CN105252410A - 一种平面磨床及其电气控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种平面磨床及其电气控制系统，包括床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座、立柱、电控箱、操作手轮、控制面板和照明灯，所述床身上方设置有工作台和立柱，所述工作台上设置有T型槽，所述工作台上安装设置有电磁吸盘，所述工作台上还设置有压板，所述压板通过螺钉将工件固定在工作台上。本发明通过磨床的工作台表面有T型槽，可以用螺钉和压板将工件直接固定在工作台上，也可以在工作台上装上电磁吸盘，用来吸持铁磁性的工件。砂轮与砂轮电动机均装在砂轮箱内，砂轮直接由砂轮电动机带动旋转；砂轮箱装在滑座上，而滑座装在立柱上；实现磨床的主运动是砂轮的旋转运动。

Description

一种平面磨床及其电气控制系统

技术领域

本发明涉及平面磨床及其电气控制系统技术领域，尤其涉及一种平面磨床及其电气控制系统。

背景技术

磨床是用磨具和磨料(如砂轮、砂带、油石、研磨剂等)对工件的表面进行磨削加工的一种机床，它可以加工各种表面，如平面、内外圆柱面、圆锥面和螺旋面等。通过磨削加工，使工件的形状及表面的精度、光洁度达到预期的要求；同时，它还可以进行切断加工。根据用途和采用的工艺方法不同，磨床可以分为平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、工具磨床和各种专用磨床(如螺纹磨床、齿轮磨床、球面磨床、导轨磨床等)，其中以平面磨床使用最多。平面磨床又分为卧轴和立轴、矩台和圆台四种类型。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种平面磨床及其电气控制系统。

本发明通过以下技术方案实现：一种平面磨床及其电气控制系统，包括床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座、立柱、电控箱、操作手轮、控制面板和照明灯，所述床身上方设置有工作台和立柱，所述工作台上设置有T型槽，所述工作台上安装设置有电磁吸盘，所述工作台上还设置有压板，所述压板通过螺钉将工件固定在工作台上，所述立柱上设置有滑道，所述立柱通过导轨滑动连接设置有滑座，所述滑座上设置有燕尾槽，所述滑座通过燕尾槽连接设置有砂轮箱，所述砂轮箱内部设置有砂轮电机和砂轮，所述砂轮电机通过旋转轴与砂轮相连，所述床身上设置有电控箱、操作手轮和控制面板，所述立柱上还设置有照明灯，所述砂轮电机和照明灯通过信号线分别与电控箱相连，所述砂轮电机和照明灯通过信号线与控制面板相连，所述工作台与立柱通过导轨相互配合连接，所述工作台上设置有Y轴液压泵，所述滑座上设置有X轴液压泵，所述电磁吸盘包括工件、隔磁板、钢制盖板、线圈和钢制吸盘体，所述钢制吸盘体上方设置有钢制盖板，所述钢制吸盘体内部设置有两个线圈，所述钢制盖板内部设置爱有隔磁板，所述钢制盖板上方设置有工件，所述工作台上还设置有交流去磁器，所述交流去磁器包括工件、隔磁板、极板、线圈和铁心，所述铁心上方设置有极板，所述极板上方设置有工件，所述铁心上缠绕设置有线圈，所述极板上设置有隔磁板。

作为优选，所述工作台通过Y轴液压泵带动在立柱的导轨上进行垂直进给运动，所述滑座通过轨道在立柱的导轨上进行垂直进给运动。

作为优选，所述砂轮箱通过X轴液压泵带动在滑座上的燕尾槽进行横向进给运动。

作为优选，所述车身上设置有冷却泵箱，所述冷却泵箱上设置有冷却泵电机。

作为优选，所述电磁吸盘上设置有弱磁保护装置和电压保护装置。

作为优选，所述控制面板上设置有显示屏、控制按钮、电压表、电流表和报警器。

本发明通过通过磨床的工作台表面有T型槽，可以用螺钉和压板将工件直接固定在工作台上，也可以在工作台上装上电磁吸盘，用来吸持铁磁性的工件。砂轮与砂轮电动机均装在砂轮箱内，砂轮直接由砂轮电动机带动旋转；砂轮箱装在滑座上，而滑座装在立柱上；实现磨床的主运动是砂轮的旋转运动，而进给运动则分为以下三种运动；(1)工作台(带动电磁吸盘和工件)作纵向往复运动；(2)砂轮箱沿滑座上的燕尾槽作横向进给运动；(3)砂轮箱和滑座一起沿立柱上的导轨作垂直进给运动。

