頭架上的雙速電動機（700/1350 r/min，0.55/1

22、.1KW）經(jīng)V帶（三角帶、梯形帶）塔輪及兩級V帶（三角帶、梯形帶）傳動，使頭架的撥盤轉(zhuǎn)動，再經(jīng)撥盤撥動工件或通過卡盤帶動工件作圓周進給運動。 2.1.4手動工作臺往復(fù)運動傳動鏈。磨削階梯軸的臺階或調(diào)整機床時，可以手動工作臺移動。為避免工作臺縱向移動時帶動手輪A快速轉(zhuǎn)動碰傷操作人員，機床采用了互鎖液壓缸。軸上的互鎖液壓缸和液壓系統(tǒng)相通，當液壓驅(qū)動工作臺移動時，壓力油同時進入液壓缸，推動活塞使軸上的雙聯(lián)齒輪移動，使齒輪Z18與Z72脫開，手輪A并不轉(zhuǎn)動。當工作臺不用液壓驅(qū)動時，互鎖油缸通回油，在彈簧作用下，齒輪Z18與Z72重新嚙合，轉(zhuǎn)動手輪A便可實現(xiàn)工作臺縱向移動。 2.1.5砂輪架的橫向進給運

23、動傳動鏈。本機床的橫向進給運動可由手動實現(xiàn)粗、細兩種進給。橫向手動分粗進給和細進給兩種。粗進給時手柄E前推，軸與軸上的齒輪Z50嚙合，此時轉(zhuǎn)動手輪B，經(jīng)齒輪副50/50和44/88、絲杠，砂輪架作橫向粗進給。手輪B一轉(zhuǎn)，砂輪架橫向移動2mm。手輪B上的刻度盤D分為200格，每格進給量為0.01mm。手輪細進給時，手柄E拉回圖示位置，齒輪Z80與齒輪Z20嚙合，轉(zhuǎn)動手輪B，經(jīng)齒輪副20/80、44/88、絲杠，砂輪架作橫向進給。手輪B一轉(zhuǎn)，砂輪架橫向移動0.5mm,刻度盤D每格進給量為0.0025mm。2.1.6定程磨削。當磨削一批工件時，為了簡化操作和節(jié)省時間，通常在試磨第一個工件達到要求直徑

24、后，可調(diào)整刻度盤上的擋塊F的位置，使它在橫向進給到所需直徑時，正好與固定在床身前罩上的定位爪相碰。因此，磨削后續(xù)工件時，只需手動橫向進給手輪或開動液壓自動進給，當擋板F碰到定位爪上時，停止進給，即可達到所需的磨削直徑。利用定程磨削可減少測量工件尺寸的次數(shù)。當砂輪磨損或修整后，由擋板F控制的工件直徑變大了。這時必須調(diào)整砂輪架進給的重點位置，即調(diào)整刻度盤D上擋板F的位置。調(diào)整方法是：撥出旋鈕C，使它與手輪B上的銷子脫開，順時針轉(zhuǎn)動旋鈕C，經(jīng)齒輪副48/50、12/110，帶動刻度盤D逆時針轉(zhuǎn)動?？潭缺PD轉(zhuǎn)過的格數(shù)應(yīng)根據(jù)砂輪直徑減少所引起工件尺寸變化量確定。調(diào)整妥當后，將旋鈕C再推入手輪B成為一個整

25、體。旋鈕C端面沿圓周均布21個銷孔，每轉(zhuǎn)過一個孔距，砂輪架附加橫向進給量為0.01mm或0.1125mm。2.2液壓傳動系統(tǒng)2.2.1對液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)要求。1432b型磨床液壓傳動完成的動作有：工作臺的自動往復(fù)運動，砂輪架的快速進退運動和尾座頂尖的退出等。其中，對工作臺往復(fù)運動的要求最高，主要如下：l 調(diào)速范圍：要求在0.056m/min范圍內(nèi)無級調(diào)速。高精度外圓磨床在修整砂輪時要求最低穩(wěn)定速度達1030 m/minl 自動換向：要求換向頻繁，過程平穩(wěn)，制動和啟動迅速。l 換向精度：要求同速換向精度小于0.02mm，異速換向精度小于0.2mm。l 端點停留：換向點停留時間應(yīng)在05s范圍內(nèi)可調(diào)。

