M7475型立轴圆台平面磨床机械传动及电气控制系统.docx

第一章磨床的概述第一节磨床的概述1.1.1磨床的发展史十八世纪30年代，为了适应钟表、自行车、缝纫机和枪械等零件淬 硬后的加工，英国、德国和美国分别研制出使用天然磨料砂轮的磨床。 这些磨床是在当时现成的机床如车床、刨床等上面加装磨头改制而成的， 它们结构简单，刚度低，磨削时易产生振动，要求操作工人要有很高的 技艺才能磨出精密的工件。1876年在巴黎博览会展出的美国布朗-夏普公司制造的万能外圆磨 床，是首次具有现代磨床基本特征的机械。它的工件头架和尾座安装在 往复移动的工作台上，箱形床身提高了机床刚度，并带有内圆磨削附件。 1883年，这家公司制成磨头装在立柱上、工作台作往复移动的平面磨床。1900年前后，人造磨料的发展和液压传动的应用，对磨床的发展有 很大的推动作用。随着近代工业特别是汽车工业的发展，各种不同类型 的磨床相继问世。例如20世纪初，先后研制出加工气缸体的行星内圆磨 床、曲轴磨床、凸轮轴磨床和带电磁吸盘的活塞环磨床等。自动测量装置于1908年开始应用到磨床上。到了 1920年前后，无 心磨床、双端面磨床、轧辊磨床、导轨磨床，珩磨机和超精加工机床等 相继制成使用；50年代又出现了可作镜面磨削的高精度外圆磨床；60年 代末又出现了砂轮线速度达6080米/秒的高速磨床和大切深、缓进给磨 削平面磨床；70年代，采用微处理机的数字控制和适应控制等技术在磨 床上得到了广泛的应用。1.1.2磨床的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。通常磨具旋转为主运动，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Ra值小，磨床可分为十 余种：(1) 外圆磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨削圆柱形和圆锥形外表面的磨床。(2) 内圆磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨削圆柱形和圆锥形 内表面的磨床。(3) 座标磨床：具有精密座标定位装置的内圆磨床。(4) 无心磨床：工件采用无心夹持，一般支承在导轮和托架之间，由 导轮驱动工件旋转，主要用于磨削圆柱形表面的磨床。(5) 平面磨床：主要用于磨削工件平面的磨床。(6) 砂带磨床：用快速运动的砂带进行磨削的磨床。(7) 珩磨机：用于珩磨工件各种表面的磨床。(8) 研磨机：用于研磨工件平面或圆柱形内，外表面的磨床。(9) 导轨磨床：主要用于磨削机床导轨面的磨床。(10) 工具磨床：用于磨削工具的磨床。(11) 多用磨床：用于磨削圆柱、圆锥形内、外表面或平面，并能用随 动装置及附件磨削多种工件的磨床。(12) 专用磨床：从事对某类零件进行磨削的专用机床。按其加工对象 又可分为：花键轴磨床、曲轴磨床、凸轮磨床、齿轮磨床、螺纹磨床、 曲线磨床等。1.1.3平面磨床的类型平面磨床主要用于磨削各种零件的平面，根据砂轮工作面的不同， 平面磨床可分为圆周磨削和端面两类。前者砂轮主要处于水平(卧式) 位置，后者砂轮主轴处于垂直(立式)位置。根据工作台形状不同，平 面磨床由分为矩形工作台和圆形工作台两类。为此，普通平面磨床主要 有下列四种类型：(1) 卧轴矩台式平面磨床。砂轮旋转为主运动，工作台纵向往复移 动和砂轮架间歇横向移动是进给运动，砂轮垂直移动是切入运动。(如图 2-1 a)(2) 卧轴圆台式平面磨床。砂轮旋转为主运动，圆工作台转动是圆 周进给运动，砂轮架连续径向移动是进给运动，砂轮架间歇垂直移动是 切入运动。此外，圆工作台的回转中心线可倾斜，以磨削锥面。(如图2-1b)(3) 立轴矩台式平面磨床。砂轮旋转为主运动，工作台纵向往复移 动是进给运动，砂轮垂直移动是切入运动，砂轮架间歇垂直移动是切入 运动。(如图2-1 c)(4) 立轴圆台式平面磨床。砂轮旋转为主运动，圆工作台转动是圆周进给运动，砂轮架间歇垂直移动是切入运动，工作台的左右移动是作 进给运动。（如图2-1 d）上述四种类型中，圆周磨削与端面磨削相比，端面磨削的砂轮直 径较大，能同时磨削出工件的全宽，磨削面积大，生产率高，但端面磨 削时砂轮与工件接触面大，冷却困难不易排屑，故加工精度和表面粗糙 度稍差。