目录
目录 (1)
摘要 (2)
前言 (4)
第一章M7120平面磨床简介 (7)
1.1M7120平面磨床控制原理图................................ 错误！未定义书签。
1.2M7120平面磨床的结构及功能 (7)
1.3M7120平面磨床的电气控制系统分析 (9)
1.4M7120平面磨床电气控制特点与故障分析 (11)
第二章 PLC介绍 (11)
2.1PLC的发展 (12)
2.2德国西门子（SIEMENS）PLC介绍 (14)
第三章硬件设计 (14)
3.1PLC的物理结构 (14)
3.2PLC型号的选择 (16)
3.3PLC电气控制系统I/O设备的选择 (17)
3.4PLC的外部接线图 (19)
第四章软件设计 (20)
4.1功能介绍 (20)
4.2PLC控制程序分析 (23)
4.3程序梯形图 (25)
4.4程序语句表............................................. 错误！未定义书签。
4.5程序调试及遇到的问题分析............................... 错误！未定义书签。致谢. (39)
参考文献 (27)
摘要
本次设计的内容主要是利用PLC（Programmable Logic Controller）对M7120平面磨床的控制部分进行改造。我先对本次的设计进行了总体的思考和分析，使自己对M7120平面磨床的基本结构、运动情况、加工工艺要求等有一定的了解。M7120平面磨床主要有车身、主轴变速箱、尾座进给箱、丝杠、光杠、刀架和溜板箱等组成。对M7120平面磨床电气控制部分进行分析得出它需要完成开门断电功能、主轴电动机的正反转控制功能、刀架的快速移动功能、冷却泵电动机的控制。然后根据电气控制电路的线路图，编译PLC的梯形图，编译通过后，利用PLC实验台进行实验仿真。由于PLC极高的可靠性，极丰富的指令集，易于掌握，便捷的操作，丰富的内置集成功能，实时特性。因此使M7120平面磨床在完成原有的功能特点外，还具有安装简便、稳定性好、易于维修、扩展能力强等特点。
关键词 PLC改造电气控制 M7120磨床
Abstract
This design's content is mainly (Programmable Logic Controller) makes the transformation using PLC to the M7120 surface grinding machine's control section. I have carried on the overall ponder and the analysis first to this time design, enables itself to the M7120 surface grinding machine's basic structure, the movement situation, the processing technological requirement and so on to have certain understanding. The M7120 surface grinding machine mainly has compositions and so on automobile body, main axle gear box, tailstock gear box, guide screw, feed rod, tool rest and apron. Carries on the analysis to the M7120 surface grinding machine electric control part to obtain it to need to complete opens the door the power failure function, the main axle electric motor to reverse the control function, tool rest's rapid traverse function, the cooling pump electric motor's control. Then according to the electric control electric circuit's circuit diagram, translates PLC the trapezoidal chart, translates, carries on the experiment simulation using the PLC laboratory bench. As a result of the PLC extremely high reliability, the extremely rich set of instructions, easy to grasp, convenient operation, rich built-in integrated function, real-time characteristic. Therefore causes the M7120 surface grinding machine to complete outside the original function characteristic, but also has the installment to be simple, the stability good, easy to service, the expansion ability strongly and so on characteristics.
英文关键词
PLC transformation Electric control M7120 grinder
前言
在制造工业（以改变几何形状和机械性能为特征）和过程工业（以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征）中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。随着产品机型的更新换代，生产线承担的加工对象也随之改变，这就需要改变控制程序，使生产线的机械设备按新的工艺过程运行，而继电接触器控制系统是采用固定接线的，很难适应这个要求。大型自动生产线的控制系统使用的继电器数量很多，这种有触点的电器工作频率较低，在频繁动作的情况下寿命较短，从而造成系统故障，使生产的运行可靠性降低。
现在，PLC的出现解决了这一问题.PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力比之大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统.在我国应用的PLC系统中，I/O 64点以下PLC销售额占整个PLC的47%，64点~256点的占31%，合计占整个PLC销售额的78%。在我国应用的PLC，几乎涵盖了世界所有的品牌，呈现八国联军的态势，但从行业上分，有各自的势力范围。大中型集控系统采用欧美PLC居多，小型控制系统、机床、设备单体自动化及OEM产品采用日本的PLC 居多。欧美PLC在网络和软件方面具有优势，而日本PLC在灵活性和价位方面占优势。
我国的PLC供应渠道，主要有制造商、分销商（代理商）、系统集成商、OEM 用户、最终用户。其中，大部分PLC是通过分销商和系统集成商达到最终用户的。
1、人机界面更加友好
PLC制造商纷纷通过收购或联合软件企业、或发展软件产业，大大提高了其软件水平，多数PLC品牌拥有与之相应的开发平台和组态软件，软件和硬件的结合，提高了系统的性能，同时，为用户的开发和维护降低了成本，使更易形成人
机友好的控制系统，目前，PLC＋网络＋IPC＋CRT的模式被广泛应用。
2、网络通讯能力大大加强
PLC厂家在原来CPU模板上提供物理层RS232/422/485接口的基础上，逐渐增加了各种通讯接口，而且提供完整的通讯网络。由于近来数据通讯技术发展很快，用户对开放性要求很强烈，现场总线技术及以太网技术也同步发展。如罗克韦尔A－B公司主推的三层网络结构体系，即EtherNet、ControlNet、DeviceNet，西门子公司在Profibus-DP及Profibus-FMS网络等。
3、开放性和互操作性大大发展
PLC在发展过程中，各PLC制造商为了垄断和扩大各自市场，处于群雄割据的局面，各自发展自己的标准，兼容性很差，这给用户使用带来不便，并增加了维护成本。开放是发展的趋势，这已被各厂商所认识，形成了长时期妥协与竞争的过程，并且这一过程还在继续。开放的进程，可以从以下方面反映：（1）IEC形成了现场总线标准，这一标准包含8种标准，虽然有人说，多种标准就是没有标准，但必竟是一个经过困难的争论与妥协的成果。标准推出后，各厂商纷纷将自己的产品适应这些标准，或者开发与之相应的新产品。
（2）IEC制订了基于Windows的编程语言标准IEC61131-3，它规定了指令表（IL）、梯形图（LD）、顺序功能图（SFC）、功能块图（FBD）、结构化文本（ST）五种编程语言。这是以数字技术为基础的可编程序逻辑控制装置在高层次上走向开放性的标准化文件。虽然PLC开发上各工具仍不兼容，但基于这些标准的开发系统，使用户在应用过程中，可以较方便地适不同品牌的产品。
（3）OPC基金会推出了OPC（OLE for Process Control）标准，这进一步增强了软硬件的互操作性，通过OPC一致性测试的产品，可以实现方便的和无缝隙数据交换。目前，多数PLC软件产品和相当一部分仪表、执行机构及其它设备具有了OPC功能。OPC与现场总线技术的结合，是未来控制系统向FCS技术发展的趋势。
（4）PLC的功能进一步增强，应用范围越来越广泛。PLC的网络能力、模拟量处理能力、运算速度、内存、复杂运算能力均大大增强，不再局限于逻辑控制的应用，而越来越应用于过程控制方面，有人统计，除石化过程等个别领域，PLC 均有成功能应用，PLC在相当多的应用取代了昂贵的DCS，从而使原来PLC（顺
序控制）＋DCS（过程控制）的模式变成PLC＋IPC模式。
（5）工业以太网的发展对PLC有重要影响。以太网应用非常广泛，与工业网络相比，其成本非常低，为此，人们致力于将以太网引进控制领域。目前的挑战在于硬件上如合适应工业恶劣环境；通讯机制如何提高其可靠。以太网能否顺利进入工控领域，还存在争论。但以太网在工控系统的应用却日益增多，适应这一过程，各PLC厂商纷纷推出适应以太网的产品或中间产品。
M7120型平面磨床是一种中型磨床，能够完成外圆.孔.平面以及齿轮.螺纹等成形表面的精加工，也可刃磨各种切削刀具。目前采用传统的继电器控制的普通车床在中小型企业仍量使用，由于继电器系统接线复杂，故障诊断与排除困难，并存在：①触点易被电弧烧坏而导致接触不良，②机械方式实现的触点控制反映速度慢，③继电器的控制功能被固定在线路中，功能单一、灵活性差等缺点，从而影响正常生产。
因此，选用一种较为合理，经济耐用的器件来开发、改造，才能使我们的这次设计有意义。PLC的性能比较稳定些，它的搞干扰能力比较突出，可以用在环境比较恶劣的工作环境中。但，PLC与单片机比起来价格要高一点，PLC不像单片机那样，可以根据工程的需要，灵活的开发。PLC是一个成品，只能使用，而单片机可以灵活改动。但单片机的程序设计没有PLC那么简单易学。因此我们选用PLC作为本次设计的控制器。
1.1 M7120型平面磨床的结构及功能
M7120型平面磨床主要由它由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座、立柱等部分组成。
平面磨床是用砂轮磨削加工各种零件平面的机床，M7120型平面磨床是平面磨床中使用较为普遍的一种，它的磨削精度高和表面较光洁，操作方便，适于磨削精密零件和各种工具，
M7120型平面磨床共有四台电动机，即砂轮电动机、砂轮升降电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机。砂轮电动机直接带动砂轮旋转，对工件进行磨削加工，在M7120型平面磨床中，砂轮并不要求调速，所以通常采用笼型异步电动机来拖动，这是平面磨床的主运动；砂轮升降电动机使砂轮在立柱导轨上作垂直运动，用以调整砂轮与工件位置。工作台和砂轮的往复运动是靠液压泵电动机进行液压传动的，液压传动较平稳，能实现无级调速，换向时惯性小，换向平稳。M7120型平面磨床工作台的往返运动采用液压传动，能保证加工精度。由液压电动机拖动液压泵，经液压传动装置实现工作台的往复运动。冷却泵电动机带动冷却泵供给砂轮和工件冷却液，同时利用冷却液带走磨削下来的铁屑。
M7120型平面磨床电器配置：
主要技术参数：
1、输入电源：AC380V±%（三相四线）50HZ
2、故障考核13项
3、工作环境：温度-100C±400C
4、功
1.3 M7120平面磨床的电气控制系统分析
图1.1 M7120型平面磨床控制电路原理图
二、电气控制线路分析
M7120型平面磨床的电气控制线路分为主电路、控制电路、电磁工作台控制电路及照明与指示灯电路四部分。如图1.1。
１．主电路分析主电路中共有四台电动机，其中M1是液压泵电动机，实现工作台的往复运动；M2是砂轮电动机，带动砂轮旋转磨削加工工件；M3是冷却泵电动机，为砂轮磨削工件时输送冷却液;M4是砂轮升降电动机，用以调整砂轮与工件的位置。其中砂轮M4可正反转。
四台电动机的工作要求是：M1、M2和M3只需正转控制；M4需要正反转控制，冷却泵电动机M3却需要在M2运转后才能运转.