26、外圓磨削時砂輪一般不越出工件兩端，為避免工件兩端磨削時間短，使尺寸偏大的弊病，要求工作臺在換向點作短暫停留。l 抖動：切入磨削或工件長度略大于砂輪寬度時，為獲得好的表面粗糙度值，要求工作臺短行程（13mm）頻繁（100150次/分）地往復(fù)運動。2.2.2液壓傳動的工作原理是M1432b磨床液壓傳動系統(tǒng)，現(xiàn)分析如下：a）工作臺往復(fù)運動。 工作臺移動。開停閥的手柄扳到“開”的位置，由液壓泵輸出的液壓油1換向閥3工作臺液壓缸左腔；液壓缸右腔的回油2換向閥4先導(dǎo)閥22開停閥A斷面B斷面23節(jié)流閥F斷面E斷面油箱；工作臺在液壓油的推動下向左移動。同時有一路液壓油經(jīng)換向閥開停閥斷面D手搖機構(gòu)油缸，使工作臺

27、手輪脫開。旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥調(diào)節(jié)其節(jié)流口通流面積的大小，可調(diào)節(jié)工作臺往復(fù)運動的速度。工作臺制動。當工作臺上的撞塊推動先導(dǎo)閥上的換向桿，使先導(dǎo)閥芯右移，其上制動錐將回油422逐漸關(guān)小，工作臺開始制動（預(yù)制動）。與此同時，由精慮油器出來的輔助液壓油（虛線）依次經(jīng)先導(dǎo)閥（68）、換向閥左停留閥的單向閥I1，進入換向閥左端，換向閥右端的回油經(jīng)先導(dǎo)閥（921）回油箱。換向閥閥芯第一次快跳至中位，其軸肩處于沉割槽中間，工作臺液壓缸左、右兩腔同時進液壓油（12、13），工作臺實現(xiàn)制動（終制動）工作臺停留。換向閥芯繼續(xù)右移，工作臺液壓缸兩腔仍然互通液壓油，所以工作臺處于停留狀態(tài)，即換向停留。換向停留的時間決定于換向閥

28、芯移動的快慢有換向閥右停留閥右端中的節(jié)流閥L2來控制。因為換向閥芯第一次快跳后，閥芯右腔回油必須經(jīng)停留閥中的節(jié)流閥L2控制，再經(jīng)先導(dǎo)閥回油箱。工作臺啟動。換向閥芯繼續(xù)右移，當換向閥右腔回油經(jīng)閥芯右環(huán)形槽，直接經(jīng)先導(dǎo)閥回油箱，換向閥芯第二次快跳至右端。此時，換向閥芯在切換主油路，液壓油進入工作臺液壓缸的右腔，左腔回油依次經(jīng)換向閥、先導(dǎo)閥、開停閥的斷面A、B，節(jié)流閥F、E回油箱。工作臺反向啟動而向右移動。 當撞塊推動先導(dǎo)閥上的換向桿，使先導(dǎo)閥左移，液壓系統(tǒng)動作如上述，工作臺再次換向而向左移動，如此，實現(xiàn)了工作臺縱向往復(fù)運動。 工作臺抖動。抖動閥28/29安裝在先導(dǎo)閥撥桿的兩側(cè)，由輔助液壓油推動其動