圆台与矩台相比，圆台式平面磨床由于连续进给生产率稍高。 但圆台式只适于磨削小零件和大直径的环形零件端面，不能磨削长形零 件。而矩台式可方便地磨削各种零件及直径小的矩台宽度的环形零件。图2-1加工示意图第二节M7475型立轴圆台平面磨床的概述1.2.1 M7475型立轴圆台平面磨床的用途M7475立轴圆台平面磨床是采用圆形工作台承载工件或工装旋转， 砂轮端面磨削工件平面形式一种平面磨床。工作台可采用电磁吸盘或花 盘；立柱与床身采用三点调整机构联结，便于将工件平面磨成中凹或中 凸形状；磨头主轴采用装入式大功率电机驱动，切削能力强；砂轮可采 用筒形或多块砂瓦圆周均布组合式结构。本机床适用于大批量盘类工件 平面磨削加工。金属行业如：轴承，盘类刀具，圆锯片，汽车发动机连 杆，离合器摩擦片，液压件，泵阀门，磁性材料等；非金属行业如：耐 火材料，陶瓷，玻璃，石英，大理石，碳纤维等。该系列机床主要用来 磨削毛坯及一般精密的大型零件，表面粗糙度达 0.8以上，平行度 0.02/1000mm 以内。因此，特别适用于冶金、锯片、汽车、拖拉机、工具、轴承等行业 对大型零部件的磨削加工。1.2.2 M7475型立轴圆台平面磨床的主要特点M7475磨床以砂轮端面进行磨削，是一种高效率，精密稳定的加工机 床。该系列机床在提高床身和磨头刚性作了较大改进。1、床身和磨头刚性强。2、立柱采用三点调整，结构紧凑。3、工作台为圆形强力电磁吸盘。4、功率大，可充退磁通过开关电源按钮来实现的。5、配有冷却液净化装置。6、具有机床功率大，磨削效率高，操作简单方便等特点。图2-2立轴圆台平面磨床的外形图砂轮主轴装在砂轮架上，由内连异步式电动机直接驱动，可沿立柱 的导轨作间歇的垂直切入移动。圆工作台作圆周进给运动外，还可沿床 身的导轨纵向移动，这种平面磨床由于砂轮直径大，常采用镶片砂轮， 这种砂轮使冷却液容易冲入切削区，砂轮不易堵塞。（如图2-2）为了方便安装和运输，本设计的配电箱设计的是安装在机床的床身 后面，从而电箱和机床达到了完美的结合（为了安全所以在转换开关上 家钥匙开关）。1.2.3 M7475型立轴圆台平面磨床的外形图2-3M7475立轴圆台平面磨床1.2.4 M7475型立轴圆台平面磨床的主要规格参数工作台直径 mm # 750电磁工作台吸力80-120N/c tf磨削工件最大尺寸(直径X高)§ 750X300 砂瓦尺寸 (厚X宽X长)450X380X150 工作台转速(r/min) 13:20工作台移动距离(mm) 450工作台移速(m/min) 4工作台旋转电机功率() 2.2/2.8工作台移动电机功率1.1磨头主轴转速(r/min) 940磨头快速移动速度(m/min ) 0.15磨头电机功率(：) 22磨头升降电机功率0.55手轮每转磨头垂直移动距离(mm) 0.5刻度盘1格磨头垂直移动距离(mm) 0.01刻度盘1转磨头垂直移动距离(mm) 1.0水泵电机功率0.25机床总功率约(KW) 30机床重量(约)(t) 61.2.4成形磨削加工的注意要点利用平面磨床进行零件的成形磨削，主要有两种方法：1. 用专用夹具进行磨削.2. 利用修整后的成形砂轮磨削.一. 用专用夹具磨削：在对工件磨削时，可以使工件按照一定条件装夹在专用夹具上，在 加工过程中，固定或不断改变位置进行磨削而获得所需的形状。通常用 的磨削夹具有：精密平口钳、正弦磁力台、正弦分度夹具、万能夹具、 旋转磁力台和中心孔夹板等。这种磨削方法，一般在平面磨床上进行。二. 用成形砂轮来磨削凸模：(1) 用金刚石修整砂轮用金刚石修整砂轮时，多数是将成形面的几何形状分段进行修整， 但也有的将砂轮修整成整形的。这种修整砂轮的方法，住要是通过各种 修砂轮工具；来完成的。生产中修砂轮工具主要有修角度、修圆弧砂轮 工具、万能修砂轮工具、靠模修砂轮工具等。卧式修砂轮角度工具。它主要用来修磨0度90度之间的各种角度 的成形砂轮，然后用此砂轮磨出工件的斜面。修整砂轮时，金刚刀尖的位置是根据所修砂轮的凸或凹的形状及半 径大小计算垫块值来调整的。卧式圆弧修整砂轮夹具，可修整各种不同半径的凹、凸圆弧，或由 圆弧与圆弧相连的型面。