四台电动机具有短路、欠电压和失电压保护，分别由熔断器ＦＵＩ和接触器KM1、KM、KM3和KM4来执行，除M4之外，其余三台电动机分别由热继电器FR1、FR2和FR3进行过载保护。
２．控制电路分析
（１）液压泵电动机M1的控制合上电源总开关QS，电压继电器线圈KV通电闭合，接通控制电路的电源。当按下液压泵电动机M1的启动按钮SB3时，接触器KM1通电闭合并自锁，液压泵电动机M1启动运转；当按下液压泵电动机M1的停止按钮SB2时，液压泵电动机M1停止运转。
（２）砂轮电动机M2及冷却泵电动机M3的控制按下砂轮电动机M2起动按扭SB5，接触器KM2线圈获电吸合并自锁，砂轮电动机M2起动运转。由于冷却泵电动机M3通过接插器XP和M2联动控制，所以M3与M2同时起动运转。当按下停止按钮SB4时，接触器KM2线圈断电释放，M2与M3同时断电停转。热继电器FR2和FR3分别为电动机M2和M3的过载保护。
（3）砂轮升降电动机M4的控制因为砂轮升降是短时运转，所以采用点动控制。当按下点动按钮SB4，接触器KM3线圈获电吸合，电动机M4起动正转，砂轮上升，上升到所需的位置，松开SB6，KM3线圈断电释放，电动机M4停转，砂轮停止上升.按下点动按钮SB7，接触器KM4线圈获电吸合，电动机M4起动反转，砂轮下降，当砂轮下降到所需位置，松开SB7，KM4线圈断电释放，电动机M4停转，砂轮下降。为了防止电动机M4的正反转线路同时接通，故在控制电路中采用接触器联锁。
（4）其他部件控制砂轮升降电动机M4由
图1-4 冷却泵电动机的控制流程
1.4 M7120型平面磨床电气控制特点
1．电气控制电路特点
1）采用三台电动机拖动，尤其是车床溜板箱的快速移动单由一台快速移动电动机M3拖动。
2）主电动机MI不但有正、反向运转，还有单向低速点动的调整控制，MI 正反向停车时均具有反接制动停车控制。
3）设有检测主电动机工作电流的环节。
4）具有完善的保护和联锁功能：主电动机MI正反转之间有互锁。熔断器FU1－FU6可实现各电路的短路保护；热继电器FR1、FR2实现M1、M2的过载保护；接触器KM1、KM2、KM4采用按钮与自锁环节，对M1、M2实现欠电压与零电压保护。
M7120型平面磨床的控制系统由于采用早期的继电器-接触器控制和二极管组成的距阵控制，电气元件多，且可靠性差，电气故障频繁。故采用PLC进行控制改造。用可编程控制器改造旧机床电气系统，现有企业里是非常现实技术改造方案，具有投资省、见效快特点。使用PLC改造该系统后，使线路大大简化，由于PLC的高可靠性，输入输出部分还有信号指示，不仅使电气故障大大减少，而且还给判断电气故障和发生部位带来方便。
第二章 PLC介绍
2.0际电工委员会（IEC）PLC定义
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统。专为工业环境应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行内部逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术运算等操作指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出控制各类型的机械和生产活动。
2.1 PLC的特点
（1）可靠性高，抗干扰能力强。
（2）编程直观，简单。
（3）环境要求低，适应性好。
（4）功能完善，接口功能强。
（5）元件少，结构较简单。
2.2 PLC的分类及原理
PLC分类按INPUT和OUTPUT点数多少，分为超小型.小型.中型.大型和超大型。
按结构形式分：整体型和模块型
2.3 PLC工作原理
PLC采用循环扫描的工作方式，包括内部处理.通讯操作.输入处理.程序执行.输出处理几个阶段。全过程扫描所须的时间称为扫描周期。当处于RUN状态时，上述扫描周期为不断循环过程。
2.4 PLC的发展
在制造工业（以改变几何形状和机械性能为特征）和过程工业（以物理变化
和化学变化将原料转化成产品为特征）中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑
条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的
数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。20世纪60
年代末期,在技术改造的浪潮的冲击下，为使汽车结构及外型不断改进，品种不
断增加,需要经常变更生产工艺.1969年,美国数字设备公司(DEC)首先研制出第
一台符合要求的控制器,即可编程控制器,并在美国GE公司的汽车上试用成功.
我国从1976年开始研制，1977年应用于工业控制.上世纪80年代至90年代中
期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。目前，世界上有200
多厂家生产300多品种PLC产品，主要应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。
2.5德国西门子（SIEMENS）PLC选择
德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在工控、冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。在众多的PLC生产厂家中，西门子公司的PLC系列产品以其较高的性价比成为众多客户的首选。因此我们选择西门子公司的PLC作为本次设计的可编程序控制器
第三章硬件设计
3.1 PLC的物理结构
PLC采用典型的计算机结构，它的硬件电路由中央处理单元CPU，存储器（RAM，ROM，EEPROM，EPROM等）、基本I/O接口、外设接口、电源等五大部分组成.
1.中央处理器（CPU）
CPU是可编程控制器的控制中枢，在系统监控下工作，承担着将外部输入信号的状态写入映像寄存器区域，然后将结果送到输出映像寄存器区域。CPU常用的微处理器有通用型微处理器，单片机和位片式计算机等。小型PLC的CPU多采用单片机或CPU。大型PLC的CPU多用位片式结构，具有高速数据处理能力。
2.存储器（Memory）
可编程控制器的存储器由只读储存器ROM和随机存储器RAM两大部分构成，只读存储器ROM用以存放系统程序，中间运算数据存放在随机存储器RAM中，用户程序也放在RAM中，掉电时，保存在只读存储器EEPROM或由高能电池支持的RAM中。
3.基本I/O接口电路
（1）输入接口单元。PLC内部输入电路作用是将PLC外部电路（如行程开关、按钮、传感器等）提供的、符合PLC输入电路要求的电压信号，通过光耦电路送至PLC内部电路。输入电路通常以光电隔离和阻容滤波的方式提高抗干扰能力，输入响应时间一般在0.1-15ms之间。多数PLC的输入接口单元都相同，通常有两种类型。一种是直流输入，，另一种是交流输入。
（2）输出接口单元。PLC输出电路用来将CPU运算的结果变换成一定的形式的功率输出，驱动被控负载（电磁铁、继电器、接触器线圈等）。PLC输出电路结构形式分为继电器式、晶闸管式和晶体管输出型等三种。晶闸管输出型CPU通过光耦电路的驱动，使双向晶闸管通断，可以驱动交流负载；晶体管输出型CPU 通过光耦电路的驱动，使晶体管通断，驱动直流负载；在继电器式输出中，CPU 可以根据程序执行的结果，使PLC内设继电器线圈通电，带动触点闭合，通过继
电器闭合的触点，由外部电源驱动交、直流负载。本设计选用继电器式输出，它的优点是过载能力强，交、直流负载皆宜。
4. 接口电路
PLC接口电路分为I/O扩展接口电路和外设通信接口电路两大类。
1）I/O扩展接口电路
I/O扩展接口电路用于连接I/O扩展单元，可以用来扩充开关量I/O点数和增加模拟量的I/O端子。I/O扩展接口电路采用并行接口和串行接口两种电路形式。
2）外设通信接口电路
通信接口电路用于连接手持编程器或其他图形编程器、文本显示器，并能组成PLC的控制网络。PLC通过PC/PPI电缆线或使用MPI卡通过RS-485接口和电缆与计算机连接，可以实现编程、监控、联网等功能。
5.电源
PLC内部配有一个专用开关式稳压电源，将交流、直流供电电源转化为PLC 内部电路需要的工作电源（5V直流）。当输入端子为非干接点结构时，为外部输入元件提供24V直流电源（仅供输入端点使用）。
焦作大学毕业设计PLC型号的选择
3.2 PLC型号的选择
S7-200系列PLC有CPU21X和CPU22X两代产品，其中CPU22X型PLC有CPU221，CPU222，CPU224，CPU226四种基本型号。
选用PLC上，考虑到只是对M7120磨床做电器气部分的改造，输出端口需要16个，输入端口需要7个。而且并不通过网络或其他方式做远程控制。因此，考虑到经济，实用，稳定等方面因素。我们决定选用SIMATIC S7-200 系列的S7—226 作为本次设计的PLC型号.
