【学习目标】
1.知识目标:
(1)进一步掌握各种低压电器的作用、结构及符号。
(2)了解M7130平面磨床的用途，熟悉M7130平面磨床的主要电气设备及工作原理。
(3)掌握M7130平面磨床的电力拖动特点，能根据电气控制线路图，分析各部分的工作过程。
2.能力目标:
(1)培养学生安全操作、规范操作，养成文明生产的行为习惯。
(2)培养学生独立完成M7130磨床控制线路安装、调试。
(3)培养学生独立完成M7130磨床控制线路的故障分析、维修。
【任务描述】
各种机械加工中，当零件表面粗糙度要求较高时，就需要用磨床加工，磨床是用砂轮的周边或端面对工件的表面进行机械加工的一种精密机床，如图6-1所示。
图6-1
【原理分析】
1.M7130磨床结构及型号
M7130卧轴矩台平面磨床的外形图如图6-2所示。在床身中装有液压传动装置，工作台通过活塞杆由液压驱动作往复运动，床身导轨有自动润滑装置进行润滑。工作台表面有T型槽，用以固定电磁吸盘，再用电磁吸盘来吸持加工工件。工作台往复运动的行程长度可通过调节装在工作台正面槽中的换向撞块的位置来改变。换向撞块是通过碰撞工作台往复运动换向手柄来改变油路方向，以实现工作台往复运动。
图6-2
在床身上固定有立柱，沿立柱的导轨上装有滑座，砂轮箱能沿滑座的水平导轨作横向移动。砂轮轴由装入式砂轮电动机直接拖动。在滑座内部也装有液压传动机构。
滑座可在立柱导轨上作上下垂直移动，并可由垂直进刀手轮操作。砂轮箱的水平轴向移动可由横向移动手轮操作，也可由液压传动作连续或间断横向移动，连续移动用于调节砂轮位置或整修砂轮，间断移动用于进给。
型号意义如下:
2.M7130磨床的主要运动形式及控制要求
卧轴矩台平面磨床的主运动是砂轮的旋转运动，进给运动有垂直进给，即滑座在立柱上的上下运动；横向进给，即砂轮箱在滑座上的水平运动；纵向进给，即工作台沿床身的往复运动。工作台每完成一次往复运动时，砂轮箱便作一次间断性的横向进给；当加工完整个平面后，砂轮箱作一次间断性垂直进给。
【任务分析】
1.根据M7130磨床的主要的电气设备完成元件明细表
2.根据电气原理图和元件布置图绘制接线图(图6-3、图6-4)，并且标注线号
图6-3
图6-4
【项目实施】
1.安装步骤
(1)制作15mm×400mm×600mm和15mm×300mm×400mm的木制模拟板。
(2)按照编号原则在电气线路图上给主电路、控制电路、照明和指示电路及电磁吸盘电路编号。
(3)按电气元件明细表配齐元件，并对元件进行检测。
(4)给各电气元件和元件的接线端上做好与电气线路图上相应的文字、号码标志。
(5)将接触器、熔断器、整流降压变压器T1、T2，硅整流器、欠电流继电器KA、热继电器、插头插座X2、X3，电容、电阻和接线板安装在大模拟板上。
将按钮、工作台照明灯和开关、指示灯、X1和接线板安装在小模拟板上。
大小模拟板相距0.5m，连接线用软管保护。
大模拟板至各电动机和电磁吸盘(可用110V、100W的白炽灯代替)的连接线用软管保护。
(6)选配合适的导线，并在线头两端做好与电路图中的编号相同的号码，然后接线。在模拟板内部采用BVR塑铜线，电源开关至大模拟板的接线及接到电动机的接线用四芯橡皮套绝缘的电缆线，接到电磁吸盘及小模拟板的连接线采用BVR塑铜线并应穿在导线通道内加以保护。
(7)在大模拟板附近安装电动机并接线。
(8)布线时，在大模拟板内采用走线槽的敷线方法，接到电动机或小模拟板的导线必须经过接线端子板。在按原理图接线的同时，应在导线的线头上套有与原理图一致的线号的编码套管。
(9)安装结束后清理场地。按照电气图逐线进行检查。检查布线的正确性和接点的可靠性，同时进行绝缘电阻测量和接地通道是否连续的试验。
(10)试车。试车时要密切注视各电动机和电气元件有无异常现象。发现异常现象应立即断开电源开关，进行检查处理，找出原因排除故障后再通电试车。
2.注意事项
(1)安装时必须认真细致地做好线号的安置工作，不得产生差错。
(2)如果通道内导线根数较多时，应按规定放好备用导线，并将导线通道牢固地支撑住。
(3)通电前检查布线是否正确，应一个环节一个环节地进行，以防止由于漏检而产生通电不成功。
(4)安装整流电路时，不可将整流二极管的极性接错和漏装散热器，否则会发生二极管和控制变压器因短路和二极管过热而被烧毁。
3.M7130平面磨床的电气控制系统的维修(自行分析)
(1)所有电动机不能启动。
(2)砂轮电动机M1不能启动。
【项目评价】
本任务从学生项目资讯、元件的应用、线路分析、方案制定结果、操作实施正确性、项目总结报告及学习态度等多方面进行考核，采取教师评价、学生评价和互评相结合的方式，将学生学习情况及任务完成情况分成优、良、及格三个等级。
【知识超市】
