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职业培训资料:M7180卧轴钜台平面磨床电磁吸盘吸力不足的处理技巧

发布时间:2023-05-22
  磨床中电磁吸盘是用来固定加工工件的夹具,本文是针对M7180卧轴钜台平面磨床电磁吸盘吸力不足、不能吸牢铁磁工件的现象进行电路方面的分析和检测,查出故障原因及故障点,并成功修复电磁吸盘。
  磨床是用砂轮周边或端面对工件表面进行机械加工的一种精密机床,种类有平面、内圆、外圆、无心磨床等。根据加工工件尺寸大小和结构形状,工件可用螺钉和压板直接固定于工作台上;也可以在工作台上安装电磁吸盘,将工件吸附在吸盘上。前者操作不便,时间长,加工效率低;后者具有夹紧迅速、操作快速简便、不会损伤工件、一次能吸牢多个工件、磨削过程中发热工件能自由伸缩、工件不会变形等优点,但它只能吸住铁磁材料的工件,不能吸牢非磁性材料的工件。
  一、中职学校机加工实习占主导地位
  中职学校课程包括理论教学和实操训练,理论指导实践,实践形成技能,技能造就合格产品。技工学校尤其突出技能训练,又以机械加工实习为主。一方面机械类专业学生较多,另一方面机加工设备投入资金较大。如我校有数控车、数控铣、加工中心、线切割等数控机床,还有普通车床、钻床、磨床等。但由于一部分普通机床使用时间长,经常会发生故障,影响学生的实习,耽误教学过程。2013年我校机加工室一台M7140型平面磨床不能正常工作,经过诊断检查,发现磨床对机械夹紧能正常加工,而使用电磁吸盘时工件不能被吸牢,表现为吸力不足。
  二、磨床故障原因分析
  1.电磁吸盘结构
  它的外壳是由钢制箱体和盖板组成。在箱体内部均匀排列有多个绕有线圈的芯体,盖板是用非磁性材料(如锡铅合金)隔离成若干钢条,当线圈通入直流电后,芯体和隔离钢条被磁化成磁极。当工件放在电磁吸盘上,也会被磁化而产生与磁盘相异的磁极并被牢牢吸住。
  2.电磁吸盘电路分析
  电磁吸盘电路包括整流电路、控制电路和保护电路三部分(如下图所示)。
  (1)整流变压器T1将220V的交流电降为145V后经桥式整流器VC输出110V直流电压。
  (2)QS2是吸盘YH的转换开关,有“吸合”、“放松”和“退磁”三个档位。当QS2处于“吸合”时,触头205-208和206-209闭合,110V直流电压接入电磁吸盘YH,工件被吸牢。此时,欠电流继电器KA得电,KA常开触头闭合,砂轮和液压电动机能正常启动进行加工。加工完毕,QS2扳至“放松”切断吸盘电源,但有剩磁工件未能取下,再置QS2于“退磁”处,YH接入较小的(因串入R2)反向电流进行退磁,结束后,QS2扳回“放松”处,取下工件。
  (3)保护电路由放电电阻R3和欠电流继电器KA组成。当电磁吸盘由“吸合”转为“放松”瞬间,吸盘线圈两端会产生很大的自感电动势,易使线圈和其他元件损坏。而R3能在断开瞬间供线圈一个放电回路,吸收线圈释放的磁场能量,保护线圈不被烧坏。KA能防止电磁吸盘断电时工件脱出发生事故。
  3.电磁吸盘吸力不足原因分析
  由于机械夹紧时能正常加工,排除了FU1、FU2、FU4熔断的可能。当使用电磁吸盘时,铁磁材料未能被吸牢,但有吸力,只是吸力不足,说明故障出现在电磁吸盘电路。对电路分析,引起吸力不足的原因有两方面:
  (1)电磁吸盘损坏。若电磁吸盘密封性不好,工作时切削液渗入,损坏绝缘,会造成线圈短路,严重短路时会烧坏整流元件和变压器。另当放电电阻R3损坏或接线断开时,由于吸盘线圈电感很大,QS2从“吸合”到“放松”时瞬间产生过电压会将线圈烧坏。
  (2)桥式整流器损坏,输出电压不正常。输出电压不正常,多是因为整流二极管短路或断路造成。如某一桥臂二极管断路,输出电压将降为额定电压一半。二极管损坏是因为过热或过压造成的。由于二极管热容量很小,整流器过载时,元件温度急升,会把二极管烧坏。当R3损坏或断线时,瞬间过电压也会击穿二极管。
  三、故障的检测方法
  1.首先对电磁吸盘进行外观检查,检查密封性是否良好。
  2.用万用表电阻档,测得R3回路正常(阻值500Ω,QS2应在“放松”处,X2应拨下)。
  3.将吸盘引线从接插器X2上拆下,用万用表交流电压档检测整流器交流侧电压正常(145V),改用直流电压档检测直流输出电压也在110以上,说明桥式整流器输出电压正常,整流器是良好的,进一步检查电磁吸盘。
  4.将电磁吸盘接在接插器X2上(带负载),这时用万用表直流电压档测得VC输出电压(即吸盘电源电压)远远小于110V,由此可判断故障就是吸盘线圈已短路,因为空载时输出电压正常,带上负载时输出电压不正常。
  四、电磁吸盘的修理
  1.拆卸
  将吸盘从接插器上拔下,旋松紧固螺钉,打开面板盖,发现盘体与盖密封不良,切削液有渗入迹象,线圈由于绝缘损坏,严重短路而损坏,拆出线圈,测量其尺寸。
  2.线圈的绕制
  根据原线圈的尺寸,制成一个斜口对开模具,按模具尺寸用0.5-1.0mm厚电工绝缘纸板制成线圈底架,用QZΦ0.64规格的导线在绕线机上进行线圈绕制(1580匝),层间用0.06-0.75mm绝缘纸绝缘,绕完后用布带包扎好。
  3.浸渍绝缘漆
  先将绕好的线圈在120℃左右温度中预热5-6个小时,预热后浸入绝缘漆中30分钟,取出滴干,再在90-100℃烘箱中烘24小时,进行第二次包扎,再次浸30分钟,取出又烘干即可完成。应使用氨基醇酸树脂绝缘漆。
  4.装配
  装配时,槽底应平整,线圈放入要采用绝缘纸垫好,注意两侧与上方要留有2-7mm的间隙。用5号绝缘胶熔化后,缓慢浇灌到和盘体外缘平齐,冷却后,清洁盘体表面,盘体与面板接触处要平整,无毛刺、铁屑、杂物,然后再涂上一层用汽油稀释的5号绝缘胶,覆上一层0.2mm的紫铜皮,又涂一层稀释的绝缘胶,及时盖上面板,均匀旋紧螺钉,保证良好的密封,最后将线圈引出线引至盘体外接线盒内接好,浇注绝缘胶封固。
  5.吸力测试
  安装好后,要对吸盘进行吸力测试。用电工纯铁跨放在吸盘两极间,用弹簧称垂直方向拉试,吸力在588-882kpa内。再用兆欧表测得线圈与盘体间绝缘电阻也大于5MΩ,最后工频耐压试验合格。
  五、结束语
  电气故障不是千篇一律的,有的简单,有的复杂,有的故障又往往和其它故障(系统)交错在一起,就是相同的故障现象,发生的部位也会不同,所以在维修时不可生搬硬套,要在首先熟悉和掌握电气线路原理的基础上掌握正确的维修方法,理论与实践相结合,灵活处理,迅速、准确地找出故障点,彻底地排除故障,恢复其使用性能。