3.3 PLC电气控制系统I/O设备的选择
1.开关的选择
目前一般有自动空气断路器；到开关和熔断器的组合；组合开关三种。根据电动机的容量(主轴电动机20KW、快速移动电动机0.75KW、冷却泵电动机0.125KW),选用三极单投闸刀开关-100/3型100毫安用作机床电源的引入开关。
2.控制变压器的选择
在机床的控制电路中需要用到不同的电压，例如：PLC的外电路及电器元件，机床上的照明电路所需电压，接触器的电压，等。它们需要不同的电压等级，提高系统的安全性。选用控制变压器的型号为BK-50型500伏安。
3.交流接触器的选择
主轴电动机的额定功率为20KW，满载电流40A，选用交流接触器CJ2O-63来控制主轴电动机启动。交流接触器CJ2O-63额定电流63A，额定电压380V，可控电动机的最大功率30KW。
交流接触器B9型线圈电压为380伏用来操作快速移动电动机启动，冷却泵电动机的启动和停止。接触器B9型的额定工作电压380V，额定工作电流8.5A。
4.熔断器的选择
熔断器是一种用于过载与短路保护的电器，当超出限定值的电流通过熔断器的熔体时将其熔化而分开电路。主轴电动机的满载电流是40A，所选的熔断器（FU1）型号是RT14-63，额定电压380V，熔断体额定工作电流50A。快速移动电动机满载时的电流是2.3A，冷却泵电动机满载时的电流是0.48A，所选的熔断器（FU2）型号是RT14-32，额定电压是380V，熔断体额定工作电流是4A。
5.热继电器的选择
热继电器的作用是过载保护。根据主轴电动机的工作情况和技术参数，所选热机电器（KR1）的型号为TSA45，额定整定电流45A。根据快速移动电动机的工作情况及技术参数，所选热机电器（KR2）的型号为T45。
6.速度继电器的选择
速度继电器常用于电动机的反接制动电路中。常用的速度继电器有JY1型和JFZ0型两种，其中JY1型可在700～3600r/min范围内可靠地工作。JFZ0-1
型适用于300～1000r/min；JFZ0-2型适用于1000～3000r/min。主轴电动机满载时的转数1470转/分，因此选用JY1型的速度继电器。一般速度继电器转轴在130r/min左右即能动作，100r/min时触头即能恢复正常位置。
7.导线的选择
主回路中导线截面积较大，不用考虑机械强度而只按允许载流量选择。机床上电源和住主电动机使用BVR10软线，快速移动电动机使用BVR2.5软线，其它的控制线路均采用BVR2.5软线。
表3-2输出/输入端口对照表
输入信号输出信号
名称代号输入点编
号名称代号输出点
编号
电压继电器KV I0.0 液压泵电动机M1接触器KM1 Q0.0 总停止按钮SB1 I0.1 砂轮电动机M2接触器KM2 Q0.1 液压泵电动机
M1停止按钮
SB2 I0.2 砂轮上升接触器KM3 Q0.2
液压泵电动机
M1启动按钮
SB3 I0.3 砂轮下降接触器KM4 Q0.3
砂轮电动机M2
停止按钮
SB4 I0.4 电磁吸盘充磁接触器KM5 Q0.4 砂轮电动机M2
启动按钮
SB5 I0.5 电磁吸盘退磁接触器KM6 Q0.5
砂轮升降机M4
上升按钮
SB6 I0.6 冷却泵电动机接触器KM7 Q0.6 砂轮升降机M4
下降按钮
SB7 I0.7
电磁吸盘YH充
磁按钮
SB8 I1.0
电磁吸盘YH充
磁停止按钮
SB9 I1.1
电磁吸盘YH退
磁按钮
SB10 I1.2
冷却泵电动机
M3启动按钮
SB11 I1.3
冷却泵电动机
M3停止按钮
SB12 I1.4
液压泵电动机
M1热继电器
KR1 I1.5
砂轮电动机M2
热继电器
KR2 I1.6
冷却泵电动机
M3热继电器
KR3 I1.7
焦作大学毕业设计PLC外部接线图3.4 PLC的外部接线图
图3-2 PLC的外部接线图
平面磨床操作操作规程 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
平面磨床操作规程 一、目的 本规程用于指导操作者正确操作和使用设备。 二、适用范围 本规程适用于指导本公司卧式平面磨床的操作与安全操作。 三、操作规程 1、操作者必须熟悉机床操作顺序和性能，严禁超性能使用设备。 2、操作者必须经过培训、考试或考核合格后，持证上岗。 3、开机前，按设备润滑图表进行注油润滑，检查油标油位。 4、检查各手柄、档位、开关、旋钮等应确保在原位或所需的位置。 5、启动润滑油泵、液压油泵电机，检查调整液压系统压力、润滑系统压力、调整磁 盘磁力。 6、手动磨头升降、横向移动、工作台，拖板移位，调整档位开关。 7、新安装砂轮前，应检查是否有裂纹、缺口，安装时应进行二次平衡。检查金刚笔 与砂轮的相对位置。 8、砂轮在接近工件时，要细心观察工件有无突起和凹陷。磨削过程中要连续开放和 调整冷却液的流量。 9、点动磨头升降机构、横向移位，调整限位档块、开关。 10、若磁盘吸着力减弱，应立即停磨。 11、手转磨头检查是否轻快，关闭冷却喷头，开启冷却泵、横向进给开位、工作台 往复运动，启动磨头电机，空转15~20分钟，检查磨头主轴温升。 12、砂轮快速接近工件时要改用手摇。
13、使用顶尖的工件，在磨削过程中不许松动。 14、接触面积小的工件，磁力不易吸住，必须加挡块。 15、平面磨工作台，使用快速时要注意其终点。 16、机床要整洁，特别要注意手柄和行程限挡块的位置是否正确。 17、把砂轮箱推向法兰盘，动作要轻，同时垫上比轮直径小三分之一的软垫。 18、砂轮不锋利要用金钢石修理，进给量为～，必须充分冷却。 19、平面砂轮的最大伸出量不得超过25mm砂轮块要平行。 20、平磨的砂轮损耗二分之一后重新紧固的压板不许倾斜。 21、平面工件要有基准面。如有飞刺突起要剔、锉削平。 22、要选择与工件材料相适应的切削液和砂轮材料、型号。 23、使用顶尖的工件要检查中心孔的几何形状。 24、磨床专用砂轮，不许代替普通砂轮使用。 25、工作完毕后，应使各部件处于原始状态，将工作台停在中间位置。机床停机， 往复运动停止，关闭冷却液喷头2~3分钟，关闭磨头电机，待磨头停止后，关 闭液压油泵、润滑油泵、冷却泵电机。 26、关闭机床电控总开关，关闭电控柜空气开关。 27、清洁机床后，按设备润滑图表进行注油，磁盘抹油。把手柄开关、节流阀、旋 钮恢复到原位或关闭位置。 四、安全操作规程 1、装新砂轮先用木锤轻轻打，无杂音后方可开动。操作人员侧立机旁，空试车十 分钟无偏摆或摇动后，才能使用。 2、平磨更换砂轮，要注意不可与砂轮护罩相碰。 3、磨削前把砂轮升高，检查磁盘上工件吸牢后，方能磨削，加工件要靠紧垫好。 4、磨削前后将防护挡板挡好，禁止手摸磨加工面。 5、进刀时要缓慢进给，并调好往复的限位档铁。 6、清理磨下铁屑时，要用专门工具。
《机床电气线路安装与维修》电子教案（项目八任务2）【项目名称】 普通磨床控制电路安装、调试、故障排除 【任务一】 M7130平面磨床电气控制系统一般故障排除 【教学目标与要求】 一、知识目标 1．了解M7130磨床，熟悉M7120磨床的主要结构、主要运动形式及电气控制要求； 2．理解M7130磨床控制电路工作原理。 二、能力目标 1. 掌握机床电气设备故障检修要求和方法； 2．能初步诊断M7130磨床电气控制系统的简单故障，并进行故障排除。
三、素质目标 1. 培养学生观察能力、团队合作能力、专业技术交流的表达能力； 2．培养学生具有解决实际问题的工作能力。 四、教学要求 掌握机床电气设备故障检修要求和方法，学会M7130普通车床控制电路安装、调试及一般故障排除。 【教学重点】 机床电气设备故障检修要求和方法，M7130磨床电气控制系统故障原因及排除。 【难点分析】 M7120磨床控制电路工作原理分析。 【分析学生】 1．具备识读电路图的能力和基本操作技能；
2．能熟练使用电工常用仪器仪表和工具； 3．学生对低压电器比较熟悉； 4. 学生已经掌握机床电气基本控制电路安装、调试与一般故障维修； 5. 学生已经掌握机床电气设备故障检修要求和方法。 【教学设计思路】 教学方法：演示法、讲练法、归纳法；做中教、做中学、做中评。【教学资源】 常用低压电器、常用电工仪器仪表、常用电工工具；维修电工实训装置。 【教学安排】 利用5学时完成本项目 教学步骤：教师讲解M7120磨床控制电路工作原理；学生分组完成故障排除，教师指导调试、排故并评定学生成绩。
【教学过程】 一、复习旧课 已学的低压电器；常用电工仪器仪表及电工工具的使用方法；电路安装、调试、故障排除的方法；元器件安装、线路布线及检查的方法、机床电气设备故障检修要求和方法。 二、导入新课 M7130磨床是工业生产中常用的机床之一，在该项目中，通过对M7130磨床控制线路的安装、调试，掌握对机床进行故障分析、判断和排除的方法。 三、新课教学 1.电路故障排除 在学习过程中，教师设置故障由易到难、循序渐进，逐渐加大故障难度，根据故障现象进行诊断，逐步学会检修。 学生分组进行实操，完成故障检测、故障排除等工作。教师指导并解决学生在实操中出现的问题。
