SIELEMANN RFrB80数控立式内外圆磨床的改造

适用于工件快速换型的外圆磨床改造方案1引言：介绍外圆磨床改造背景、目的、意义。

2.工件快速换型技术：a.快速换型原理、优势及应用。

b.现有换型技术问题及改进途径。

3.外圆磨床改造方案：a.改造原理、原理图及数据介绍。

b.改造前后对比介绍。

4.改造实施步骤：a.系统安装调试及外圆磨床精度校准及数据记录。

b.磨床轴承更换、导轨切磨及导轨更换。

c.丝杆更换及转台调整。

5.应用测试：a.外圆磨床误差测试。

b.快速换型时间测试。

6.结论：介绍外圆磨床改造方案的优势及应用。

引言工件快速换型是指人们在有限时间内改变机床工件加工型腔、更换机床附件、外形尺寸，实现工件加工的技术。

此技术不仅可以降低产品的加工成本，而且还可以有效地提高生产效率和产品质量。

随着时代的发展，工件快速换型技术越来越受到人们的关注。

随着国家的经济发展，企业需要大批量生产同一类型的零部件,然后根据不同的零件型号不断更换机床附件以满足生产需要，这就需要机床具有方便快捷、精准可靠的换型技术。

外圆磨床由于具有精度高、热稳定性好、与环境温度变化不大等优点，是目前大多数企业选用的机床之一。

本文的研究在于改造外圆磨床，使其具备快速换型的能力。

本文将详细介绍外圆磨床改造方案的设计原理，并根据实际工作情况进行改造，以满足企业在有限时间内进行大批量生产的要求。

工件快速换型技术工件快速换型技术是指在有限的时间内，将机床工件加工型腔、更换机床附件、外形尺寸等参数进行改变，实现工件加工的技术。

其技术原理是使用轴承、丝杆、冲压等装置，通过机床导轨的滑动和旋转，达到调整工件型腔的目的。

优势：1快速换型可减少工件应力，减少生产成本，提高效率。

2.快速换型使机床工作具备柔性，可以根据不同产品加工不同形状型号的零部件，从而满足使用者的需求。

3.快速换型可以有效提高机床的加工精度。

存在的问题：1快速换型时间过长，影响生产效率。

4.换型时机床轴承承受过大的重量，造成磨损。

5.快速换型操作不便，使操作工人需要更多的训练。

目录第一章绪论 (2)1.1课题研究背景 (2)第二章机床数控系统 (4)2.1改造方案 (4)2.2相关技术 (4)2.2.1变频技术 (4)2.2.2伺服控制 (6)2.3 PLC技术 (7)2.3.1基础知识 (7)2.3.2发展趋势 (8)2.4小结 (8)第三章 PLC编程技术 (9)3.1概述 (9)3.1.1语言特点 (9)3.1.2编程语言的形式 (10)3.2程序设计 (11)3.2.1程序结构 (11)3.2.2变量表 (22)3.3小结 (22)第四章PLC接口与通信技术 (23)4.1自由口模式下PLC与计算机的通信 (23)4.1.1通信协议 (23)4.1.2通信技术 (25)4.2 PLC与控制系统通信 (33)4.3 PLC与人机界面HMI (34)4.4小结 (35)第五章总结 (36)论文总结 (36)致谢 (37)参考文献 (38)第一章绪论1.1课题研究背景由于机床一般都具有较长的使用时间，在上个世纪70、80年代制造的普通机床都采用的是接触器-继电器控制，到目前有很大一部分还在使用，该系统具有体积大、功耗大、控制速度慢、改变控制程序困难，由于是由触点控制，在控制复杂时可靠性降低。

在如今的加工环境中已经越来越不适应精确，高效率的要求。

可编程序控制器(PLC)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。

PLC是一种用于自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式，PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。