本发明结构简单，操作使用方便，磨削加工精度高，表面不容易出现粗糙的现象，生产效率高，磨削区散热排屑条件好，磨削抗力大，具有报警和感应功能，能及时防止灾情发生，能够满足工件加工生产的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明磨床主运动和进给运动的结构示意图；

图3为本发明的电气原理图；

图4为本发明的电磁吸盘结构示意图；

图5为本发明的交流去磁器结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明；下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1-5所示，本发明涉及一种平面磨床及其电气控制系统，包括床身1、工作台2、电磁吸盘3、砂轮箱4、滑座5、立柱6、电控箱7、操作手轮8、控制面板9和照明灯10，所述床身1上方设置有工作台2和立柱6，所述工作台2上设置有T型槽，所述工作台2上安装设置有电磁吸盘3，所述工作台2上还设置有压板，所述压板通过螺钉将工件固定在工作台2上，所述立柱6上设置有滑道，所述立柱6通过导轨滑动连接设置有滑座5，所述滑座5上设置有燕尾槽，所述滑座5通过燕尾槽连接设置有砂轮箱4，所述砂轮箱4内部设置有砂轮电机和砂轮，所述砂轮电机通过旋转轴与砂轮相连，所述床身1上设置有电控箱7、操作手轮8和控制面板9，所述立柱6上还设置有照明灯10，所述砂轮电机和照明灯10通过信号线分别与电控箱7相连，所述砂轮电机和照明灯10通过信号线与控制面板9相连，所述工作台2与立柱6通过导轨相互配合连接，所述工作台2上设置有Y轴液压泵，所述滑座5上设置有X轴液压泵，所述电磁吸盘3包括工件31、隔磁板32、钢制盖板33、线圈34和钢制吸盘体35，所述钢制吸盘体35上方设置有钢制盖板33，所述钢制吸盘体35内部设置有两个线圈34，所述钢制盖板33内部设置爱有隔磁板32，所述钢制盖板33上方设置有工件31，所述工作台2上还设置有交流去磁器，所述交流去磁器包括工件31、隔磁板32、极板21、线圈34和铁心22，所述铁心22上方设置有极板21，所述极板21上方设置有工件31，所述铁心22上缠绕设置有线圈34，所述极板21上设置有隔磁板32。

所述工作台2通过Y轴液压泵带动在立柱的导轨上进行垂直进给运动，所述滑座5通过轨道在立柱的导轨上进行垂直进给运动。

所述砂轮箱4通过X轴液压泵带动在滑座上的燕尾槽进行横向进给运动。

所述车身1上设置有冷却泵箱，所述冷却泵箱上设置有冷却泵电机。

所述电磁吸盘3上设置有弱磁保护装置和电压保护装置。

所述控制面板9上设置有显示屏、控制按钮、电压表、电流表和报警器。

综上所述，本发明通过磨床的工作台表面有T型槽，可以用螺钉和压板将工件直接固定在工作台上，也可以在工作台上装上电磁吸盘，用来吸持铁磁性的工件。砂轮与砂轮电动机均装在砂轮箱内，砂轮直接由砂轮电动机带动旋转；砂轮箱装在滑座上，而滑座装在立柱上。

磨床的主运动是砂轮的旋转运动，而进给运动则分为以下三种运动；(1)工作台(带动电磁吸盘和工件)作纵向往复运动；(2)砂轮箱沿滑座上的燕尾槽作横向进给运动；(3)砂轮箱和滑座一起沿立柱上的导轨作垂直进给运动。