普通外圆磨床数控化改造 刘贵杰1,2,巩亚东1,王宛山1 (1.东北大学,辽宁沈阳110004;2.山东轻工业学院,山东济南250100) Study on N umerical Co nt rol M odification fo r General Grinding M achine LIU Gui j ie 1,2,GONG Ya dong 1,WA NG Wan shan 1 (1.N or theastern Univ ersity,She nya ng 110004,China;2.Sha ndong Lig ht Industry Institute,J inan 250100,China) 摘要:在磨床原有液压系统的基础上,利用电磁节流阀和光电编码传感机构,通过子学习和微调控制策略,可以实现磨削循环的自动化和曲面轴零件的磨削加工,对实现普通磨床的低成本数控改造。 关键词:外圆磨床;数控系统;自学习控制策略中图分类号:TP 27文献标示码:A 文章编号:1001-2257(2002)06-0032-03Abstract :The numeral co ntro l scheme of g en-eral g rinding m achine by personal co mputer is pre-sented,on the basis of hydraulic pressure system ,by using electromag netism thro ttles a nd photoelec-trical enco der,through self studying co ntro l and self studying co ntrol strateg y ,the automatic cy-cle g rinding pro cess and curv ed shaft w o rk pieces g rinding can be realized,it is sig nificance fo r real-izing low price numeral contro l modifica tio n fo r g eneral g rinding machine . Key words :cylindrical g rinding machine ;co m-puter control system;self studying control strate-g y. 收稿日期:2002-04-10 基金项目:教育部科学技术研究重点资助项目(200032) 0 引言 磨削加工数控技术虽然起步较晚,目前也已取 得了重大进展,已研究出诸多控制方案。这些控制方案大都是采用步进电机或交流(直流)伺服电机作为驱动源,它们具有较高的控制精度,目前普遍用于工业数控机床上。但是,步进电机、交流(直流)伺服电机和它们的驱动器价格较高,对那些控制精度要求较高的数控机床是必要的,对那些加工精度要求不 太高的机床,采用上述控制方案不经济。 利用计算机和电磁节流阀,对普通外圆磨床进行数控改造,实现了外圆磨床工作台和砂轮架位移量和位移速度的精确控制,实现了曲面圆柱体零件的自动循环磨削加工,在一定程度上提高了普通外圆磨床的应用范围和自动化水平。 1 系统构成及工作原理 1.1 系统构成 系统总体结构框图如图1所示。 系统控制硬件 图1 系统总体结构框图 主要由辨向电路、功率放大电路和接口电路等组成。1.1.1 辨向电路 编码器的辨向电路如图2所示,它由 74LS74 图2 编码器的辨向电路图 和74LS 08两块集成电路芯片组成。其中74LS 74是两路D 触发器,其功能是当C 端上升沿到来时,Q 取D 端的值,在其余时刻,Q 保持原值,Q 是Q 的反。编码器送出的两路脉冲A 与B 是相位相差90° · 32·《机械与电子》2002(6)
平面磨床电气维修掌握要点 一、1.平面磨床的主要结构和运动形式 1-立柱 2-滑座 3-砂轮箱 4-电磁吸盘 5-工作台 6-床身 图1 型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮架、滑座、立柱等部分组成。 在床身上装有液压传动装置，以便工作台在床身导轨上通过压力油推动活塞作往复直线运动，实现水平方向进给运动。工作台面上有T形槽，用以安装电磁吸盘或直接安装大型工件。 床身上固定有立柱，滑座安装在立柱的垂直导轨上，实现垂直方向进给。在滑座的水平导轨上安装砂轮架，砂轮架由装入式电动机直接拖动，通过滑座内部的液压传动机构实现横向进给。 平面磨床砂轮的旋转运动为主运动，工作台完成一次往复运动时，砂轮架作一次间断性的横向进给，直至完成整个平面的磨削，然后砂轮架连同滑座沿垂直导轨作间断性的垂直进给，直至达到工件加工尺寸。 平面磨床的辅助运动，如砂轮架在滑座的水平导轨上作快速横向移动，滑座在立柱的垂直导轨上作快速垂直移动，以及工作台往复运动速度的调整等。2.平面磨床的电力拖动及控制要求
基于上述磨床的工作性质和加工精度要求，对电力拖动控制方案提出如下要求： 1）平面磨床是一种精密加工机床，为了保证其加工精度要求，机床运行时要求平稳。工作台往复运动在换向时要求惯性要小，无冲击力，因此，工作台的往复运动采用液压传动。由电动机拖动液压泵，供应压力油，通过液压传动装置实现工作台的纵向进给运动，并通过工作台上的撞块操纵床身上的液压换向阀（开关），改变压力油的流向，实现工作台的换向和自动往复运动。 2）为了简化磨床的机械传动机构，采用多电动机单独拖动。平面磨床采用三台电动机拖动，砂轮的旋转运动由装入式电动机直接拖动。液压泵由液压泵电动机拖动，经液压传动装置完成工作台的往复（纵向进给）运动，砂轮架的横向进给运动，砂轮架的快速横向移动以及工作台导轨的润滑等。拖动冷却泵的电动机为磨削加工提供冷却液。 3）为了提高磨削质量，要求砂轮有较高转速，通常采用两极（理想空载转速为3000r/min50Hz）的笼型异步电动机拖动。为了提高调整运转的砂轮主轴的风度，采用装入式电动机拖动，电动机与砂轮主轴同轴，从而提高了磨床的加工精度。 4）平面磨削加工中，由于磨削温度高，为减少工件的热变形，必须使工件得到充分的冷却，同时冷却液能冲走磨屑和砂粒，以保证磨削精度。 5）平面磨床常用电磁吸盘，利用电磁吸力很方便地安装和加工小工件，且工件在加工过程中由于发热变形，电磁吸盘允许工件有自由伸缩余地，从而保证加工精度。 为了满足上述电力拖动控制方案的要求，对平面磨床的电力拖动控制系统提出以下几点要求： 1）砂轮、液压泵、冷却泵三台电动机都只要示单方向旋转。 2）冷却泵电动机应随砂轮电动机的开动而开动，若加工中不需要冷却液时，可单独判断冷却泵电动机。 3）在正常加工中，若电磁吸盘吸力不足或消失时，砂轮电动机与液压泵电动机应立即停止工作，以防止工件被砂轮切身力打飞而发生人身和设备事故。不加工时，即电磁吸盘不工作的情况下，允许砂轮电动机与液压泵电动机开支，机床作调整运动。
平面磨床操作说明 1.检查机台各部位是否在正确的位置上(如左右自动控制杆(15)是否归位、左 右调距滑块(7)是否在行程挡块两边各一个); 2.打开电源“启动”开关按钮(PB2); 3.打开磁盘开关(PB13),把砂轮修整器放在吸盘上; 4.(打开砂轮)打开主轴马达启动开关(PB3) ; 5.用左右手轮(18)和前后手轮(21)将砂轮修整器移到砂轮中心左前方约5mm处, 如图示: 6.修整砂轮(5) ,用上下手轮慢慢下刀,当听到声音后,在显示器上归零,每次下 刀0.03mm,修整器在砂轮下匀速来回,当听到声音清脆完整时,表示砂轮已修平,然后下刀0.01mm,慢慢前后来回修整砂轮两次; 7.关掉主轴马达(PB2),拿掉修整器; 8.用布把磁盘(6)擦干凈,并将工件(22)上的毛刺除掉然后擦干凈,再轻轻放在 吸盘上; 9.打开吸磁开关,打开油压马达启动按钮(PB5); 10.慢慢放开左右自动控制杆(15),使工件(22)在砂轮下左右移动; 11.根据工件的长短,调节左右调距滑块(7),使工件在砂轮下左右移动合适; 12.开启主轴马达(PB3); 13.根据目视,用上下手轮(9)慢慢下降砂轮,至砂轮与工件(22)间的距离大约 0.1mm左右时,再用手轻轻拍上下手轮(9),砂轮以每拍一下0.005mm的速度 下降,当砂轮接触到工件时,在光学电子显示器(1)上将上下坐标归零; 14.打开冲水吸尘马达按钮(PB8),再打开冲水马达(28),用冷却水控制阀(3)控 制水的流量; 15.用左右自动控制杆(6)调好左右移动的速度; 16.把前后自动进给开关(PB11)打到自动进给处,然后用可变电阻(PB12)调好工 作台前后进给量; 17.工作台每前或后一个行程,Z轴进刀0.03 mm; 18.当工件的一面加工好后,拿下工件,把工件和工作平台擦干凈按上面的程序 再加工另一面; 19.加工中应拿到QC处检测,直到工件加工到要求为止; 20.工件加工完后,把机台各部位恢复到原位—X(中间)、Y(归内)、Z(距磁盘 50mm~100mm处),并作好机台本身的清洁保养工作.