29、作。在換向過程中它和換位閥同時動作，使先導(dǎo)閥在對工作臺完成預(yù)制動后產(chǎn)生快跳。其目的是把換向閥的主回油關(guān)閉，迅速接通并開大換向后的主回油和輔助回油的油口。把工作臺左、右兩檔塊調(diào)整得很近，甚至夾住換向撥桿。這樣在抖動閥的推動下，先導(dǎo)閥左、右快跳，換向閥也同時左、右快跳，使得進入工作臺液壓缸的液壓油迅速交替切換，工作臺便作短距離的頻繁抖動。a) 砂輪架快速進退。扳動二位四通進退閥手柄使其右位接入油路（圖示），液壓油1經(jīng)進退閥右位（126），進入砂輪架快速進退液壓缸后腔；前腔回油經(jīng)進退閥右位（250）回油箱。此時，進退液壓缸帶動砂輪架快速前移，直至絲杠前端碰到定位螺釘。當進退閥扳至左位時，液壓油進進退

30、閥左位，進入進退液壓缸前腔，推動砂輪架后退至原位。b) 尾座頂尖伸縮運動。在砂輪架快速后退時，主油管1經(jīng)進退閥后，一路進入進退液壓缸后腔，另一路進入二位三通尾座架閥。當用腳踏尾架閥的操縱板時，液壓油經(jīng)尾架閥右位，進入尾架缸，帶動尾架套筒后移（縮回），此時可取下被磨削工件。當砂輪架處于進的位置時，尾架閥接回油，即使腳踏操縱板，也沒有壓油進入尾架缸，尾架套筒亦不會動作，從而起到自鎖作用。c) 液壓消除間隙機構(gòu)。當啟動液壓泵時，就始終有一路液壓油進入閘缸，推動活塞頂著 砂輪架后退。由于絲杠向前推動砂輪架作進給運動，正好消除了砂輪架底面半螺母與絲杠的間隙，保證了砂輪架進給的準確性。3、M7475型立軸

31、圓臺平面磨床的故障與維修 M7475型立軸圓臺平面磨床電氣控制線路與機械系統(tǒng)配合密切，其電氣線路的正常工作往往與機械系統(tǒng)的正常工作是分不開的。正確判斷是電氣還是機械故障和熟悉機電部分配合情況，是迅速排除電氣故障的關(guān)鍵。這就要求維修電工不僅要熟悉電氣控制線路的工作原理，而且還要熟悉有關(guān)機械系統(tǒng)的工作原理及機床操作方法。下面通過幾個實例來敘述M7475型立軸圓臺平面磨床的常見故障及其排除方法。3.1砂輪只能下降不能上升觀察接觸器KM8是否吸合，如電壓正常且接觸器無聲音，可測量線圈電阻。如電路不通，可確定為斷路。如有一定阻值又無法確定阻值是否正常。可對比同型號的完好的接觸器線圈。如電阻高很多，說明線

32、圈斷路；小很多，說明線圈短路。如接觸器有“嗡嗡”聲但不吸合，可能是機械部分的故障。這種故障可可用置換法來試驗，用同一型號的接觸器重新?lián)Q上，如故障消失，即判斷為接觸器本身的故障。3.2電磁吸盤吸力不夠這種故障可用對比法來檢查，首先檢查各操作控制器件是否工作正常；然后根據(jù)控制原理圖檢查整流電源部分各元器件是否工作正常；逐步測量各部分的電壓來進行逐點排查。在檢查時，要注意先用簡單的方法，后用復(fù)雜的方法。3.3電磁吸盤控制電路短路如果FU64熔斷后，更換新的熔體后繼續(xù)熔斷，可判斷為短路。檢查的重點是電磁吸盤的接插器口和電磁吸盤進線口，原因是電磁吸盤隨機床工作臺活動，運動頻繁，而且冷卻液直接噴灑在上面，