机床采用了PLC控制，用软件实现对机床运行的自动控制，可靠性大大提高。

控制系统结构简单，外部线路简化。

另外可方便地增加或改变控制功能。

也可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。

鉴于其种种优点，目前，普通机床的继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替。

同时，由于电机交流变频调速技术的发展，机床的调速方式已由原来的齿轮箱固定档位调速改为直接由伺服电机拖动的无级调速。

亨司迈_数控改造普通带锯床的改造锯削下料长度通过调节标尺14与返回到位开关的相对位置来实现，下料数量由计数器实现，各动作的完成由到位开关检测。

锯削速度由调压阀调整供油压力进行控制。

各动作的逻辑关系由继电器完成，驱动由动力油缸完成，控制由电磁阀完成。

对于普通带锯床而言，由于压力的变化，液压油温度的变化以及电磁阀和继电器的滞后都影响锯削送料的精度，因此下料精度差，批量下料的一致性也不好。

此外，在改变普通带锯床下料长度时，由于需调整送料长度标尺，操作也比较繁琐。

由于锯削的材料、锯条性能的差异，最好对锯条的速度和锯削速度能实时自动调整。

比如，当锯条弯曲达到系统的一定阀域值时，系统就降低速度自适应或关闭进给。

这需要在原有普通带锯床的基础作较大的改动，如：改变原有的液压单元，增加锯条弯曲监控器等。

在原普通锯床上装配光栅尺进行位置测量，原液压系统不变。

控制系统软件安全功能设计，包括料仓、储料管理检索、锯件分类管理、锯条弯曲监控、材料压紧、锯条速度、锯削进给速度的自适应控制等。

为了能同时满足不改变原液压系统的要求，系统增加了基于普通电磁阀的位置控制模块。

亨司迈_系统控制改造伺服系统的闭环位置控制是比较容易的。

普通电磁阀只有“通”、“断”两种状态，并且具有电磁机械滞后。

液压油的温度及压力变化影响到送料滑台的定位，因此采用传统的控制理论进行处理比较困难。

为使到达目标位置前关闭送料油缸液压进给，使送料油缸停止时刚好在目标位置，是问题的关键。

系统伺服位置控制模块采用采样插补和预见控制相结合的位置控制（具体控制略）。

而普通电磁阀油缸的位置控制模块采用学习、预见控制，通过系统经验值和当前状态，决定关闭送料油缸的位置，使送料油缸停止时刚好达到目标位置。

由于电磁机械滞后及运动惯性，通过“通”“断”控制送料滑台移动0.1mm几乎不可能的。

为了保证最小送料长度及送料精度，后钳使送料滑台后退到到LK位置，然后向前移动到预测位置LT关闭送料电磁阀。

外圆磨床的使用功能开发改造摘要：近年来，我国社会取得了长足进步，各建设领域发展有所改善。

金刚石复合材料是一种超硬材料，加工难度大，形状范围广泛，主要是半球形或平行短圆柱或一端圆片，目前国内主要加工设备，设计用于加工外圆复合片材，是一种无心磨床和外圆磨床，由于无心磨削效率高，辅助设备简单，使用量也高于外圆磨床，但对于直径较厚的平面复合片材超过5，产量超过50%，直径厚度超过10的复合板根本无法进行。

由于外圆磨床工作的特殊性，不适合直接使用，有必要进行改造。

关键词：外圆磨床；使用功能；开发改造引言近年来，随着技术的不断进步，许多手动设备逐渐被自动化手段所取代；自动化设备不仅可以显着降低工人的劳动强度，更重要的是保证了较高的生产效率，工件的精度远高于人工。

工业生产中的各种装置，根据自动化程度和根本区别，可分为：电气自动化、机械自动化、气压自动化、液压自动化、气液复合自动化、电液联合自动化、电液复合自动化等等;万能外圆磨床采用强大的电液组合，使设备自动化。

这不仅可以显著提高设备使用和零件生产的效率，更重要的是，可以降低零件的生产成本。

对于万能外圆磨床来说，各部分的动作主要靠液压驱动，所以要了解万能外圆磨床的具体工作过程，关键是要了解和掌握液压油；但如果不能完全了解他内部液压路的具体工作原理，就会给项目后期调试、维护和改进带来困难。

1外圆磨床概述外圆磨床万能设备主要适用于回转级零件的外圆柱面、外圆锥面或内孔面的磨削，其磨削精度可达1-2级，表面粗糙度为T8-T10级。

为实现机器的自动化和高效运行，要求机器能够实现工作台的往复运动，由于万能外圆磨床对磨削精度的要求很高，常规磨床的往复输入速度不会过高，其移动速度需控制在0.1-0.5m/min，可进行无级调速。

为方便磨削砂轮，机器在低速运转时不需蠕动；工作台必须在启动和停止时快速，切换时平滑无抖动，并具有较高的换向精度，以满足磨削阶梯轴和孔的精度要求，防止加工事故。

立式车床数控改造电气控制部分安装与调试1. 引言立式车床数控改造是一项重要的工程，其中电气控制部分的安装与调试是关键步骤之一。

本文旨在介绍立式车床数控改造电气控制部分的安装与调试过程，并提供相应的操作指南。

2. 安装步骤2.1 准备工作在开始安装之前，需准备以下材料和工具： - 数控控制面板 - 电气控制部件（例如：电气箱、电源等） - 电气连接线 - 扳手、螺丝刀等基本工具 - 电源插座和配电线路2.2 安装电气控制部件2.2.1 电气箱安装1.将车床电源关闭并拔掉电源插头。