宝钢热轧轧辊磨床数控系统改造方案 发表时间：2018-06-06T15:24:01.737Z 来源：《科技新时代》2018年3期作者：崔海波[导读] 摘要：宝钢热轧 2050 轧辊磨床是用于轧辊表面精加工的设备，其主要功用是磨削热轧厂的工作辊和支承辊，其数控系统为 IBSO 公司专为德国 WALDRICH 轧辊制造厂开发的第一代产品，型号为 ILC-500。随着用户对钢板表面质量要求的不断提高，摘要：宝钢热轧 2050 轧辊磨床是用于轧辊表面精加工的设备，其主要功用是磨削热轧厂的工作辊和支承辊，其数控系统为 IBSO 公司专为德国 WALDRICH 轧辊制造厂开发的第一代产品，型号为 ILC-500。随着用户对钢板表面质量要求的不断提高，轧辊磨床的磨削精度成为制约钢板质量和板形精度的瓶颈，同时磨辊间减少操作人员数量并提高劳动生产率的要求也越来越强烈，故决定对宝钢热轧 2050 轧辊磨 床进行改造。本文重点介绍具体改造方案。 关键字：宝钢、数控、改造 1磨床数控系统改造的原因 随着轧钢技术的不断改进和发展，对轧辊加工提出了一系列技术上的要求： ①更加复杂的轧辊辊型（CVC、多元轧辊）； ②更小的轧辊辊型偏差和偏心度、圆度及锥度偏差； ③更快的磨削速度和效率； ④适应于更多的轧辊材质，应用范围更广； 同时，磨辊间的发展对轧辊磨床也有新的要求： ①提高劳动生产率，减少人员投入； ②提高磨床的使用寿命； ③更高的轧辊检测要求和足够大的检测数据的存储能力 宝钢 2050 热轧轧辊磨床是 20 世纪 80 年代从德国进口的，其数控系统主要采用分立插件板计算机、PLC 采用西门子 S5-130，并且通过点对点连接的方式进行信号传送。由于计算机硬件及软件的限制，使得该磨床自动化水平较差，并存在以下问题：（1）磨削后的轧辊辊型偏差大，严重制约了热轧板的板形质量和凸度指标的进一步提高。轧辊辊型偏差指实际辊型与设定辊型的差值。由于轧辊是轧钢过程中钢板主要的变形工具，随着用户对钢板尺寸精度要求越来越高，特别是对钢板平直度要求小于50μ，而目前轧辊磨床磨削辊型偏差大，基本在 100μ左右。由于磨床磨削辊型偏差已大于钢板板形精度要求，故严重制约了热轧板的板形质量和凸度指标的进一步提高，更无法适应日后大量双高产品对轧辊精度的要求，使宝钢的国际竞争力处于落后地位。 （2）磨削效率低下 由于磨床校准轧辊中心时间较长，程序中也无补偿功能，因此磨削时间长，效率低下。目前 2050 热轧磨削平均每根需 45～60 分钟，而同样 1580 热轧平均每根只需25～40 分钟。由于磨削效率低，同样要磨削到规定的精度所需要的磨削道次就多，轧辊的损耗及砂轮的损耗都相对较大，影响到辊耗的进一步降低。同时，为保证轧线正常供应合格的轧辊，必须保证轧辊足够的周转量。如能提高磨床磨削效率，则能减少轧辊周转量。 （3）自动控制水平落后，严重制约了磨辊间劳动生产率的提高 在操作性能方面，该系统操作界面差，无法进行图形显示，操作工不能随时察看园度、磨削偏差等曲线，同时不能预见磨削效果。磨削程序未采用模块化设计，无法实现自由编程。硬件设计时无扩展功能，不能联网通讯，也不能实现磨床集中控制，严重制约了磨辊间劳动生产率的提高。 （4）磨床控制系统和传动系统结构复杂，故障率高。 磨床采用直流传动系统，设备的稳定性和维护性差，影响磨床作业率的提高和维护成本的降低。直流电机中碳刷需经常维护保养，如维护不及时就会造成故障。 CNC 系统插件板采用的是分立元件，和 PLC 之间采用点对点通讯，PLC 和现场元件之间也是采用点对点通讯，故电缆量大，故障率高，且故障查找和处理难度较大。 （5）备品备件采购难、费用高 由于电气技术发展很快，很多电气备件难以采购或采购费用很高。目前磨床上许多电气设备存在老化现象，要保证磨床的较高功能投入率和精度，就需投入大量的备品备件费和维修费。且随着磨床的进一步老化，投入费用将进一步提高。由于以上原因，原磨床数控系统已无法满足轧钢和磨辊间的要求，为确保热轧产品表面质量和提高劳动生产率，决定对磨床数控系统进行改造。 2磨床数控系统改造的目标 根据轧钢和磨辊间的需求，本次改造的目标是： ①确保磨削后的轧辊辊型偏差小于±10μ，满足轧钢板形控制的要求 通过改造，确保磨削后的轧辊辊型偏差小于±10μ，满足轧钢板性控制的要求，确保热轧板的板形质量和凸度指标的进一步提高，为日后大量双高产品打下基础。 ②磨削效率提高 30%以上 通过在程序中加入各类补偿功能，使磨削时间由原来平均每根 45～60 分钟降低到平均每根 25～40 分钟，降低轧辊周转量。 ③大幅提高自动控制水平，通过联网和集中监控，提高磨辊间劳动生产率在操作性能方面，实现图形显示，磨削程序采用模块化设计，实现自由编程。通过联网通讯实现磨床集中控制，提高磨辊间劳动生产率。 ④简化磨床控制系统和传动系统结构，降低故障率。 通过采用交流传动系统，提高设备的稳定性，减少维护量和维护成本。
平面磨床的维修 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
1、M7120A卧轴矩台平面磨床的结构有何特点 答：M7120A型卧轴矩台平面磨床由床身、工作台、立柱、滑板、磨头和垂直进给机构、工作台手摇进给机构、磨头手动横向进给机构及液压传动系统等部分组成，是一种典型的卧轴矩平面磨床。 M7120A平面不同于立轴圆台普通平面磨床，其传动一般以液压传动为主，机械传动比较简单。主要用来加工较大平面的工件，加工精度也较高。 2、M7130卧轴矩台平面磨床与M7120A比较有何特点 答：M7130卧轴矩台平面磨床与M7120A比较，其最大特点是磨头切削力大，磨削效率较高。此外，机床的液压系统比较简单，省去了工作台手摇机构，整机除磨头垂直进给需手动外，其它动作均由液压系统驱动。在结构布局上与M7120基本一致，有别于M7120A的部件结构主要有： （1）磨头结构。 （2）垂直进给机构。 （3）工作台液压缸。M7130平面磨床的工作台液压缸采用双进单出的结构，借助于液压油对活塞、活塞杆的推、拉作用，使工作台作往复移动。液压缸工作时，进入左、右腔的液压油压力是不一样的，活塞杆受压、拉双重力的作用。 3、轴矩台平面磨床的精度对加工工件精度有哪些影响 答：考虑到实际加工中最普遍的情形，卧轴矩台平面磨床磨头主轴与工作台面的相对位置误差对工件的平行度精度影响最大；床身导轨的平行度误差，机床的安装水平误差对工件的平面度精度影响最大；磨头的主轴圆跳动误差对工件的表面粗糙度影响最大。此外，机床的振动、环境温度等对加工工件精度都有较大的影响。 4、平面磨床修理前应做好哪些准备工作其检查项目有哪些
目录 第1章绪论 (1) 1.1 磨床的类型及其特点 (1) 1.2 磨床的现状及其发展趋势 (2) 第2章磨床总体布局 (5) 2.1磨床总体设计 (5) 2.2总体设计注意事项 (5) 2.3磨床总体布局设计 (6) 第3章部件设计（砂轮架） (15) 3.1砂轮架设计的基本要求 (16) 3.2旋转精度及其提高措施 (16) 3.3轴承系统的刚性 (16) 3.4架主轴初步设计 (16) 3.5刚度校核 (17) 3.6压轴承 (18) 3.7装置设计 (19) 第4章数控系统设计 (25) 4.1概述 (26) 4.2硬件电路总体方案 (26) 第5章液压系统设计 (33) 6.1 概述 (33) 6.2 液压传动设计 (33) 结论 (36) 致 (37) 参考文献 (38)