在修整非圆弧曲面时，若被磨削的工件形状比较复杂或轮廓又是非 圆弧时，可采用专门的靠模工具来修整砂轮。工具是专用；爱修整凸面 的成形砂轮的靠模工具。修整凹面成形砂轮的栲栳模工具与凸面成形砂轮的靠模工具基本相同，但所采用的靠模样板的触头，而应是尖状的。上述介绍的几种修砂轮工具，在使用时要注意，所用的金刚石刀杆 一定要夹紧，绝不能松动.（2）利用滚轮挤压砂轮挤压的滚轮型面尺寸与零件型面尺寸相同，轮周开有辐向不等距的 直槽斜槽，其槽宽1.5-2.5mm，深度应超过成形部分最低点2.5 mm以上。 其槽主要起切削刃作用，并能容纳挤下来的砂粒。才与挤轮中心线成10 度-15度斜角，在1-2条的直槽内嵌入铁片，在挤压精加工后，铁片也加 工成形，可用此铁片检查磨削的型面和成形砂轮或反面滚轮。滚轮的直 径一般为50-60mm.挤压砂轮工具，主要由两个顶针构成。由电动机通过带轮或齿轮传 动。当滚轮逐渐压向砂轮时，在压力作用下，使砂轮最终获得所需要的 形状。挤压砂轮工具在使用时，安装在平面磨床的磁力工作台上。在安装 时，必须是滚轮的轴线与砂轮的轴线平行。此外，为了整修砂轮，可以在普通平面磨床上同时安装挤轮及金刚 石整修砂轮两种工具。这时，金刚刀可不用夹具，而用样板仿形。根据 样板用金刚刀整修出的砂轮即可磨削零件。但在这种装置上，应带有跟 踪器。金刚刀与跟踪器相互作用，能同时转过相同角度，即使位置不易 整修的曲线，也能整出满意的型面来。在生产中，为了保证磨削的质量和效率，一般都采用成形砂轮及夹 具综合使用的方法，这样可大大降低零件制造成本。第二章机械传动第一节机床主要技术性能和运动由于M7475型立轴圆台平面磨床的机械传动图没有足够的资料，所 以选择了 M1432A型万能外圆磨床的机械传动作为分析对象。2.1.1机床主要技术性能主参数工件的最大磨削直径320mm外圆磨削直径8320mm外圆最大磨削长度（共三种） 1000 mm； 1500 mm； 2000 mm内圆磨削直径 30100 mm内圆最大磨削长度 125 mm磨削工件最大重量150kg砂轮尺寸和转速争400 X 50 X 203 mm 1670 r/min头架主轴转速6级50224 r/min内圆砂轮转速 1000015000 r/min工作台纵向移动速度 0.054 m/min机床外形尺寸（三种规格）长度3200 mm；4200 mm；5200 mm宽度18001500 mm高度1420 mm机床重量（三种规格） 3200 kg； 4500 kg； 5800 kg 2.1.2机床的运动（1）主运动。包括磨外圆时砂轮的旋转运动及磨内圆时砂轮的旋转 运动。磨外圆和磨内圆的主运动分别由两台电动机驱动，设有互锁机构。（2）进给运动。包括工件旋转运动、工件纵向往复移动及砂轮横向 移动。纵磨时，横向进给运动是周期性间歇进给；切入式磨削时，是连 续进给运动。（3）辅助运动。辅助运动是指砂轮快速进退时工作台手动移动及 尾座套筒的退回。第二节机床的传动M1432 A型万能外圆磨床的运动是由机械传动和液压传动联合实现 的。除了工作台的纵向往复运动、砂轮架快速进退、尾座顶尖套缩回是 液压传动外，其余运动都是由机械传动实现的。有的M1432A型万能外 圆在纵磨时，砂轮可以自动切入。（机械传动的系统图附录在最后）2.2.1机械传动系统（1）外圆磨削主运动传动链。外圆磨削时，砂轮主轴的旋转由砂轮 电动机（1440r/min，4KW）经4根V带（三角带、梯形带） 直接驱动。砂轮主轴转速达1670 r/min.（2）内圆磨削主运动传动链。内圆磨削时，砂轮主轴的旋转由内圆 砂轮电动机（2840r/min，1.1KW）经平皮带直接驱动。更换皮 带轮可使内圆砂轮得到两种转速。两级内圆砂轮主轴转速分别 是 10000 r/min 和 15000 r/min。（3）工件圆周进给传动链。工件圆周运动由头架上的双速电动机（700/1350 r/min，0.55/1.1KW）经 V 带（三角带、梯形带）塔轮及两级V带（三角带、梯形带）传动，使头架的拨盘转动， 再经拨盘拨动工件或通过卡盘带动工件作圆周进给运动。圆周 进给运动传动结构式如下：电动机一I 948饥64911191099130990 II龙6! m龙竺w拨盘一卡盘_ 9184|_ 9177（4）手动工作台往复运动传动链。