1、单击此处键入论文标题_GB2312，五号）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
2、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
3、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：2(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
4、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
5、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，
6、砂轮架间歇垂直移动是切M7475 型立轴圆台平面磨床机械传动 及电气控制系统3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
7、直径小的矩台宽度的环形零件。图 2-1 加工示意图4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
8、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
9、特点。M7475 型立轴圆台平面磨床机械传动 及电气控制系统5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） 。61.2.3 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
10、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 80120N/c磨削工件最大尺寸 （直径高）750300 砂瓦尺寸 （厚宽长）450380150 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(KW) 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 M7475 型立轴圆台平面磨床机械传动 及电气控制系统7磨头电机功率(KW) 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)
11、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，
12、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
13、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8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
14、. 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
15、零件制造成本。M7475 型立轴圆台平面磨床机械传动 及电气控制系统9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 40050203 mm 1670 r/min头架主轴转速 6 级 50224 r/mi
16、n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 kg2.1.2 机床的运动10（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。（）辅助运动。辅助运动是指砂轮
17、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1432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（1440 r/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（284
18、0 r/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：M7475 型立轴圆台平面磨床机械传动 及电气控制系统11电动机 拨盘卡盘901364818461768（4） 手动工作台往复运动传动链。磨削阶梯轴的台阶或
19、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 （油箱接回油） 工作台移72157218齿 条18动 （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
20、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，轴与轴上的齿轮 Z50 啮合，此时转动手轮 B，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 B，经齿轮副20/80、44/88、丝杠，砂轮架作横向进给。手轮 B 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： 横进给
21、丝杠GB柱 塞 油 缸手 轮 80258412（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
22、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。1432A 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
23、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M7475 型立轴圆台平面磨床机械传动 及电气控制系统13能外圆磨床液压
24、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1换向阀3 工作台液压缸左腔；液压缸右腔的回油2换向阀4 先导阀22开停阀 A 断面 B 断面23节流阀 F断面E 断面 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开停阀断面 D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 422 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（
25、68） 、换向阀左停留阀的单向阀 I1，进入换向阀左端，换向阀右端的回油经先导阀（921）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（12、13） ，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
26、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
27、、右快跳，换向阀也同时左、右快跳，使14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（126） ，进入砂轮架快速进退液压缸后腔；前腔回油经进退阀右位（250）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
28、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；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
29、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，1470 43)。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 ，1400 r/min） 。工作台旋转电动机 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，
30、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M7475 型立轴圆台平面磨床机械传动 及电气控制系统15选定为 Y80L-4(380V，0.55KW，1.5A，1390 r/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 ，1400 r/min） 。16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
31、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
32、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） 。M7475 型立轴圆台平面磨床机械传动 及电气控制系统1733
33、 M7475 82010 9 093080302M1FR1FR2KM7 KM2AKM3KM9KM6KM5KM4KM6FU2FU3FU4M63M53M43M3KM2CTFU1QS图 3-1（3） 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动机 M3 主电路设计为一个“正 反转单元主电路 ”。其中接触器 KM7主触头闭合时，工作台移动电动机 M3 正向旋转。接触器 KM8 主触头闭合时，工作台移动电动机 M3 反向旋转（采用了接触器主触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）6KM6KM9FU4FU3FU2K
34、M5KM4 FR23M53M43M3KM6KM7 KM2M1ACTKM3FU1QS3工程系 学号班级机电圆台平面磨床电M7475型立轴 8号图名2010年 9月 林惠文093080302日期姓名FR1AKM2如图 3-2（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，热继电器 FR 2 的热元件为工作台电动机 M4 的过载保护（如图 3-3） 。（5） 砂轮升降传动电动机 M5 主电路。砂轮升降传动电动机 M5 需要砂轮上下移动，所以砂轮升
35、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18降传动电动机 M5 反向旋转（如图 3-3） 。M6KM6KM9FU4FU3FU2KM5KM4 FR2 3M53M43MKM6KM7 KM2M1ACTKM3FU1QS3工程系 学号班级机电圆台平面磨床电M7475型立轴 8号图名2010年 9月 林惠文093080302日期姓名FR1AKM2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
36、 M6 电源的接通和断开。（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 M2。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。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。3.1.2M7475 型平面磨床控制电路。图 b 为 M7475 型平面磨床的电气控制原理图。机床总启动和总停止电路 按钮 S
37、B1 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） 。M7475 型立轴圆台平面磨床机械传动 及电气控制系统19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 K
38、A0 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
39、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
40、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。20三工作台移动电动机 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 S
41、B7 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
42、 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
43、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
44、时，按下按钮 SB7 接触器 KM6 线圈通M7475 型立轴圆台平面磨床机械传动 及电气控制系统21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
45、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。22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
46、些缺陷。 ）砂轮电动机 M1 选定为 Y180L-4(380V，22KW，43A，1470 43)。工作台移动电动机 M3 选为 Y90S-4（380V ，1.1KW，2.8A ，1400 r/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，1390 r/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
47、.8A ，1400 r/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
48、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M7475 型立轴圆台平面磨床机械传动 及电气控制系统23调整范围为 3.58A，工作是调整在 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-
49、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：I（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