摘要 设计为MKS1632A数控高速端面外圆磨床及其砂轮架设计，通过查阅国外磨床相关资料，首先确定磨床总体布局中各部件（如砂轮架、头架和尾架等）尺寸，其次检验主轴前端扰度，确保主轴刚度。设计中砂轮架采用静动压轴承以提高旋转精度，增强抗振性，延长轴承的使用寿命，传动系统采用皮带和花键副带动主轴旋转，减少主轴变形，使载荷分布均匀。本设计中的控制部分采用通用的可编程接口芯片8255A。 本次设计我负责的部件是砂轮架，砂轮架是磨床上用来带动砂轮作高速旋转的关键部件，主要由传动部件和主轴轴承部分组成，主轴与轴承是砂轮架的主要组成部分。首先是根据砂轮架主轴的要求进行轴的设计，然后再选取轴承，设计皮带和皮带轮等等。在这个过程中，轴的挠度校核、皮带和皮带轮的设计等用到了大量的计算。 关键词：数控外圆磨床砂轮架
平面磨床操作操作规程 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
平面磨床操作规程 一、目的 本规程用于指导操作者正确操作和使用设备。 二、适用范围 本规程适用于指导本公司卧式平面磨床的操作与安全操作。 三、操作规程 1、操作者必须熟悉机床操作顺序和性能，严禁超性能使用设备。 2、操作者必须经过培训、考试或考核合格后，持证上岗。 3、开机前，按设备润滑图表进行注油润滑，检查油标油位。 4、检查各手柄、档位、开关、旋钮等应确保在原位或所需的位置。 5、启动润滑油泵、液压油泵电机，检查调整液压系统压力、润滑系统压 力、调整磁盘磁力。 6、手动磨头升降、横向移动、工作台，拖板移位，调整档位开关。 7、新安装砂轮前，应检查是否有裂纹、缺口，安装时应进行二次平衡。检 查金刚笔与砂轮的相对位置。 8、砂轮在接近工件时，要细心观察工件有无突起和凹陷。磨削过程中要连 续开放和调整冷却液的流量。 9、点动磨头升降机构、横向移位，调整限位档块、开关。 10、若磁盘吸着力减弱，应立即停磨。 11、手转磨头检查是否轻快，关闭冷却喷头，开启冷却泵、横向进给开 位、工作台往复运动，启动磨头电机，空转15~20分钟，检查磨头主轴温升。 12、砂轮快速接近工件时要改用手摇。 13、使用顶尖的工件，在磨削过程中不许松动。 14、接触面积小的工件，磁力不易吸住，必须加挡块。 15、平面磨工作台，使用快速时要注意其终点。 16、机床要整洁，特别要注意手柄和行程限挡块的位置是否正确。 17、把砂轮箱推向法兰盘，动作要轻，同时垫上比轮直径小三分之一的软垫。 18、砂轮不锋利要用金钢石修理，进给量为～，必须充分冷却。 19、平面砂轮的最大伸出量不得超过25mm砂轮块要平行。 20、平磨的砂轮损耗二分之一后重新紧固的压板不许倾斜。 21、平面工件要有基准面。如有飞刺突起要剔、锉削平。 22、要选择与工件材料相适应的切削液和砂轮材料、型号。 23、使用顶尖的工件要检查中心孔的几何形状。 24、磨床专用砂轮，不许代替普通砂轮使用。
湖南理工大学 课程设计 目录清单
机械工程学院（系、部）机电工程专业班 课程名称：机电控制技术课程设计 设计题目：平面磨床的电气控制系统 完成期限：自2012 年 6 月12 日至2012 年 6 月19 日共 1 周 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日
设计说明书 平面磨床的电气控制 起止日期：2012 年6月12 日至2012 年6月19 日 学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院 2012年 6月19日
目录 一、设计要求 (1) 二、电力拖动及控制要求 (2) 三、平面磨床电气控制电路 (4) 3.1主电路 (4) 3.2控制电路 (4) 3.3联锁、保护环节 (5) 3.4电磁吸盘控制电路 (6) 3.5照明电路与去磁器 (6) 四、平面磨床控制电路图及其解析 (7) 4.1选用控制线路的设计方法 (7) 4.2.继电器——接触器控制线路 (8) 五、电器元件的选用 (11) 5.1电气元件选择的原则 (11) 5.2按钮、组合开关的选用 (11) 5.3接触器的选用 (12) 5.4热继电器的选择 (12) 5.5熔断器的选择 (13) 5.6控制变压器的选择 (13) 六、可编程控制器PLC控制系统的设计 (15) 6.1控制线路的改造及PLC的选用 (15) 6.2PLC的外部接线 (16) 七、设计总结 (18) 参考文献 (19)
一、设计要求 M7130型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮架、滑座、立柱等部分组成。 在床身上装有液压传动装置，以便工作台在床身导轨上通过压力油推动活塞作往复直线运动，实现水平方向进给运动。工作台面上有T形槽，用以安装电磁吸盘或直接安装大型工件。 床身上固定有立柱，滑座安装在立柱的垂直导轨上，实现垂直方向进给。在滑座的水平导轨上安装砂轮架，砂轮架由装入式电动机直接拖动，通过滑座内部的液压传动机构实现横向进给。 平面磨床砂轮的旋转运动为主运动，工作台完成一次往复运动时，砂轮架作一次间断性的横向进给，直至完成整个平面的磨削，然后砂轮架连同滑座沿垂直导轨作间断性的垂直进给，直至达到工件加工尺寸。 平面磨床的辅助运动，如砂轮架在滑座的水平导轨上作快速横向移动，滑座在立柱的垂直导轨上作快速垂直移动，以及工作台往复运动速度的调整等。
湖南大学2015 届毕业设计（论文）开题报告 题目 立柱移动式MK7125型精密数控平面磨床砂轮架 及其垂直进给机构和砂轮修整器设计 作者姓名 学号 所学专业 研究的意义，同类研究工作的国内外现状 背景和研究意义 磨床是磨料磨具为工具进行加工切削的机床，广泛应用于零件的精加工，尤其是淬硬钢件、高硬度特殊材料及其非金属材料的精加工。在模具制造领域，磨床也是不可缺少的工艺装备。近年来，随着科学技术的及工业的发展，各种高硬度材料日益增多，汽车和高端芯片产业也迅猛发展，对机器和仪器零件的精度和表面粗糙度要求越来越严，磨削加工就显得尤为重要。此外，高端磨削和强力磨削工业的发展使磨削效率进一步提高，因此，磨床的使用范围日益扩大。目前，他在金属切削机床中所占的比重已经达到13%~27%。1997年欧洲机床展览会的调查数据表明，25%的企业认为磨削技术是他们应用的最主要加工技术。基于磨床在现代制造业中的重要作用，本次毕业设计的课题为设计一台用于机械及工具模具制造业的精密数控平面磨床，用砂轮周边磨削平面既可以磨削台阶平面，也能加工各种难加工材料。这个不光可以使我们能够综合应用四年以来所学的专业知识，为今后的深造和就业打好基础，还可以使我们对国内外机械制造业、磨床行业有进一步的认识和了解。 国内外研究状况 平面磨床相对于车床、铣床等采用数控系统较晚，应为他对数控系统的特殊要求。近十几年来，借助CNC技术，磨床上砂轮的连续修整，自动补偿，自动交换砂轮，多工作台，自动传送和装夹工件等操作功能得以实现，数控技术在平面磨床上逐渐普及。在近年汉诺威、东京、芝加哥、及国内大型机床展览会上，CNC磨床在整个磨床展品中已占大多数，如德国BLOHM公司，ELB公司等著名磨床制造厂已经不再生产普通磨床，日本的冈本、日兴等公司也成批生产全功能CNC平磨，在开发高档数控平磨的同时，积极发展中、低档数控平磨。目前，磨床设备的综合性能，在我国的整体制造水平与国外先进水平相比，仍然有很大的差距。研究和开发具有能耗低，效率高，适应性强的精密磨床是符合我国国情的。 研究目标、内容和拟解决的关键问题（根据任务要求进一步具体化）