磨削阶梯轴的台阶或调整机床 时，可以手动工作台移动。为避免工作台纵向移动时带动手轮A快速转动碰伤操作人员，机床 采用了互锁液压缸。轴巧上的互锁液压缸和液压系统相通，当液压驱动 工作台移动时，压力油同时进入液压缸，推动活塞使轴巧上的双联齿轮 移动，使齿轮Z18与Z72脱开，手轮A并不转动。当工作台不用液压驱 动时，互锁油缸通回油，在弹簧作用下，齿轮Z18与Z72重新啮合，转 动手轮A便可实现工作台纵向移动。其传动结构式如下：手轮A-V-15-（油箱接回油）一些一可一匚飞一工作台移动7272 齿条（5）砂轮架的横向进给运动传动链。本机床的横向进给运动可由手 动实现粗、细两种进给。有的M1432A型万能外圆磨床由液压 系统通过柱塞式液压缸G驱动，实现周期的自动进给。横向手动分粗进给和细进给两种。粗进给时手柄E前推，轴IX与轴伽上 的齿轮Z50啮合，此时转动手轮8，经齿轮副50/50和44/88、丝杠，砂 轮架作横向粗进给。手轮B 一转，砂轮架横向移动2mm。手轮B上的刻 度盘D分为200格，每格进给量为0.01mm。手轮细进给时，手柄E拉 回图示位置，齿轮Z80与齿轮Z20啮合，转动手轮8，经齿轮副20/80、 44/88、丝杠，砂轮架作横向进给。手轮8一转，砂轮架横向移动0.5mm, 刻度盘D每格进给量为0.0025mm。横向进给传动结构式如下：50手轮8柱塞油缸6伽一50 IX一竺一横进给丝杠208880（6）定程磨削。当磨削一批工件时，为了简化操作和节省时间，通 常在试磨第一个工件达到要求直径后，可调整刻度盘上的挡块 F的位置，使它在横向进给到所需直径时，正好与固定在床身 前罩上的定位爪相碰。因此，磨削后续工件时，只需手动横向 进给手轮或开动液压自动进给，当挡板F碰到定位爪上时，停 止进给，即可达到所需的磨削直径。利用定程磨削可减少测量 工件尺寸的次数。当砂轮磨损或修整后，由挡板F控制的工件直径变大了。这时必须 调整砂轮架进给的重点位置，即调整刻度盘D上挡板F的位置。调 整方法是：拨出旋钮C，使它与手轮B上的销子脱开，顺时针转动 旋钮C，经齿轮副48/50、12/110，带动刻度盘D逆时针转动。刻度 盘D转过的格数应根据砂轮直径减少所引起工件尺寸变化量确定。 调整妥当后，将旋钮C再推入手轮B成为一个整体。旋钮C端面沿圆周均布21个销孔，每转过一个孔距，砂轮架附加横 向进给量为0.01mm或0.1125mm。2.2.2液压传动系统1）对液压系统的基础要求。M1432A型万能外圆磨床液压传动完 成的动作有：工作台的自动往复运动，砂轮架的快速进退运动 和尾座顶尖的退出等。其中，对工作台往复运动的要求最高， 主要如下：调速范围：要求在0.056m/min范围内无级调速。高精度外 圆磨床在修整砂轮时要求最低稳定速度达1030 m/min自动换向：要求换向频繁，过程平稳，制动和启动迅速。换向精度：要求同速换向精度小于0.02mm，异速换向精度 小于0.2mm。端点停留：换向点停留时间应在05s范围内可调。外圆磨 削时砂轮一般不越出工件两端，为避免工件两端磨削时间 短，使尺寸偏大的弊病，要求工作台在换向点作短暂停留。抖动：切入磨削或工件长度略大于砂轮宽度时，为获得好的 表面粗糙度值，要求工作台短行程（13mm）频繁（100150 次/分）地往复运动。2）液压传动的工作原理。如图（图附录在最后）是M1432A型万 能外圆磨床液压传动系统图，现分析如下：a）工作台往复运动。工作台移动。开停阀的手柄扳到“开”的位置（图示），由液压泵 输出的液压油一 1一换向阀一3工作台液压缸左腔；液压缸右腔的回油一2 一换向阀一4先导阀-22-开停阀A断面一B断面-23-节流阀F断面 -E断面一油箱；工作台在液压油的推动下向左移动。同时有一路液压油 经换向阀一开停阀断面D一手摇机构油缸，使工作台手轮脱开。旋转节 流阀调节其节流口通流面积的大小，可调节工作台往复运动的速度。工作台制动。当工作台上的撞块推动先导阀上的换向杆，使先导阀 芯右移，其上制动锥将回油4一22逐渐关小，工作台开始制动（预制动）。 与此同时，由精虑油器出来的辅助液压油（虚线）依次经先导阀（68）、 换向阀左停留阀的单向阀II，进入换向阀左端，换向阀右端的回油经先 导阀（9一21）回油箱。