平面磨床采用多台电动机拖动，其电力拖动和电气控制、保护的要求是：

(1)砂轮由一台笼型异步电动机拖动，因为砂轮的转速一般不需要调节，所以对砂轮电动机没有电气调速的要求，也不需要反转，可直接起动。

(2)平面磨床的纵向和横向进给运动一般采用液压传动，所以需要由一台液压泵电动机驱动液压泵，对液压泵电动机也没有电气调速、反转和降压起动的要求。

(3)同车床一样，也需要一台冷却泵电动机提供冷却液，冷却泵电动机与砂轮电动机也具有联锁关系，即要求砂轮电动机起动后才能开动冷却泵电动机。

(4)平面磨床往往采用电磁吸盘来吸持工件。电磁吸盘要有退磁电路，同时，为防止在磨削加工时因电磁吸盘吸力不足而造成工件飞出，还要求有弱磁保护环节。

(5)具有各种常规的电气保护环节(如短路保护和电动机的过载保护)；具有安全的局部照明装置

平面磨床电气控制电路分析：

(一)主电路

三相交流电源由电源开关QS引入，由FUl作全电路的短路保护。砂轮电动机M1和液压电动机M3分别由接触器KMl、KM2控制，并分别由热继电器FRl、FR2作过载保护。由于磨床的冷却泵箱是与床身分开安装的，所以冷却泵电动机M2由插头插座Xl接通电源，在需要提供冷却液时才插上。M2受M1起动和停转的控制。由于M2的容量较小，因此不需要过载保护。三台电动机均直接起动，单向旋转。

(二)控制电路

控制电路采用380V电源，由FU2作短路保护。SBl、SB2和SB3、SB4分别为M1和M3的起动、停止按钮，通过KMl、KM2控制M1和M3的起动、停止。

(三)电磁吸盘电路

其线圈通电后产生电磁吸力，以吸持铁磁性材料的工件进行磨削加工。与机械夹具相比较，电磁吸盘具有操作简便、不损伤工件的优点，特别适合于同时加工多个小工件；采用电磁吸盘的另一优点是工件在磨削时发热能够自由伸缩，不至于变形。但是电磁吸盘不能吸持非铁磁性材料的工件，而且其线圈还必须使用直流电。

变压器T1将220V交流电降压至127V后，经桥式整流器VC变成110V

直流电压供给电磁吸盘线圈YH。SA2是电磁吸盘的控制开关，待加工时，将SA2扳至右边的“吸合”位置，触点(301—303)、(302—304)接通，电磁吸盘线圈通电，产生电磁吸力将工件牢牢吸持。加工结束后，将SA2扳至中间的“放松”位置，电磁吸盘线圈断电，可将工件取下。如果工件有剩磁难以取下，可将SA2扳至左边的“退磁”位置，触点(301—305)、(302—303)接通，可见此时线圈通以反向电流产生反向磁场，对工件进行退磁，注意这时要控制退磁的时间，否则工件会因反向充磁而更难取下。R2用于调节退磁的电流。采用电磁吸盘的磨床还配有专用的交流退磁器，如果退磁不够彻底，可以使用退磁器退去剩磁，X2是退磁器的电源插座。

(四)电气保护环节

除常规的电路短路保护和电动机的过载保护之外，电磁吸盘电路还专门设有一些保护环节。

1.电磁吸盘的弱磁保护

采用电磁吸盘来吸持工件有许多好处，但在进行磨削加工时一旦电磁吸力不足，就会造成工件飞出事故。因此在电磁吸盘线圈电路中串入欠电流继电器KA的线圈，KA的动合触点与SA2的一对动合触点并联，串接在控制砂轮电动机M1的接触器KMl线圈支路中，SA2的动合触点(6—8)只有在“退磁”档才接通，而在“吸合”档是断开的，这就保证了电磁吸盘在吸持工件时必须保证有足够的充磁电流，才能起动砂轮电动机M1；在加工过程中一旦电流不足，欠电流继电器KA动作，能够及时地切断KMl线圈电路，使砂轮电动机M1停转，避免事故发生。如果不使用电磁吸盘，可以将其插头从插座X3上拔出，将SA2扳至“退磁”档，此时SA2的触点(6—8)接通，不影响对各台电动机的操作。