2.找到合适的位置安装电气箱，并使用螺丝固定。

3.将电气箱与车床进行电气连接，确保连接牢固可靠。

4.连接电气箱与数控控制面板。

2.2.2 数控控制面板安装1.将数控控制面板固定在车床上，确保安装牢固。

2.连接数控控制面板与电气箱，并用螺丝固定连接。

2.3 连接电气线路1.检查车床的电源插座是否符合电气控制部件的要求，如果不符合，需要进行相应的改造。

2.使用电气连接线将电气控制部件与电源插座进行连接，确保连接牢固、绝缘良好。

3. 调试步骤3.1 软件设置1.打开数控控制面板的电源，并确保数控控制面板上的指示灯亮起。

2.根据数控控制面板的使用手册，进行软件设置，例如选择工作模式、设定加工参数等。

3.2 电气参数调试1.将车床电源接通，并确保车床处于待机状态。

2.使用数控控制面板，逐步进行电气参数调试，例如电机速度、电流等。

3.检查各个电气设备的工作状态是否正常，例如电机是否旋转、传感器是否正常。

3.3 运动调试1.将加工物件放置在车床上，并进行夹紧。

2.根据数控控制面板的指示，使用数控程序进行车床的运动调试，例如进行自动加工、手动操作等。

3.检查车床的运动是否准确、平稳。

4. 安装与调试注意事项1.在进行安装和调试时，务必参考车床和数控控制面板的使用说明书，并按照要求进行操作。

2.在安装和调试过程中，严禁触摸裸露的电线和接触高电压设备，以确保人身安全。

关于立式车床数控化再改造技术可行性探讨摘要：为了提高曲面类零件的加工条件，进一步对立式车床的功能实施数控化的改造与完善。

并且根据此次完善，进行可行性分析。

得出的实验目标证明了通过数控化的再改造。

立式车床对于机床加工范围的扩大，有一定的成果，并且能够提高生产效率与加工精度，可用于实际生产。

关键词：立式车床，数控化，再改造技术一、立式车床的现状分析立式车床，是一种制造设备，生产于20世纪80年代。

这种制造设备不仅能够推动企业经济效益，还会对社会经济进行一系列的发展。

通过美国日本等国家的对比，我国数控机床的发展，起步较晚。

而且在国外来说这是一个近期才发展起来的产业，但是在先进国家，已经有了初具规模的研究与进展。

这一新型行业的形成，使得发达国家在企业的应用中有了一定的市场。

我国认识到这是推动经济发展的一大产业之后，大力扶持这一产业发展。

尽管这一产业刚刚兴起，但是我国在不断对这方面进行一系列的改造与优化，相信在未来短短的几年时间也会发展成一个龙头行业。

我国的现有立式车床可以对金属以及一些圆柱体工件进行加工与进一步的处理。

针对立式车床的现状可以从自动化程度与生产效率，以及加工精度这三方面进行优化。

改造后的立式车床，要能够有良好的性能，以及资金上成的生产成本的节约，这样才能适应时代的发展。

伴随着科技的发展，产品也不断在更新换代。

立式车床的基本功能已经无法满足市场的需求。

原始的立式车床已经无法对复杂的曲面零件进行进一步的加工处理。

在实际的操作中，也无法满足现在产品的需求。

对于原本的立式车床在生产中效率大幅下降，加工成本不断增加，对于市场的发展，略为滞后。

针对于这一点，我们必须对立式车床进行数控化的再次改造，从而提高其生产效率，增加产品适应性，提高使用效率，更好的应用于新产品的市场应用中去。

二、探讨立式车床的在改造技术的可行性立式车床是以一种手工片导和电机交流的形式进行工作的，这种形式对于加工精度来说会有一定的影响，而且比较浪费时间。

磨床改造方案
磨床改造方案通常包括以下几个方面的考虑：
1. 自动化改造：可以考虑对磨床进行自动化改造，通过添加伺服驱动器和PLC等设备，实现磨削过程的自动化控制。