立式平面磨床安全操作规 程示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
立式平面磨床安全操作规程示范文本使用指引：此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1、目的 本规程用于指导操作者正确操作和使用设备。 2、适用范围 本规程适用于指导本公司立式平面磨床的操作与安全 操作。 3、管理内容 3.1 操作规程 3.1.1操作者必须熟悉机床操作顺序和性能，严禁超性 能使用设备。 3.1.2开机前，按设备润滑图表进行注油润滑，检查油 标油位、档位、限位块、砂轮是否有裂纹、缺口等，并调 整磁盘磁力。
3.1.3手动磨头升降，点动工作台左右移动按钮检查各限位。 3.1.4启动工作台转动选择转速。点动、自动、启动磨头升降电机。 3.1.5启动工作台转动电机、磨头转动电机，空转15-20分钟。 3.1.6工作时，磨削量不可突然增大，以防砂轮爆裂。 3.1.7砂轮未离开工件时，不得停止运转。 3.1.8发现进给手轮上有空档失灵或出现运转异常声向，应立即停机检修。 3.1.9定期检查调整工作台导轨塞铁、砂轮主轴的轴向间隙。 3.1.10工作完毕后应将砂轮空运转2分钟以上，使其干燥。 3.1.11停机前，工作台、磨头复位，关闭冷却泵电
802D SL数控系统在H057磨床改造中的应用 发表时间：2017-01-18T17:10:36.777Z 来源：《基层建设》2016年32期作者：李红杨莉 [导读] 摘要：介绍了西门子数控系统802D SL在H057胶辊磨床改造上的应用，主要阐述了H057胶辊磨床多轴联动控制，改造后既增加了磨床的胶辊刻槽功能，又保留了磨床原有的磨削功能。达到了客户提出的加工需求，提高了磨床的加工效率。 武汉宝德机电股份有限公司武汉 430080 摘要：介绍了西门子数控系统802D SL在H057胶辊磨床改造上的应用，主要阐述了H057胶辊磨床多轴联动控制，改造后既增加了磨床的胶辊刻槽功能，又保留了磨床原有的磨削功能。达到了客户提出的加工需求，提高了磨床的加工效率。 关键词：802D SL；多轴联动；刻槽；磨削H057磨床 0引言 某冷轧厂镀锌车间涂油胶辊一直以来由外协单位加工，由于外协厂产能增加很快，其胶辊磨床产能严重超载，因此无法继续承担冷轧厂的胶辊磨削加工，需要冷轧厂磨辊车间自行组织生产。为了解决此问题，根据冷轧厂和磨辊车间研究决定，对现有的H057胶辊磨床进行改造成既能磨削加工涂油胶辊，同时又保证该设备原有的加工功能。并将这个改造任务交给笔者所在单位，改造后的设备达到了用户要求，下面详细介绍一下改造方法，供大家参考。 1、机械改造部分设计 H057磨床原来是一种国产普通的外圆磨床，属于工件平台往复运动，主磨架前后运动的机床结构，其砂轮进给与工件往复运动均采用 液压控制，改造前后的结构如1图所示： 图1 H057磨床改造前后的结构图 涂油胶辊是一种表面被切割成螺旋的橡胶辊，螺纹密且深度浅，图2中显示的是在高倍放大镜下的图片： A B 图2 涂油胶辊的表面螺纹照片 为了保证涂油质量，螺纹不能乱扣，采用开环油缸进给，难于保证进给的稳定性，因此，决定将工作台移动改为滚珠丝杠拖动，切螺纹的砂轮片是一种特殊的薄片砂轮，不能采用原来的主磨架，另外设计了一套付磨架，其进给驱动也采用滚珠丝杠传递，既保证了进给精度，也减少了改造难度。具体机械改造设计参数如下： 1.1工件进给部分（Z轴）： 1.1.1将工件是安装在移动平台上的，工件进给由原来的液压缸进给改造为交流伺服电机+滚珠丝杆进给方式。 1.1.2滚珠丝杆选用R80×12T4×FDI×11000×C3。滚珠丝杆安装在床身上，螺母安装在下工作台上。 1.1.3交流伺服电机选用交流伺服电机更换为1TK6产品，减速机选用高精度的数控专用减速机，并采用齿形皮带传动。 1.2工件旋转部分（C轴）： 1.2.1将工件旋转由原来的异步交流电机驱动改造为交流伺服电机驱动方式，并采用齿形皮带传动，便于进行螺旋线加工。 1.2.2交流伺服电机选用西门子1TK6全数字式交流伺服电机。 1.3切槽磨架部分 1.3.1重新设计制作切槽磨架。磨架采用钢结构机械加工形式。 1.3.2上滑架与下滑架、下滑架与底座之间均采用平+V形导轨结构，导轨各项几何精度按外园磨床相关标准控制。 1.3.3切槽磨架进给（X轴）采用滚珠丝杆传动，滚珠丝杆选用R50×10T4×FDI×1000×1500×C3。选用德国西子1TK6型交流伺服电机+高精度伺服专用减速机驱动。 1.3.4砂轮主轴选用电主轴结构，电主轴安装在上滑架上。 1.3.5新制的切槽磨架安装在现有砂轮主磨架左侧，重新设计建造切槽磨架基础，底座固定安装基础上。 1.3.6上滑架与下滑之间安装一台油缸，断电时油缸动作，使切槽砂轮快速离开工件，实现断电保护功能。 1.3.7由于磨削橡胶辊时会产生很大尘埃。所以增加了除尘系统，该系统选用专用的磨床除尘设备，排尘口与砂轮罩下端相连。 1.4切槽砂轮修磨部分 1.4.1在尾架内侧安装一对砂轮修磨机构，由二对金刚石组成。 1.4.2砂轮修磨角度采用软件编程控制 1.5液压部分 1.5.1对原机床的液压站进行全面改造，拆除原来的Z轴进给的液压系统，保留原来主磨架（X1轴）液压进给系统和机床润滑系统。增加切槽磨架的润滑系统及断电保护油缸的液压控制系统。 1.5.2、对机床原有的工作台换向进给机构进行改造，保留原来主磨架液压换向进给方式。 1.6机床常规大修部分 由于是采用旧机床改造，所以必须对机床未改造部分进行机床常规大修，恢复机床精度，更换损坏的部件，这样才能保证改造后的机床达到预定的设计精度，其详细过程就不在此讨论了。
1 操作者必须熟悉机床操作顺序和性能，严禁超性能使用设备 2 操作者必须经过培训、考试或考核合格后，持证上岗。 3 开机前，按设备润滑图表进行注油润滑，检查油标油位。 4 检查各手柄、档位、开关、旋钮等应确保在原位或所需的位置。 5 启动润滑油泵、液压油泵电机，检查调整液压系统压力、润滑系统压力、调整磁盘磁力。 6 手动磨头升降、横向移动、工作台，拖板移位，调整档位开关 7 新安装砂轮前，应检查是否有裂纹、缺口，安装时应进行二次平衡。检查金刚 笔与砂轮的相对位置。 8 点动磨头升降机构、横向移位，调整限位档块、开关。 9 手转磨头检查是否轻快，关闭冷却喷头，开启冷却泵、横向进给开位、工作台往复运动，启动磨头电机，空转15~20分钟，检查磨头主轴温升。 10 停机，往复运动停止，关闭冷却液喷头2~3分钟，关闭磨头电机，待磨头停止后，关闭液压油泵、润滑油泵、冷却泵电机。 11 关闭机床电控总开关，关闭电控柜空气开关。 12 清洁机床后，按设备润滑图表进行注油，磁盘抹油。把手柄开关、节流阀、旋 钮恢复到原位或关闭位置。 砂带使用前的处理？ 砂带使用时要使其运转方向和砂带背面所标志的方向一致，以免砂带在运转中断裂或影响加工厂工件的表面质量。砂带磨削前应先转几分钟，待砂带运转正常时再开始磨削。 砂带使用前应做悬挂处理，即将拆开包装的砂带挂在100-250mm直径的管子上，让其悬挂2~3天。管子直径大小的选择应根据砂带粒度的粗细来决定。悬挂时接头应处于管子上端，管子应成水平状态。 刚开始一直没有看懂你想问什么，现在看了图片明白了，兄弟是想了解的砂带叫超涂层砂带，超涂层砂带是近年来出现的一种新型砂带，其构成中除了基材、磨料、底胶和复胶外，还再涂了一层具有特殊功能的涂层，这种涂层称为超涂层或第三层。超涂层与二次复胶有本质区别，二次复胶的主要作用是弥补一次复胶之不足，目的是要使磨粒粘结更可靠；超涂层则是为了改善砂带的某种使用性能，在这种涂层中粘结剂含量很少，它常常是由含硫或某种卤族元素(如氟化钾、氟化钠或其它活性填料)组成的化学添加物(也称磨削助剂)。虽然人们对超涂层添加物的作用机理认识还不够透彻，但使用的效果表明它对阻止磨屑与工件的再焊或与磨粒的粘接，降低磨削界面剪切力，减少磨料磨损、消除静电吸附、防止砂带填塞、增加表面散热、提高砂带切除率、改善某种加工条件下的表面质量都具有明