33、很容易造成短路。電磁工作臺線圈損壞需重繞時，應(yīng)持慎重態(tài)度，因拆卸很費力，線圈繞好后要用瀝青灌注在臺座內(nèi)，所以修理應(yīng)一次成功。繞制線圈的匝數(shù)及導(dǎo)線規(guī)格應(yīng)與原來的一致。若選的導(dǎo)線截面偏小，則電阻大，線圈通過的電流小，電磁工作臺吸力比原來的減小，影響使用。修理完畢，應(yīng)進行吸力實驗，用電工純鐵或10號鋼制成試塊，跨放在兩極之間，用彈簧在垂直方向測試，應(yīng)達到70N/cm2。線圈對地絕緣應(yīng)不小于5M。因為加工時經(jīng)常用冷卻液且工作臺往復(fù)運動很頻繁，應(yīng)注意兩出線端的密封和加牢，否則容易出現(xiàn)接地、短路和斷路等故障。4、總體設(shè)計4.1 M7475b型立軸圓臺平面磨床拖動方案的確定電力拖動方式分獨立拖動和集中拖動。

34、電氣傳動的趨勢是多電動機拖動，這不僅能縮短機械傳動鏈，提高傳動效率，而且能簡化總體結(jié)構(gòu)，便于實現(xiàn)自動化,現(xiàn)行大部分機床，主軸、刀架、工作臺都分別由單獨電動機拖動。故選擇單獨拖動的電力拖動方式.4.2 M7475b型立軸圓臺平面磨床工作原理4.2.1M7475b型立軸圓臺平面磨床組成 M7475b型立軸圓臺平面磨床由6臺異步電動機（砂輪電動機M1、工作臺轉(zhuǎn)動電動機M2、工作臺移動電動機M3、砂輪升降電動機M4、冷卻泵電動機M5、自動進給電動機M6），按鈕，熔斷器，接觸器，時間繼電器，熱繼電器，照明燈以及機械運輸機構(gòu)組成。4.2.2M7475b型立軸圓臺平面磨床工作過程按下按鈕SB1，整個電路都會

35、得電，此時可再按下其他各個電動機的開關(guān)按鈕，每個電動機便可分別工作，待工作結(jié)束后按下按鈕SB9，即可關(guān)閉機床。5、M7475b型立軸圓臺平面磨床的元器件選型5.1電動機選型5.1.1砂輪電動機： 其功率有：P=T*n/9.55 ,其中T=砂輪重量/砂輪半徑 經(jīng)查可知，砂輪電機轉(zhuǎn)速為n=1470r/min,T大約為142, 可得P=22KW，于是砂輪電動機選為Y180L-4(380V，22KW，43A，1470r/min。5.1.2其他電動機： 其功率計算公式為P=TN*nN/9.55, 其中TN=額定轉(zhuǎn)矩。經(jīng)上網(wǎng)查閱以及 相關(guān)書籍得出各電機選型如下： 工作臺轉(zhuǎn)動電動機選為YD112M-6/4(

36、380V，2.2/2.8KW，5.68/6.36A，960 /1440r/min) 工作臺移動電動機選為 Y90S-4（380V，1.1KW，2.8A，1400 r/min）。 砂輪升降機選為Y90S-4（380V，1.1KW，2.8A，1400 r/min）。 冷卻泵電動機M6要求達到冷卻的型了，所以選擇中等的冷卻泵電動 機及選 定為AB-100（380V，0.25KW，0.69A） 自動進給電動機M2選定為Y90S-4（380V，1.1KW，2.8A，1400 r/min）。5.2電源開關(guān)選擇：電源開關(guān)QS的選擇主要考慮電動機M1M6的額定電流和啟動電流，已知M1M6的額定電流為43A,2

37、.7A,2.8A,6.36A,1.5A,0.69A算的額定電流之和為57.05A。具體選擇QS為:三極轉(zhuǎn)換開關(guān)（組合開關(guān)）HZ10-100型，額定電流為100A.5.3接觸器選擇： 砂輪電動機M1的額定電流為43A，控制回路電源為110V，需KM3主觸 點三對，輔助常開觸點一對，所以選用CJX1-45線圈電壓為110V，主觸點額定電流為45A。KM2主觸點常開常閉各一對，輔助常開兩對，所以也選擇CJX1-45線圈電壓為110V，主觸點額定電流為45A。KM6、KM7根據(jù)電動機M3的額定電流為2.8A，選用CJX1-9。KM4根據(jù)電動機M3的額定電流為6.36A也選用CJX1-9。KM5、KM6