2.电磁吸盘线圈的过电压保护

电磁吸盘线圈的电感量较大，当SA2在各挡间转换时，线圈会产生很大的自感电动势，使线圈的绝缘和电器的触点损坏。因此在电磁吸盘线圈两端并联电阻器R3作为放电回路。

3.整流器的过电压保护

在整流变压器TI的二次侧并联由R1、C组成的阻容吸收电路，用以吸收交流电路产生的过电压和在直流侧电路通断时产生的浪涌电压，对整流器进行过电压保护。

(五)照明电路

照明变压器将380V交流电压降至36V安全电压供给照明灯EL，EL的一端接地，SAl

为灯开关，由FU3提供照明电路的短路保护。

四、M7130型平面磨床常见电气故障的诊断与检修

M7130型平面磨床电路与其他机床电路的主要不同是电磁吸盘电路，在此主要分析电磁吸盘电路的故障。

1.电磁吸盘没有吸力或吸力不足

如果电磁吸盘没有吸力，首先应检查电源，从整流变压器T1的一次侧到二次侧，再检查到整流器VC输出的直流电压是否正常；检查熔断器FU1、FU2、FU4；检查SA2的触点、插头插座X3是否接触良好；检查欠电流继电器KA的线圈有无断路；一直检查到电磁吸盘线圈YH两端有无110V直流电压。如果电压正常，电磁吸盘仍无吸力，则需要检查YH有无断线。如果是电磁吸盘的吸力不足，则多半是工作电压低于额定值，如桥式整流电路的某一桥臂出现故障，使全波整流变成半波整流，VC输出的直流电压下降了一半；也可能是YH线圈局部短路，使空载时VC输出电压正常，而接上YH后电压低于正常值110V。

2.电磁吸盘退磁效果差

应检查退磁回路有无断开或元件损坏。如果退磁的电压过高也会影响退磁效果，应调节R2使退磁电压一般为5～10V。此外，还应考虑是否有退磁操作不当的原因，如退磁时间过长。

3.控制电路接点(6－8)的电器故障

平面磨床电路较容易产生的故障还有控制电路中由SA2和KA的动合触点并联的部分。如果SA2和KA的触点接触不良，使接点(6－8)间不能接通，则会造成M1和M2无法正常起动，平时应特别注意检查。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种平面磨床及其电气控制系统，其特征在于，包括床身（1）、工作台（2）、电磁吸盘（3）、砂轮箱（4）、滑座（5）、立柱（6）、电控箱（7）、操作手轮（8）、控制面板（9）和照明灯（10），所述床身（1）上方设置有工作台（2）和立柱（6），所述工作台（2）上设置有T型槽，所述工作台（2）上安装设置有电磁吸盘（3），所述工作台（2）上还设置有压板，所述压板通过螺钉将工件固定在工作台（2）上，所述立柱（6）上设置有滑道，所述立柱（6）通过导轨滑动连接设置有滑座（5），所述滑座（5）上设置有燕尾槽，所述滑座（5）通过燕尾槽连接设置有砂轮箱（4），所述砂轮箱（4）内部设置有砂轮电机和砂轮，所述砂轮电机通过旋转轴与砂轮相连，所述床身（1）上设置有电控箱（7）、操作手轮（8）和控制面板（9），所述立柱（6）上还设置有照明灯（10），所述砂轮电机和照明灯（10）通过信号线分别与电控箱（7）相连，所述砂轮电机和照明灯（10）通过信号线与控制面板（9）相连，所述工作台（2）与立柱（6）通过导轨相互配合连接，所述工作台（2）上设置有Y轴液压泵，所述滑座（5）上设置有X轴液压泵，所述电磁吸盘（3）包括工件（31）、隔磁板（32）、钢制盖板（33）、线圈（34）和钢制吸盘体（35），所述钢制吸盘体（35）上方设置有钢制盖板（33），所述钢制吸盘体（35）内部设置有两个线圈（34），所述钢制盖板（33）内部设置爱有隔磁板（32），所述钢制盖板（33）上方设置有工件（31），所述工作台（2）上还设置有交流去磁器，所述交流去磁器包括工件（31）、隔磁板（32）、极板（21）、线圈（34）和铁心（22），所述铁心（22）上方设置有极板（21），所述极板（21）上方设置有工件（31），所述铁心（22）上缠绕设置有线圈（34），所述极板（21）上设置有隔磁板（32）。

2.根据权利要求1所述的一种平面磨床及其电气控制系统，其特征在于，所述工作台（2）通过Y轴液压泵带动在立柱的导轨上进行垂直进给运动，所述滑座（5）通过轨道在立柱的导轨上进行垂直进给运动。

3.根据权利要求1所述的一种平面磨床及其电气控制系统，其特征在于，所述砂轮箱（4）通过X轴液压泵带动在滑座上的燕尾槽进行横向进给运动。

4.根据权利要求1所述的一种平面磨床及其电气控制系统，其特征在于，所述车身（1）上设置有冷却泵箱，所述冷却泵箱上设置有冷却泵电机。

5.根据权利要求1所述的一种平面磨床及其电气控制系统，其特征在于，所述电磁吸盘（3）上设置有弱磁保护装置和电压保护装置。

6.根据权利要求1所述的一种平面磨床及其电气控制系统，其特征在于，所述控制面板（9）上设置有显示屏、控制按钮、电压表、电流表和报警器。