图6-5为M7130型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龛盒内，控制按钮安装在床身前部的电气操纵盒上。
1.主电路分析
在主电路中，M1为砂轮电动机，拖动砂轮的旋转；M2为冷却泵电动机，拖动冷却泵供给磨削加工时需要的冷却液；M3为液压泵电动机，拖动油泵，供出压力油，经液压传动机构来完成工作台往复运动并实现砂轮的横向自动进给，并承担工作台的润滑。
主电路的控制要求:M1、M2、M3只需进行单方向的旋转，且磨削加工无调速要求；在砂轮电动机M1启动后才开动冷却泵电动机M2；三台电动机共用FU1作短路保护，分别用FR1、FR2作过载保护。
在主电路中M1、M2由接触器KM1控制，由于冷却泵箱和床身是分开安装的，所以冷却泵电动机M2经插头插座X1和电源连接，当需要冷却液时，将插头插入插座。M3由接触器KM2控制。
2.控制电路分析
在控制电路中，SB1、SB2为砂轮电动机M1和冷却泵电动机M2的启动和停止按钮，SB3、SB4为液压泵电动机M3的启动和停止按钮。只有在转换开关SA1扳到退磁位置，其常开触点SA1(3-4)闭合，或者欠电流继电器KA的常开触点KA(3-4)闭合时，控制电路才起作用。按下SB1，接触器KM1的线圈通电，其常开触点KM1(4-5)闭合进行自锁，其主触点闭合砂轮电动机M1及冷却泵电动机M2启动运行。按下SB2，KM1线圈断电，M1、M2停止。按下SB3，接触器KM2线圈通电，其常开触点KM2(4-8)闭合进行自锁，其主触点闭合液压泵电动机M3启动运行。按下SB4，KM2线圈断电，M3停止。
3.电磁吸盘(YH)控制电路的分析(电磁吸盘的工作原理)
电磁吸盘是用来吸持工件进行磨削加工的。整个电磁吸盘是钢制的箱体，在它中部凸起的芯体上绕有电磁线圈，如图6-6所示，电磁吸盘的线圈通以直流电，使芯体被磁化，磁力线经钢制吸盘体、钢制盖板、工件、钢制盖板、钢制吸盘体闭合，将工件牢牢吸住。电磁吸盘的线圈不能用交流电，因为通过交流电会使工件产生振动并且使铁芯发热。钢制盖板由非导磁材料构成的隔磁层分成许多条，其作用是使磁力线通过工件后再闭合，不直接通过钢制盖板闭合。电磁吸盘与机械夹紧装置相比，它的优点是不损伤工件，操作快速简便，磨削中工件发热可自由伸缩、不会变形。缺点是只能对导磁性材料的工件(如钢、铁)才能吸持，对非导磁性材料的工件(如铜、铝)没有吸力。
电磁吸盘控制电路由降压整流电路、转换开关和欠电流保护电路组成。
降压整流电路由变压器T2和桥式全波整流装置VC组成。变压器T2将交流电压220V降为127V，经过桥式整流装置VC变为110V的直流电压，供给电磁吸盘的线圈。电阻R1和电容C是用来限制过电压的，防止交流电网的瞬时过电压和直流回路的通断在T2的二次侧产生过电压，对桥式整流装置VC产生危害。
电磁吸盘由转换开关SA1控制，SA1有“励磁”“断电”和“退磁”三个位置。
将SA1扳到励磁位置时，SA1(14-16)和SA1(15-17)闭合，电磁吸盘YH加上110V的直流电压，进行励磁，当通过YH线圈的电流足够大时，可将工件牢牢吸住，同时欠电流继电器KA吸合，其触点KA(3-4)闭合，这时可以操作控制电路的按钮SB1和SB3，启动电动机对工件进行磨削加工，停止加工时，按下SB2和SB4，电动机停转。在加工完毕后，为了从电磁吸盘上取下工件，将SA1扳到“退磁”位置，这时SA1(14-18)、SA1(15-16)、SA1(4-3)接通，电磁吸盘中通过反方向的电流，并用可变电阻R2限制反向去磁电流的大小，达到既能退磁又不致反向磁化目的。退磁结束后，将SA1扳至“断电”位置，SA1的所有触点都断开，电磁吸盘断电，取下工件。
当转换开关SA1扳到励磁位置时，SA1的触点SA1(3-4)断开，KA(3-4)接通，若电磁吸盘的线圈断电或电流太小吸不住工件，则欠电流继电器KA释放，其常开触点KA (3-4)断开，M1、M2、M3因控制回路断电而停止。这样就避免了工件因吸不牢而被高速旋转的砂轮碰击飞出的事故。
如果不需要启动电磁吸盘，则应将X3上的插头拔掉，同时将转换开关SA1扳到退磁位置，这时SA1(3-4)接通，M1、M2、M3可以正常启动。与电磁吸盘并联的电阻R3为放电电阻，为电磁吸盘断电瞬间提供通路，吸收线圈断电瞬间释放的磁场能量。因为电磁吸盘是一个大电感，在电磁吸盘从工作位置转换到放松位置的瞬间，线圈产生很高的过电压，易将线圈的绝缘损坏，也将在转换开关SA1上产生电弧，使开关的触点损坏。
4.照明电路分析
照明变压器T1将380V的交流电压降为36V的安全电压供给照明电路。EL为照明灯，一端接地，另一端由开关SA2控制，FU3为照明电路的短路保护。
图6-6
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