38、、KM9由于電動機的額定電流較小所以選用中間繼電器替代以減少空間和成本。選用JZ7-44型。5.4熔斷器的選擇： 熔斷器FU1對砂輪電動機M1進行短路保護。砂輪電動機M1的額定電流為43A，對于電動機類負載，應(yīng)考慮啟動沖擊電流的影響。應(yīng)按下式計算： I（1.52.5）I式中In為電動機的額定電流。若取系數(shù)為2.5，易算得I107.5A。因為采取Y-降壓啟動，所以啟動電流降低哦1/3倍。最后電流為35.8A，因此選用RT18-63型配用40A的熔體。下表為M7475型立軸圓臺平面磨床的電氣元器件目錄表符號名稱型號規(guī)格數(shù)量M1三相異步電動機Y180L-422KW，43A，1470r/min，380

39、V1M2、M3三相異步電動機Y90S-41.1KW，2.8A，1400r/min，380V2M4雙速異步電動機YD112M-6/42.2/2.8KW，5.68/6.36A，96/1440r/min，380V1M6冷卻泵電動機AB-1000.25KW，0.69A， 380V1M5三相異步電動機Y80ML-40.55K，1.5A，1390r/min，380V1QS三級轉(zhuǎn)換開關(guān)HZ10-100三極，500V，25A1KM2、KM3交流接觸器CJX1-4545A，線圈電壓110V2KM1，KM4交流接觸器CJX1-99A, 線圈電壓110V2KA1，中間繼電器JZ7-445A, 線圈電壓110V2FR

40、1熱繼電器LR1-D63357整定電流為43A1FR2熱繼電器LR1-D09整定電流為6.36A1FU1FU4熔斷器RT18-63500 V，熔體為40A4SB6SB9，控制按鈕LA18-225A，黑色5SB3，SB10控制按鈕LA18-225A，紅色2SB1控制按鈕LA20-11D5A，綠色1HL1，HL2,HL3指示燈XD16V，白色26、M7475b型立軸圓臺平面磨床主回路：6.1主電路圖區(qū)劃分：M7475b型立軸圓臺平面磨床由砂輪電動機M1、工作臺轉(zhuǎn)動電動機M2、工作臺移動電動機M3、砂輪升降電動機M4、冷卻泵電動機M5、自動進給電動機M6驅(qū)動相應(yīng)機械部件實現(xiàn)工件磨削加工。根據(jù)機床電氣

41、控制系統(tǒng)主電路定義可知，其主電路由圖中111區(qū)組成。其中1區(qū)和5區(qū)為電源開關(guān)及保護部分，2區(qū)和3區(qū)為砂輪電動機M1主電路，4區(qū)和5區(qū)為工作臺轉(zhuǎn)動電動機M2主電路，6區(qū)和7區(qū)為工作臺移動電動機M3主電路，8區(qū)和9區(qū)為砂輪升降電動機M4主電路，10區(qū)為冷卻泵電動機M5主電路，11區(qū)為自動給進電動機M6主電路。6.2主電路識圖：6.2.1電源開關(guān)及保護部分。 電源開關(guān)及保護部分由圖中1區(qū)、5區(qū)對應(yīng)電氣元件組成。 實際應(yīng)用時，隔離開關(guān)QS為機床電源開關(guān)，熔斷器FU2、M3、M4、M5、M6、控制變壓器TC1短路保護功能。6.2.2砂輪電動機M1主電路。 由2區(qū)和3區(qū)知， M1主電路屬于Y-減壓啟動單元

