公司生产安全弗摘要远程智能型充退磁控制器，是在一天比一天突出的高精度机械加工业
对生产设备品质的渴求中应运而生的。全数字化的设计，迎合了追求精品加工、制
造的精准性需求；智能化的设计，将原来要专业掌握的技能变得大众化；独有的
远程控制盒、友好的人机界面、一键式的操作、所见即所得等产品的质量要素，都充
在机械加工特别是轴承制造业生产中，大量使用了（矩台、圆台）平面磨床，轴承
内圆、内滚（沟）道、外滚（沟）道磨床，它们在工况下装夹工件的装置分别是电
磁吸盘和电磁无心夹具。这类磨床在工作中，电磁吸盘（或者电磁无心央具。以下
同）在通电情况下产生磁力，工件在磁力的作用下，被吸附在电磁吸盘上进行磨削
加工。加工完毕，断电去除磁力．工件被取下或者通过机械手使其脱落。２电磁夹
具的优点使用电磁夹具对工件没有损伤、工件装夹方便、加工效率高、在相同的设
备技术状况下，可提升产品的加工几何精度。３电磁夹具系统构成基本系统构成是：
电磁吸盘或电磁无心夹具＋电磁控制电路。根据相关生产实践，影响这类电磁夹具优点
发挥的核心问题是电磁控制电路设计所建立的数学模型及控制精度。４电磁吸盘磁
力控制装置一定要满足的要求１）为了适应不一样的加工工艺的要求，要求磁力稳定且
大小连续精准可调，可重复性好。对精度要求比较高的加工工艺，尤其重要。２）
工件上磨削末的清理，减少残存磨削末对后续加工的精度影响。同时，较小的残磁
量。也使得工件易于和磁盘分离，减少磁盘拉伤，延长磁盘的常规使用的寿命。３）磨加
工时的特点是环境比较恶劣，机床电器易被磨削液、雾气腐蚀，磁盘易发生引出
线短路、对地漏电以及磁盘绕组绝缘性能直线下降的现象。这些故障，极易导致电磁吸
盘控制装置的损坏。所以，电磁吸盘控制装置应该具备防短路、防漏电能力。４）
使用方便以及友好的人机界面，最大限度降低人的因素的影响，实现智能控制。５
电磁控制电路现状目前，电磁吸盘和电磁无心夹具主要有两大类型控制电路：调压
器电路与充退磁控制器。５．１调压器电路调压器电路通常由调压器、整流二极管、
接触器等组成。工件加工时，交流电压通过凋压器、整流电路等为电磁吸盘提供大
小可连续调整的直流电流。加工完毕，由接触器控制停止向电磁吸盘供电，或者向
电磁吸盘提供瞬间反方向电流，以抵消一部分充磁磁场。其电路简单、成本低廉、
能承受较大的漏电电流。有一定的问题是：①能源浪费大。由于能承受一些漏电，使得
磁盘漏电现象不易被及时有效地发现，机床经常带病工作，导致能耗增加。②磁力稳定性
差。充磁电流容易受到电网电压波动的影响。③磁力调节精度与可重复性差。受３｜
６调压器以及电流表的指示刻度的限制，尤其当要求以微弱电流充磁时。调压器的
调节精度很难保证，因此磁力大小的可重复性也差。导致反复调整，生产效率较低。
④残磁大。退磁性能无从谈起，磁盘和工件残磁极大。需要施以较大力量甚至于要
制器比较好的解决了调压器电路存在的问题。它输出电压连续可调且较为稳定，退
磁时。控制器输出极替变化、强度逐步衰减到零的交变电压。经过控制器的退
磁运行，磁盘和工件的残磁也下降了许多，有的充退磁控制器也具备了漏电、短路
的保护功能。但在使用中发现，现有的电磁吸盘充退磁控制器，一般都存在一些问
题需要改进。多数问题在进行高精度磨加工时尤为突显：①充磁磁力调整精准性问
题。充退磁控制器通常用电位器进行磁力调节，充磁电流值由电流表指示。由于
是连续可调，受电流表指示刻度的分辨率的限制，当要求磁盘吸力比较精准时，不
易调整。同理，可重复性就差。操作者经常是凭借手感与经验来感知吸力大小是否
合适。要求操作者具有比较丰富的操作经验。产品质量与生产效率受到操作者经验
的制约。②温度漂移问题。充退磁控制器的调磁电路一般由模拟电路组成，其间含
有半导体器件，通常都不可避免的存在因温度漂移而导致磁力变化的现象。当充磁
电流比较大或者对磨加工精度要求不太高的情况下，小范围的温漂尚可容忍；但是
当进行高精度磨加工时，微小的磁力变化会直接影响到加工精度。导致工件尺寸超
差甚至报废。③退磁性能问题。在整个充磁电流可调节范围内，现有的充退磁控制
器的退磁性能，大多数都会随着充磁电流的减小而变差。当以微小磁力磨加工时，加
工后的退磁性能直线下降．残磁较大，需要用较大的外力取下工件，易导致工件变形。
尤其对于薄壁工件是难以接受的。④退磁性能调整问题。影响退磁性能的因素有很
多。对于不同的电磁吸盘，充退磁控制器通常要配合调整两个或两个以上的参数，
使得退磁性能达到最佳效果并且退磁时间最短。由于至少两个参数需要配合调整，
来反复寻找其最佳配合点，所以非专业人员不易较快调整到位。在实际使用中，因
调整不当而导致退磁效果下降的现象屡见不鲜，影响到充退磁控制器的性能的充分
发挥。６远程智能型充退磁控制器研制的必要性６．１电路设计方面由于普通充退
磁控制器不能够实现充磁力的精准控制及低残磁，因而不足以满足高精度产品的磨加工