换向阀阀芯第一次快跳至中位，其轴肩处于沉割 槽中间，工作台液压缸左、右两腔同时进液压油（1 一2、1-3），工作台 实现制动（终制动）工作台停留。换向阀芯继续右移，工作台液压缸两腔仍然互通液压 油，所以工作台处于停留状态，即换向停留。换向停留的时间决定于换 向阀芯移动的快慢有换向阀右停留阀右端中的节流阀L2来控制。因为换向阀芯第一次快跳后，阀芯右腔回油必须经停留阀中的节流 阀L2控制，再经先导阀回油箱。工作台启动。换向阀芯继续右移，当换向阀右腔回油经阀芯右环形 槽，直接经先导阀回油箱，换向阀芯第二次快跳至右端。此时，换向阀 芯在切换主油路，液压油进入工作台液压缸的右腔，左腔回油依次经换 向阀、先导阀、开停阀的断面A、B，节流阀F、E回油箱。工作台反向 启动而向右移动。当撞块推动先导阀上的换向杆，使先导阀左移，液压系统动作如上述， 工作台再次换向而向左移动，如此，实现了工作台纵向往复运动。b）工作台抖动。抖动阀28/29安装在先导阀拨杆的两侧，由辅助液 压油推动其动作。在换向过程中它和换位阀同时动作，使先导阀在 对工作台完成预制动后产生快跳。其目的是把换向阀的主回油关 闭，迅速接通并开大换向后的主回油和辅助回油的油口。把工作台 左、右两档块调整得很近，甚至夹住换向拨杆。这样在抖动阀的推 动下，先导阀左、右快跳，换向阀也同时左、右快跳，使得进入工 作台液压缸的液压油迅速交替切换，工作台便作短距离的频繁抖 动。c）砂轮架快速进退。扳动二位四通进退阀手柄使其右位接入油路（图 示），液压油1经进退阀右位（1-26）,进入砂轮架快速进退液压 缸后腔；前腔回油经进退阀右位（25-0）回油箱。此时，进退液 压缸带动砂轮架快速前移，直至丝杠前端碰到定位螺钉。当进退阀 扳至左位时，液压油进进退阀左位，进入进退液压缸前腔，推动砂 轮架后退至原位。d）尾座顶尖伸缩运动。在砂轮架快速后退时，主油管1经进退阀后， 一路进入进退液压缸后腔，另一路进入二位三通尾座架阀。当用脚 踏尾架阀的操纵板时，液压油经尾架阀右位，进入尾架缸，带动尾 架套筒后移（缩回），此时可取下被磨削工件。当砂轮架处于进的 位置时，尾架阀接回油，即使脚踏操纵板，也没有压油进入尾架缸， 尾架套筒亦不会动作，从而起到自锁作用。e）液压消除间隙机构。当启动液压泵时，就始终有一路液压油进入闸 缸，推动活塞顶着 砂轮架后退。由于丝杠向前推动砂轮架作进给 运动，正好消除了砂轮架底面半螺母与丝杠的间隙，保证了砂轮架 进给的准确性。根据课题概述和一些关于M7475型立轴圆台磨床的资料要求可知需 下面电动机：砂轮电动机M1；X作台移动电动机M3；工作台旋转电动 机M4；砂轮升降电动机M5；冷却泵电动机M6；自动进给电动机M2 （本 课题主电路图和控制电路图中没有给出，所以后面的元器件的选型可能 会有一些缺陷。根据课题概述和一些关于M7475型立轴圆台磨床的资料要求并结合 设计机床的性能、工艺要求、机械传动选择电动机，所以电动机的型号 如下：砂轮电动机M1要求具有较大的功率已达到工艺要求和工作相应的需要 所以选定为 Y180L-4（380V，22KW，43A，147043）。工作台移动电动机M3工作台左右移动带动工件做进给运动，且要求速 度不高所以选定为 Y90S-4 （380V，1.1KW，2.8A，1400r/min）oX作台 旋转电动机M4工作台旋转带动工件作圆周进给，同时还要达到工艺要 求所以选定为 YD112M-6/4（380V， 2.2/2.8KW， 5.68/6.36A， 960 /1440r/min）。砂轮升降电动机M5砂轮垂直升降切入运动，且不需要告诉运转，所以 选定为 Y80L-4（380V，0.55KW，1.5A，1390r/min）。冷却泵电动机M6要求达到冷却的型了，所以选择中等的冷却泵电动机 及选定为 AB-100 （380V，0.25KW，0.69A）。自动进给电动机 M2 选定为 Y90S-4 (380V, 1.1KW, 2.8A, 1400r/min)。第三章M7475型立轴圆台平面磨床的电气控制第一节M7475型立轴圆台平面磨床的主电路分析M7475型平面磨床采用了 6台电机拖动，其中工作台转动电动机采 用了双速电动机。3.1.1M7475型立轴圆台平面磨床主电路划分。