42、主電路結(jié)構(gòu)。實際應(yīng)用時， KM1主觸頭控制M1工作電源通斷， KM2主觸頭為M1定子繞組連接控制觸頭，KM3主觸頭為M1定子繞組Y連接控制觸頭。即當KM1和KM3主觸頭閉合時， M1的定子繞組接成Y連接減壓啟動； KM1和KM2主觸頭閉合時M1的定子繞組接成連接全壓運行。此外，熱繼電器KR1的熱元件為M1的過載保護元件;TA與電流表A組成M1運行時的電流監(jiān)視器，可監(jiān)視M1在運行中的電流值。 6.2.3工作臺轉(zhuǎn)動電動機M2主電路。 由4區(qū)和5區(qū)主電路可知， M2主電路屬于雙速電動機單元主電路結(jié)構(gòu)。其中KM4主觸頭為M2定子繞組Y連接低速運轉(zhuǎn)控制觸頭，KM5主觸頭為M2定子繞組YY連接高速運轉(zhuǎn)控制

43、觸頭； KR2熱元件為M2過載保護元件；熔斷器FU1實現(xiàn)M2短路保護功能。6.2.4 工作臺移動電動機M3主電路。 由6區(qū)和7區(qū)主電路知， M3主電路屬于正、反轉(zhuǎn)單元主電路結(jié)構(gòu)。其中KM6主觸頭閉合時， M3正向啟動運轉(zhuǎn)； KM7主觸頭閉合時， M3反向啟動運轉(zhuǎn)。KR3熱元件為機M3過載保護元件。6.2.5 砂輪升降電動機M4主電路。 由8區(qū)和9區(qū)主電路可知， M4主電路也屬于正反轉(zhuǎn)單元主電路結(jié)構(gòu)。其中KM8閉合時， M4正向啟動運轉(zhuǎn)； KM9主觸頭閉合時， M4反向啟動運轉(zhuǎn)。KR4為M4過載保護元件。6.2.6 冷卻泵電動機M5主電路。 由10區(qū)主電路可知， M5主電路屬于單向運轉(zhuǎn)單元主電路

44、結(jié)構(gòu)。其中KM10主觸頭控制M5工作電源通斷； KR5熱元件為M5過載保護元件。6.2.7 自動給進電動機M6主電路。 由11區(qū)主電路可知， M6主電路屬于單向運轉(zhuǎn)單元主電路。其中KM11主觸頭控制M6工作電源通斷； KR6熱元件為M6過載保護元件。7、M7475b型立軸圓臺平面磨床控制回路：7.1控制回路圖區(qū)劃分由1232區(qū)組成。其中12區(qū)為控制變壓器。實際應(yīng)用是，合上隔離開關(guān)QS，380V交流電源通過熔斷器FU2加至控制變壓器TC1的一次繞組兩端，經(jīng)降壓后輸出110V交流電壓作為控制電路的電源，另外，24V交流電壓為照明燈電路電源，6V交流電壓為信號燈電路電源。7.2控制回路識圖7.2.1

45、 機床啟動和停止控制電路機床啟動和停止控制電路由16區(qū)和17區(qū)對應(yīng)電氣元件組成。其中按鈕SB1位機床啟動按鈕；SB9位機床停止按鈕；17區(qū)中KUV為機床欠電壓繼電器。此外，在1號線與13號線間串接了KR1KR6的動合觸頭，其中任何一個人繼電器的動斷觸頭由于被保護電動機過載運行而斷開時，即可切斷整個控制電路電源。 當需要機床啟動時，按下機床啟動按鈕SB1，欠電壓繼電器KUV線圈通電閉合，其在13線與17號線間的動合觸頭閉合，接通各電動機控制電路的電源并自鎖，此時機床各電動機可根據(jù)需要進行啟動。當需要機床停止工作時，按下機床停止按鈕SB9，切斷控制電路供電回路的電源，機床拖動電動機M1M6均停止運轉(zhuǎn)。7.2.2 砂輪電動機M