这样可以提高生产效率和一致性，减少人工操作的错误。

2. 数控化改造：将磨床改造为数控磨床，可以通过安装数控系统和电脑控制软件，实现对磨削过程的数字化控制。

这样可以提高加工精度和重复性，减少操作难度和工时。

3. 结构改造：可以考虑对磨床的结构进行改造，以提高刚性和稳定性。

比如增加机床重量、改进导轨和滑块等部件的材质和设计，以降低振动和噪音，提高加工质量。

4. 冷却液系统改造：可以考虑对磨削过程中的冷却液系统进行改造，以提高冷却效果和废液处理效率。

比如增加冷却液供给管路和喷嘴，优化冷却液循环系统等，确保工件和磨削刀具的温度控制在合适的范围内。

5. 加工辅助系统改造：可以考虑为磨床添加加工辅助系统，如自动测量/检测系统、自动数据采集系统等，以提高加工效率和过程控制能力。

这些系统可以实时监测工件尺寸和形状，及时调整磨削参数，减少人为误差。

6. 安全性改造：可以考虑对磨床进行安全性改造，添加必要的安全装置，如紧急停机按钮、安全防护罩等，以确保操作人员
的人身安全。

此外，还可以对磨床进行定期的维护和检修，以保证设备的正常运行和使用寿命。

综上所述，磨床改造方案涉及到自动化、数控化、结构、冷却、辅助和安全等多个方面的改进措施，根据具体需求和实际情况，可以进行定制化的改造方案设计。

外圆磨床的使用与调整一、工件表面出现直波形振痕产生原因1、砂轮不平衡，转动是产生振动；2、砂轮硬度过高；3、砂轮变钝后没有及时修整；4、砂轮修得过细，或金刚占顶角已被磨钝，砂轮修整不锋利；1、工件圆周速度过大，工件中心孔有多角形；工件直径重量过大，不符合机床规格；2、砂轮主轴轴承磨损，配合间隙太大，产生径向跳动；3、头架主轴轴承松动；消除方法：1、注意保持砂轮平衡；CD砂轮需经两次静平衡；囤、砂轮使用一段时期后，如果又出现不平衡必须再作静平衡；D3、砂轮停车前，先关掉冷却液，使砂轮空转进行脱水，以免冷却液聚集在下部而引起不平衡。

2、砂轮硬度太高：根据工件材料性质，选择合适的砂轮硬度。

3、砂轮钝后没有及时修整：必须及时修整砂轮。

4、砂轮修整过细，或多见占顶角已磨钝，砂轮修整不锋利；合理选择修整用量，或选尖角对准砂轮或重新焊接金刚石。

5 、工件圆周速度过大，工件中心孔有多角形；适当降低工件转速度，修整中心孔。

6、工件直径重量过大，不符合机床规格；改在规格较大的磨床上磨削。

如受设备条件限制而不能这样做时，可降低磨削深度和纵向进给量以及把砂轮修得锋利些。

7 、砂轮主轴轴承磨损，配合间隙过大，产生径向跳动；按机床说明书规定调整轴承间隙。

8、头架主轴轴承松动；调整轴承间隙。

二、工件表面有螺旋形痕迹1、砂轮硬度过高，修得过细，而磨削深度过大；合理选择砂轮硬度和修整用量，适当减小磨削深度。

2、砂轮修得过细，不够锋利；合理选择修整用量。

3、砂轮太钝；修整砂轮。

4 、磨削深度，纵向进给量过大，或工件圆周速度过低；适当减少磨削深度，减小纵向进给量或增大工件的转速。

5、冷却液不充足；加大冷却液。

6、环材质过硬。

三、工件有椭圆度1、中心孔形状不正确（不圆，角度不对，太浅，有毛剌等）或中心孔内有污垢，铁屑，尘埃等：根据具体情况可重新修整中心孔或把中心孔擦干净。

2、中心孔或顶针因润滑不良而磨损；注意润滑，如已磨损需重新修整中心孔或修磨顶针。

SIELEMANN RFrB80数控立式内外圆磨床的改造胡国清（武汉华中自控技术发展有限公司，湖北武汉430077）内容提要：阐述了RFrB80磨床改造的方案及实施过程中的主要技术要点，包括参数组切换、动平衡系统、电磁吸盘控制、磨削加工界面等。

关键词：数控磨床；改造Transformation of NC vertical internal-external grinding machineSIELEMANN type RFrB80HU Guoqing（Wuhan Huazhong Automation Technology Devolopment Ltd.，Wuhan 430077，CHN）Abstract：The scheme and primary technology of RFrB80 grinding machine transformation is expatiated, including to parameter groups switchover, dynamic balance system,electromagnetic chuck control, grinding MMI, etc.Keywords：NC grinding machine；Reproducing1. 机床概述RFrB80数控立式内外圆磨床是德国HANS SIELEMANN公司在上世纪90年代初生产的，可磨削内圆、外圆、平面、孔底面等，工作台具有偏心调整数显，可手动调整偏心量磨削偏心内外圆。

机床最大加工直径800mm，工作台移动X轴行程1000mm，磨头垂直移动Z1、Z2行程780mm，立柱旋转Q轴行程200°，砂轮修整器安装在工作台上。

机床X、Z1、Z2轴传动均为伺服电机驱动滚珠丝杆带动轴移动，Z1、Z2轴各带有两个平衡油缸，平衡油缸压力通过比例阀分流控制；工作台通过液压静压浮升，工作台旋转S1轴传动通过伺服电机经减速箱和皮带驱动旋转，工作台上下层通过六块电磁铁控制是否夹紧，台面为电磁吸盘用于固定工件；立柱通过液压静压浮升，Q轴传动通过伺服电机经谐波齿轮箱和齿圈驱动旋转；内外圆磨头传动均通过异步交流电机通过皮带驱动磨头旋转，其中外圆磨头带有动平衡调整系统。