图a为M7475型平面磨床的主电路部分，图b为M7475型平面磨床的电气控制线路原理图。（1）电源开关及短路保护 在M7475型平面磨床的主电路 中，QS为机床的电源总开关，熔断器FU1为砂轮电动机M1的短路 保护，熔断器FU2为工作台移动电动机M3的短路保护，熔断器 FU3为工作台旋转传动电动机M4砂轮升降传动电动机M5的短路 保护，熔断器FU4为冷却泵电动机M6的短路保护。（2）砂轮电动机M1主电路 M1电动机的功率较大，超过 20KW，所以采用Y-降压启动减小启动电流，把砂轮电动机M1 设计为一个“Y一降压单元主电路”。其中接触器KM3和接触器 KM2主触头闭合时，砂轮电动机M1的定子绕组结成Y联接减压 启动；接触器KM3和接触器KM2常闭闭合时，砂轮电动机M1定 子绕组接成联接全压运行，热继电器FR1的热元件为砂轮电动机 M1的过载保护，电流互感器CT与电流表A组成了砂轮电动机M1 在运行时的电流监视器，随时监视砂轮电动机M1在运行中的电流 值（如图3-1）。图7圆M月9M7475型立轴圆台平面磨床机械传动及电气控制系统M 3K号学文年惠10 林2程一工电机级现F图3-1工作台移动电动机M3主电路。机床工作时需要工作台的左右移动来实现进给，所以把工作台移动电3 一动机M3主电路设计为一F个“正反转单元主电路”。其中接触器KM7主K 2触头闭合时，工作台移动电动机M3正向旋转。接触器KM8主触头闭合一一-4 c 一 -时，工作台移动电动机M3反向旋转（采用了接触器主触3点的通断来达到正反转），熔断器FU2还需对电路进行保护。（如图3-2）6MK2UF如图3-22MK（4）工作台旋转电动机M 4主电路。工作台旋转电动机M 4需要两种速度以方便使用需要，所以工作台旋转电动机M 4采用双 速电动机，接触器KM4主触头闭合时，工作台旋转电动机M 4运 转，我继电器FR 2的热元件为工作台电动机M4的过载保护（如 图 3-3）。2M（5）砂轮升降传动电动机M5主电路。砂轮升降传动电动机3 MM5需要砂轮上下移动，所以砂轮升降传动电动机M5主电路设计 为一个“正反转主电路”其中接触器KM5主触头闭合时，砂轮升 降电动机M5正向旋转，接触器KM6主触头闭合时，砂轮升降传9MK动电动机M5反向旋转（如图3-3）。如图3-3(6)冷却泵电动机M6主电路 冷却泵电动机M6的控制主 电路为一个“单向运转单元主电路”，接触器KM9主触头控制冷却 泵电动机M6电源的接通和断开F（7）自动进给电动机M2主电路 自动进给电动机M2通过液 压传动系统来实现自动控制的。所以自动进给电动机M2控制主电 路为一个“单向运转单元主电路”，接触器KM1主触头控制电动机7M口M2。MMK砂轮升降电动机M5；冷却泵电动机M6功率都小，所以可采用中间 继电器KA代替交流接触器KM进行保护和控制，采用KA也是为了节 省成本和空间S。1A*？. 、C_AMK13 M3.1.2M7475型平面磨床控制电路。图b为M7475型平面磨床的电气控制RF因为机床不大，考虑操作的方便和灵活性，采用控制面板，所有的 启动，停止，指示灯，都安装在上面。原理图。机床总启动和总停止电路 按钮SB1为机床总启动按钮，SB12为 机床的总停止按钮。中间继电器KA0为机床的欠电流继电器（也可采用 欠电压继电器）。当需要启动机床时，按下机床的总启动按钮SB1,中间继电器KA0 线圈通电闭合，KA0常开触点闭合，接通各电动机控制的电路的电源并 自锁，此时机床各电动机的控制电路才能根据各自的控制功能启动各自 控制的电动机。当需要机床总停止时，按下按钮SB12，控制电路中各接触 器 继电器线圈失电释放，机床各电动机停止运行。当机床在运行过程中， 如果突然停电或因某种原因电压突然降低，会造成机床电磁吸盘吸力不 足。此时中间继电器线圈KA0也会因电压不足而释放。其KA0常开触 点复位断开，切断控制电路的电源，控制电路中的各接触器继电器线圈 失电释放，机床各电动机停止运行，从而起到机床欠电压保护作用。一. 砂轮电动机M1的控制电路(1) 砂轮电动机M1控制电路确定 砂轮电动机M1的电源由接触 器KM2接触器KM3时间继电器KT进行Y一降压启动控制(2) 砂轮电动机M1控制电路识图 砂轮电动机M1的控制电路中， 其中按钮SB2为砂轮电动机M1的启动按钮；按钮SB3为砂轮电动机 M1的停止按钮。