电机与电力拖动课程设计报告 设计题目：平面磨床的电气控制 专业电气工程及其自动化 班级 134班 学号 201302040409 学生姓名李傲 指导教师王瑞 设计时间2014-2015学年下学期 教师评分 2015年 7 月 4 日
目录 设计题目：平面磨床的电气控制 (1) 1.概述 (2) 1.1目的 (2) 1.2课程设计的组成部分 (2) 2.平面磨床的电气控制设计的内容 (2) （一）、设计要求 (2) （二）电力拖动及控制要求 (3) （三）M7130型平面磨床电气控制电路 (4) （四）设计图 (5) （五）接线图 (5) 3.总结 (6) 3.1课程设计进行过程及步骤 (6) 3.2所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的 (6) 3.3体会收获及建议 (6) 3.4参考资料（书、论文、网络资料）， (7) 4.教师评语 (7) 5.成绩 (7)
1.概述 1.1目的 掌握机电控制技术的一般设计方法。掌握电路设计的一般办法，掌握电路原理图的绘制，掌握设备选型的一般办法。 1.2课程设计的组成部分 机电控制技术共计四个项目，学生通过分组选做其中1个项目。 2.平面磨床的电气控制设计的内容 （一）、设计要求： M7130型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮架、滑座、立柱等部分组成。 在床身上装有液压传动装置，以便工作台在床身导轨上通过压力油推动活塞作往复直线运动，实现水平方向进给运动。工作台面上有T形槽，用以安装电磁吸盘或直接安装大型工件。 床身上固定有立柱，滑座安装在立柱的垂直导轨上，实现垂直方向进给。在滑座的水平导轨上安装砂轮架，砂轮架由装入式电动机直接拖动，通过滑座内部的液压传动机构实现横向进给。 平面磨床砂轮的旋转运动为主运动，工作台完成一次往复运动时，砂轮架作一次间断性的横向进给，直至完成整个平面的磨削，然后砂轮架连同滑座沿垂直导轨作间断性的垂直进给，直至达到工件加工尺寸。 平面磨床的辅助运动，如砂轮架在滑座的水平导轨上作快速横向移动，滑座在立柱的垂直导轨上作快速垂直移动，以及工作台往复运动速度的调整等。
M7130主轴部件修理方法 主轴由外锥内柱开槽式轴承和一对背对背装配的向心推力球轴承E36210或D36210支承。 一、主轴的修复：主轴轴颈的圆柱度0.003、径向跳动小于0.002；前后轴颈与前端锥体的同轴度要求0.005mm，轴肩的端面跳动小于0.005。 1.研磨修复，研套加W14～W7磨料作研磨剂，以20米/分的线速度研正主轴颈的圆度，然后用研魔平板研，最后抛光（煤油调氧化铬），光洁度达。 2.超精磨修复，研中心孔→精磨。 二、轴承的修复： 1.前轴承座锥孔和后盖滚动轴承座孔间同轴度（刮研修复16点/25×25mm2，竖起来刮研）。 后盖滚动轴承座孔中压入一铜材工艺套（长度为座孔长度2倍约100，套孔与带锥专用芯棒后端轴颈的配合间隙为0.02～0.03）。 2.上述精度修复后，将前轴承装入座孔，并用一直径与主轴（修复后）轴颈尺寸相同的芯轴作研棒，研刮轴承内孔，显点（12～16点/25×25mm2）,
然后以前轴承座锥孔为基准，配磨轴承外锥体，接触大于75%（大端硬）。外磨时轴承套在外径等于修磨后的主轴直径的芯轴上，轴承内孔须调整至自由状态下与芯轴直径滑动配合（用钢丝收缩轴承）。 3.修复方牙（车床）达2级精度。 4.拆走芯轴，配刮两燕尾吊紧块，其斜面接触大于60%。 5.装好前轴承和带有工艺套的后盖轴承座后，用刮研芯轴（外圆尺寸为主轴轴颈尺寸±0.002）对前轴承孔进一步刮研，以消除其装配误差，要求圆度0.005、圆柱度0.01，显点数前端（靠砂轮端）长30mm处稍密些18～22点/25×25mm2，即轴承内孔向后端略有微小锥度，有利于润滑油的输入。 6.使轴承内孔尺寸调整至研磨棒稍紧的滑动配合，这时轴承不再拆下，直接在箱体内进行清洗，然后用氧化铬作研磨剂对轴承进行研磨，以消除刮削时刀痕毛刺，研磨时垂直安放为宜。 三、主轴部件的装配和调整： 1.主轴与后盖的组装。 2.轴承间隙的调整： 1）松开燕尾吊紧块，调节轴承间隙、调整螺母使主轴用手回转不动（此时轴承在自由状态下的间隙为0）。 2）吊紧燕尾吊紧块（吊紧力不宜太大），使轴承在吊紧块的胀力作用下扩大孔径，并与轴承座套孔紧密贴合，此时用手已能转动主轴，如转不动或
湖南大学 2015 届毕业设计（论文）开题报告 立柱移动式MK7125型精密数控平面磨床砂轮架 题目 及其垂直进给机构和砂轮修整器设计 作者姓名学号所学专业 1、研究的意义，同类研究工作的国内外现状 背景和研究意义 磨床是磨料磨具为工具进行加工切削的机床，广泛应用于零件的精加工，尤其是淬硬钢件、高硬度特殊材料及其非金属材料的精加工。在模具制造领域，磨床也是不可缺少的工艺装备。近年来，随着科学技术的及工业的发展，各种高硬度材料日益增多，汽车和高端芯片产业也迅猛发展，对机器和仪器零件的精度和表面粗糙度要求越来越严，磨削加工就显得尤为重要。此外，高端磨削和强力磨削工业的发展使磨削效率进一步提高，因此，磨床的使用范围日益扩大。目前，他在金属切削机床中所占的比重已经达到13%~27%。1997年欧洲机床展览会的调查数据表明，25%的企业认为磨削技术是他们应用的最主要加工技术。基于磨床在现代制造业中的重要作用，本次毕业设计的课题为设计一台用于机械及工具模具制造业的精密数控平面磨床，用砂轮周边磨削平面既可以磨削台阶平面，也能加工各种难加工材料。这个不光可以使我们能够综合应用四年以来所学的专业知识，为今后的深造和就业打好基础，还可以使我们对国内外机械制造业、磨床行业有进一步的认识和了解。 国内外研究状况 平面磨床相对于车床、铣床等采用数控系统较晚，应为他对数控系统的特殊要求。近十几年来，借助CNC 技术，磨床上砂轮的连续修整，自动补偿，自动交换砂轮，多工作台，自动传送和装夹工件等操作功能得以实现，数控技术在平面磨床上逐渐普及。在近年汉诺威、东京、芝加哥、及国内大型机床展览会上，CNC磨床在整个磨床展品中已占大多数，如德国BLOHM公司，ELB公司等著名磨床制造厂已经不再生产普通磨床，日本的冈本、日兴等公司也成批生产全功能CNC平磨，在开发高档数控平磨的同时，积极发展中、低档数控平磨。 目前，磨床设备的综合性能，在我国的整体制造水平与国外先进水平相比，仍然有很大的差距。研究和开发具有能耗低，效率高，适应性强的精密磨床是符合我国国情的。 2、研究目标、内容和拟解决的关键问题（根据任务要求进一步具体化） 本次设计的目标为： 1、磨床总体布局设计； 2、砂轮架设计计算，绘制砂轮架机械结构装配图； 3、砂轮架垂直进给机构的设计，伺服电机和滚珠丝杠副设计计算，绘制垂直进给机构结构装配图，绘制相关零件图； 3、砂轮修整器设计，绘制砂轮修整器机械结构装配图； 4、磨床数控系统设计和选用； 5、翻译制定的英文专业文献； 6、撰写毕业设计论文（说明书）。