要求，致使许多高精度产品在磨加工时不能采用高效、高精度的电磁无心夹具或电
磁吸盘，已严重影响到可使用这类夹具磨床或产品的加工效率和加工精度，无法有
效降低产品加工成本，从而失去市场之间的竞争优势。６．２操作方面从整个机加工行业
情况来看，目前有经验的设备操作者已经慢慢的变少。而普通充退磁控制器要求操作
者具有比较丰富的操作经验，产品质量与生产效率与操作者的经验严重正相关。７
远程智能型充退磁控制器的研制远程智能型充退磁控制器，是在一天比一天突出的高精度
机械加工业对生产设备品质的渴求中应运而生的，远程智能型充退磁控制器是基于
高精度的磨加工要求而研制的。７．１远程智能型充退磁控制器的构成远程智能型
充退磁控制器＝智能型充退磁控制器＋远程控制接口。远程智能型充退磁控制器是
通过远程控制盒调节磁盘吸力的，其组成如图１所示。远程控制盒安装在机床的操
作问题，则一定要进行反复的试验（历时四二¨年），在大量试验数据的基础上建立
新的数学模型，并据此设计控制电路。在控制电路设计方面，采用了数字化设计。
全面数字化的设计，是控制器控制精准性的基础保证，同时也为控制器智能化控制
提供了实现条３１７件。智能化的设计，将原来要专业掌握的技能变得大众化；
友好的人机界面、一键式的操作、所见即所得等产品的质量要素，都充足表现了以人
为本的设计理念。智能型充退磁控制器的结构如图２所示。智能型充退磁控制器的
特点如下：①宽适应性。控制接口与现有的各种电磁吸盘充退磁控制器高度兼容。
可以替换现有的任何一种电磁吸盘控制器。②独有的远程控制功能。与充退磁控制
器远程控制盒配套使用，可以在磨床操作面板上直接显示与调整充磁电压．以及控
制电磁吸盘的充磁、退磁。③真正的数字化调磁功能。与充退磁控制器远程控制盒
配套使用，实现远程数字化调整充磁电压，完全解决了电位器调磁存在的温度漂移
难题。数字化调磁，特别能满足磨床以微小磁量吸附工件，进行高精度磨削加工的
要求。从而为有效提升磨床的精细加工性能提供基础。④调整方便。设计了一键式
的调整方法：充磁电压的高低与退磁效 图２果的强弱均采用单组＋、一按键调整。
⑤显示直观。控制器的面板上安装有数值显示窗和工作状态指示灯，各种工作状态
以及参数的调整直观显示。极大的方便了用户。⑥控制方式灵活。既能够正常的使用“一刀
患瓤梢栽控制器面板上调节充磁电压（电流）．又能够最终靠外接电位器或者充退磁
控制器远程控制盒进行远程、快速调节充磁电压。⑦用户都能够自行设定它的最高输
出电压和退磁效果的日常调节范围，以适应不一样的磨床的要求并且最大限度上减少
备件储备。⑧具有强磁充磁和弱磁充磁控制的分别调整设定功能。并且在磁盘充磁
过程中能够迅速切换。很适合需要频繁并且快速切换磁力的加工工艺技术要求。（强
磁与弱磁的定义，仅仅是为了方便识别两种不同的设定充磁电压。控制器不对其数
值之间大小的关系进行限制。）⑨磁盘吸力调整精度高。当充磁电压在ＩＯＯＶ以
下时，调整精度为０．１Ｖ。很适合高精度磨加工的需要。⑩智能型充退磁控制
器具有智能化实时处理退磁过程相关参数能力。极大程度减少了人的因素对退磁效
果的影响。⑩残磁量小。即使在充磁电压很低的情况下退磁，退磁后磁盘与工件的
残磁都很小并且稳定。⑩具有高灵敏度的输出电流传感器。（用于磨床的失磁保护
控制电路。）＠具备优良的自身保护性能。能承受电磁吸盘绕组线间短路、对地短
路。７．３远程控制盒 以往，电磁吸盘控制器一般安装在远离机床操作面板的电箱
里。为便于磁盘吸力的调节，在机床操作面板上安装有调磁电位器。调磁电位器
阻值的变化，通过控制器内的模拟电路接口使控制器输出的充磁电压得到控制，从
而调整了磁盘的吸力。远程控制盒是数字化的、同时兼备数值显示与操作按键的人
机界面。它的存在，使智能型充退磁控制器解决了“温度漂移”难题，实现了可视化
的远距离精准调节。同时将以往的操作经验以数值形式量化，为实现生产工艺的数
字化提供了基础。 远程控制盒安装便捷，正面有防水设计。正面由显示部分与按键
组成。有控制器工作状态显示和数值显示两部分。按键有磁力调节、强弱磁档位设
定、充退磁按键。背面有连接智能型充退磁控制器的通讯线和连接充退磁控制开关
的接线端子。 通过远程控制盒的操作，可以直接调节智能型充退磁控制器的输出电
压以及充退磁运行控制。远程控制盒的状态指示灯、数值显示窗与智能型充退磁控
制器同步显示。 远程智能型充退磁控制器已经与天津市精机磨床有限公司所生产的
高精度卧轴圆台平面磨床配套，且与诸多轴承设备生产厂商配套问题进行了洽谈，
在（圆、矩台）平面磨床及多种轴承磨床改造上，已有２０余家生产单位安装使用。
从各生产厂的应用情况去看，该系列充退磁控制器安装容易，运行可靠，故障率低，
磁力稳定，退磁效果好，使用起来更便捷，显示直观。深受广大一线操作人员及厂家的欢