当需要砂轮电动机M1启动运转时，按下按钮SB2砂轮电动机M1 启动，接触器KM2线圈通电闭合并自锁，同时时间继电器KT线圈通电 闭合，并开始计时，接触器KM3线圈通电闭合，此时主电路部分的接触 器KM2接触器KM3的主触点将砂轮电动机M1接成Y联接降压启动， 经过一段时间，时间继电器KT动作，通电延时断开常闭触点，切断接触 器KM3的电源，接触器KM3失电释放，同时时间继电器KT常开触头 闭合，接触器KM2吸合。接触器KM3接通。砂轮电动机M1以联接 正常运转。当需要砂轮电动机M1停止时，按下按钮SB3,接触器KM3线圈失 电，砂轮电动机M1断电停转。二. 工作台旋转传动电动机M4控制电路A. 工作台旋转传动电动机M4控制电路划分 工作台旋转电动机 M4的控制电路由接触器KM4控制。B. 工作台旋转传动电动机M4控制电路识图 当工作台旋转时按 下按钮SB4,在砂轮电动机启动后，KA0常开触点闭合，接触器KM4 线圈得电，KM4常开得电，KM4常开得电形成自锁，工作台旋转电 动机M4运行。如果砂轮电动机不启动，按下SB5,KM4得电，工作 台旋转电动机M4运行。三. 工作台移动电动机M3控制电路a）工作台移动电动机M3控制电路划分 工作台移动电动机 M3由接触器KM7、KM8控制其电源的通断。b）工作台移动电动机M3控制电路识图 工作台移动电动机 M3的控制电路中，按钮SB7为工作台移动电动机M3的正转点动 按钮。行程开关SQ3为工作台移动电动机M3带动工作台退出移 动限位行程开关，按钮SB9为工作台移动电动机M3的反转点动 按钮。行程开关SQ4为工作台移动电动机M3带动工作台进入移 动限位行程开关，按钮SB8 SB9的常开常闭形成互锁使工作台移 动只能运行正转（反转）。当需要工作台电动机M3带动工作台退出时，按下工作台移动电动 机M3的正转点动按钮SB8，接触器KM7线圈通电闭合，其主触头接通 工作台移动电动机M3的正转电源，工作台移动电动机M3带动工作台退 出，至需要位置时，松开按钮SB8,工作台移动电动机M3停转。当需要 工作台移动电动机 M3 带动工作台进入时，按下工作台移动电动机 M3 的反转点动按钮SB9,接触器KM8线圈通电闭合，其主触点接通工作台移 动电动机M3的反转电源，工作台移动电动机M3带动工作台进入，至需 要位置时，松开按钮SB9,工作台移动电动机M3停转。当工作台退出或 进入时撞击退出或进入限位行程开关SQ3或SQ4时，行程开关SQ3或 SQ4的常闭触头断开，切断接触器KM7或KM8线圈中的电源，使得工 作台移动电动机M3退出或进入停止。四. 砂轮升降电动机M5控制电路1）砂轮升降电动机M5控制电路的划分 砂轮升降电动机 M5由接触器KM5、KM6控制其电源的通断。2）砂轮升降电动机M5控制电路识图 按钮SB6为砂轮升 降电动机M5上升（正转）点动按钮。按钮SB7为砂轮升降电动 机M5下降（反转）点动按钮，接触器KM5、KM6常闭触点形 成互锁。行程开关SQ2的常闭触点为砂轮上升时的上限位行程 开关。当需要砂轮上升时，按下砂轮升降电动机M5的正转点动按钮SB6, 接触器KM5线圈通电闭合，其主触点接通砂轮升降电动机M5的正转电 源。砂轮升降电动机M5正向运转带动砂轮上升。松开按钮SB6,接触器 KM5线圈失电释放，砂轮升降电动机M5停止正向运转，砂轮停止上升。 当需要砂轮下降时，按下按钮SB7接触器KM6线圈通电闭合，其主触头 接通砂轮升降电动机M5的反转电源，砂轮升降电动机M5反向运转，砂 轮下降。松开按钮SB7，接触器KM6线圈失电释放。砂轮升降电动机 M5停止运转，砂轮停止下降。当砂轮升降电动机M5带动砂轮上升的过 程中，如撞击行程开关SQ2时，SQ2的常闭触头断开，切断接触器KM5 线圈的电源，砂轮停止上升。（SQ1常开触点。接近工件时，便压合行程 开关SQ1）五. 冷却泵电动机M6控制电路冷却泵电动机M6控制电路比较简单，按钮SB11控制接触器KM9 线圈电源的通断。按下按钮SB11时，接触器KM9线圈得电形成自锁， 同时主触点闭合，冷却泵电动机M6通电运转。按下按钮SB10接触器 KM9线圈失电释放，冷却泵电动机M6断电停转。第四章M7475型立轴圆台平面磨床的元器件选型和造价第一节M7475型立轴圆台平面磨床的元器件选型1）电动机的选择根据课题概述和一些关于M7475型立轴圆台磨床的资料要求，可知 需配备电动机：砂轮电动机M1；工作台移动电动机M3；工作台旋 转电动机M4；砂轮升降电动机M5；冷却泵电动机M6；自动进给 电动机M2（本课题主电路图和控制电路图中没有给出，所以后面的 元器件的选型可能会有一些缺陷。）砂轮电动机 M1 选定为 Y180L-4（380V，22KW，43A，147043）。工作台移动电动机 M3 选为 Y90S-4 （380V，1.1KW，2.8A，1400r/min）。 工作台旋转电动机 M4 选定为 YD112M-6/4（380V，2.2/2.8KW，5.68/6.36A， 960 /1440r/min）。砂轮升降电动机 M5 选定为 Y80L-4（380V，0.55KW，1.5A，1390r/min）。 冷却泵电动机 M6 选定为 AB-100（380V，0.25KW，0.69A）。自动进给电动机 M2 选定为 Y90S-4（380V，1.1KW，2.8A，1400r/min）。2）电源开关的选择电源开关QS的选择主要考虑电动机M1M6的额定电流和启动电 流，而控制变压器TC二次侧的接触器、继电器、继电器的线圈、照明灯、 和显示灯在TC 一次侧产生的电流相对来说较小，因而不考虑。已知 M1M6的额定电流为43A,2.7A,2.8A,6.36A,1.5A,0.69A算的额定电流之 和为57.05A。工作台移动电动机M3、工作台旋转电动机M4、砂轮升降 电动机M5为短时工作，M1为轻载并减压启动，所以启动电流为满载启 动电流的1/3倍。M3M5满载启动。额定电流之和放大5倍为67.25A。 因而电源开关的额定就选70A左右。具体选择QS为:三极转换开关（组 合开关）HZ10-100型，额定电流为100A.3）热继电器的选择根据电动机M1的额定电流为43A，所以FR1选择如下:LR1-D63357 电流调整范围为3850A，工作是调整在43A。根据电动机M4的额定电流6.36A，FR2选择如下：LR1-D09电流调 整范围为3.58A，X作是调整在6.36A。4）接触器的选择砂轮电动机M1的额定电流为43A,控制回路电源为110V,需KM3 主触点三对，辅助常开触点一对，所以选用CJX1-45线圈电压为110V, 主触点额定电流为45A。KM2主触点常开常闭各一对，辅助常开两对， 所以也选择CJX1-45线圈电压为110V，主触点额定电流为45A。KM6、 KM7根据电动机M3的额定电流为2.8A，选用CJX1-9。KM4根据电动 机M3的额定电流为6.36A也选用CJX1-9。KM5、KM6、KM9由于电动 机的额定电流较小所以选用中间继电器替代以减少空间和成本。选用 JZ7-44 型。5）熔断器的选择熔断器FU1对砂轮电动机M1进行短路保护。砂轮电动机M1的额 定电流为43A，对于电动机类负载，应考虑启动冲击电流的影响。应按 下式计算：IN（1.52.5） I.、N式中In为电动机的额定电流。若取系数为2.5，易算得IN107.5A。因为采取Y-降压启动，所以启动 电流降低哦1/3倍。最后电流为35.8A，因此选用RT18-63型配用40A的 熔体。同理可得FU2的IN7A选用RT18-32型配用熔体为10A。FU3对工作台旋转电动机M4；砂轮升降电动机M5进行短路保护。 对于多台电动机由一个熔断器保护时，熔体的额定电流应按下式计算IN（1.52.5） I max+ SI式中，I max为功率最大的一台N电动机的额定电流；SI为其余额定适流的总和。N若选取系数为2.5,已算得IN17.4A，所以选用RT18-32型配用20A的熔 体。FU4对冷却泵电动机M6进行保护，选用RT18-32型配用熔体为2A。6）按钮的选择启动按钮SB6、SB7、SB8、SB9、SB11选用LA18-22颜色为黑色的。 停止按钮SB3、SB10选用LA18-22颜色为红色的。总停止SB12采用 LA18-22J颜色为红色。SB1选用LA20-11D,带指示灯采用黑色的7）照明灯的选择及灯开关选择照明灯EL和灯开关SA成套购买，EL可用JL40A-1型，交流24V、50W。8）指示灯的选择指示灯HL1和