m1432A外圆磨床控制系统设计

第 章 机床电气控制电路4电源总开关QS 闭合，电磁吸盘整流电源就输出110V 直流电压，接点25为电源正极，接点24为电源负极。

当SA 1扳到“充磁”位置时，电磁吸盘获得110V 直流电压，其电流通路为：电源正极接点25→已闭合的开关SA 1的触点SA 1（25-27）→欠电流继电器KID 线圈→接点29→经插座X 3→YH 线圈→插座X 3→接点26→已闭合的开关SA 1的触点SA 1（24-26）→电源负极24。

欠电流继电器KID 线圈通过插座XS 3与电磁吸盘YH 线圈串联。

若电磁吸盘电流足够大，则欠电流继电器KID 动作，其动合触点KID （5-7）[6]闭合，表示电磁吸盘吸力足以将工件吸牢，这时才可以分别操作控制按钮SB 1和SB 3，从而启动砂轮电动机M 1和液压泵电动机M 3进行磨削加工。

当加工结束后，分别按下停止按钮SB 2和SB 4，则M 1和M 3停止旋转。

为了便于取下工件，需将SA 1开关从“充磁”位置迅速扳向“去磁”位置，再迅速扳向断开状态，这样就使电磁吸盘正向磁化到反向励磁，瞬间打乱了磁分子的排列，使剩磁减少到最低限度，以便轻松地卸下工件。

当SA 1扳至“去磁”位置时，电磁吸盘线圈通入反向电流，即接点26为正，接点29为负，并串入电位器RP ，用以调节反向去磁电流的大小，既达到去磁又不被反向磁化的目的。

去磁结束后，将SA 1扳到“失电”位置，便可取下工件。

若工件对去磁要求严格，则在取下工件后，还要用交流去磁器进行处理。

交流去磁器是平面磨床的一个附件，在使用时，将交流去磁器插在床身备用插座X 2上，再将工件放在交流去磁器上来回移动若干次，即可完成去磁要求。

② 电磁吸盘保护环节。

电磁吸盘线圈的欠电流保护：为了防止在磨削过程中，电磁吸盘回路出现失电或线圈电流减小，引起电磁吸力消失或吸力不足，造成工件飞出，引起人身与设备事故，因此在电磁吸盘线圈电路中串入欠电流继电器KID 作欠电流保护。

M1432型摘要本次设计的内容是M1432型万能外圆磨床电气控制系统的设计。

M1432A 型万能外圆磨床用于磨削圆柱形和圆锥形零件的外圆和内孔。

机床的外磨砂轮、内磨砂轮、工件、油泵及冷却，均以单独的电机驱动。

本次设计重点是将M1432型万能外圆磨床电气控制电路改造成PLC控制系统以及编译PLC梯形图，编译通过后，利用PLC实验台进行实验仿真，最后用MCGS组态软件模拟动画效果。

关键词：外圆磨床；电气控制系统；PLC控制；MCGSPLC Reformation In Electrical Control System Of M1432 TypeUniversal Cylindrical GrinderABSTRACTThe content of this design is the designing of M1432 type universal cylindrical grinder electrical control system. M1432A type universal cylindrical grinder is used to grind outer circle and inner hole of cylindrical and conical parts. The external grinding wheel,internal grinding wheel, workpiece, oil pump and cooling are driven respectively by a single motor. The design focuses on the transformation of electrical control circuit of M1432 type universal cylindrical grinder into PLC control system and compiling PLC ladder diagram, when compiling is done, using PLC test bench for experimental simulation and eventually using MCGS software to simulate the animation effects.Keywords: Cylindrical grinder; The electrical control system; PLC control; MCGS;目录第一章前言 (1)1.1 可编程序控制器(PLC)的现状与发展趋势 (1)第二章M1432A万能外圆磨床结构及其电气控制分析 (4)2.1 M1432A万能外圆磨床的概述 (4)2.1.1 M1432A万能外圆磨床的概述 (4)2.1.2机床的机械传动系统 (4)2.1.3主要部件结构 (5)2.1.4传动控制的特点以及要求 (6)2.2 M1432A万能外圆磨床的电气控制系统分析 (7)2.2.1 主电路分析 (7)2.2.2 控制电路 (7)第三章PLC控制系统的介绍 (10)3.1可编程控制器概况 (10)3.2PLC结构及其基本配置 (10)3.3 PLC改造M1432A电气控制系统的现实意义 (13)3.3.1PLC的特点 (13)3.3.2继电器控制系统和PLC控制系统的比较 (14)3.4 FX系列产品的PLC简介 (15)第四章M1432A万能外圆磨床的PLC控制系统改造 (16)4.1 PLC型号的选择 (16)4.2 采用三菱系列PLC编程 (17)4.3 PLC指令程序 (19)第五章用MCGS组态软件模拟动画效果 (20)5.1 MCGS软件简介 (20)5.2 用MCGS组态软件模拟动画 (20)第六章结论 (26)参考文献 (27)致谢........................................................................................................... 错误！未定义书签。

三江学院机电传动与控制课程设计题目M1432型万能外圆控制磨床电气控制系统设计机械与电气工程学院机械设计制造及其自动化（数控技术）专业学生学号指导教师成绩起讫日期2017.1.3-2016.1.6第一章绪论第二章M1432型万能外圆磨床接触器—继电器控制电路概述第三章电动机控制电路分析2.1 油泵电动机M1的控制2.2 头架电动机M2的控制2.3 外圆砂轮电动机M3和M4控制2.4 冷却泵电动机M5的控制2.5 停止2.6 照明指示灯2.7 切断电源开关第四章M1432型万能外圆磨床原理图第五章元件明细表第六章M1432万能外圆磨床PLC控制课程设计小结参考文献1. M1432型万能外圆磨床用于磨削圆柱形和圆锥形零件的外圆和孔。

2. 机床的外磨砂轮、磨砂轮、工件、油泵及冷却，均以单独的电机驱动。

3. 机床的工作台纵向运动，可由液压驱动，也可用手轮摇动。

4. 砂轮架横向快速进退由液压驱动，其进给运动由手轮机构实现。

5. M1432型万能外圆磨床可以用来加工外圆柱面及外圆锥面，利用磨床上配备的圆磨具还可以磨削圆柱面和圆锥面，也能磨削阶梯轴的轴肩和端平面。

此电路采用五台电动机拖动工作。

M1432型万能外圆磨床由床身、工件头架、工作台、圆磨具、砂轮架、结尾、控制箱等部件组成。

6.使学生了解熟练掌握M1432型万能外圆磨床安装接线、分析原理、及检修电路故障，机床的主要结构及运动形式，分析机床对电气线路的主要要求，机床接触器一继电器控制电路概述，机床的PLC控制方案，M1432 万能外圆磨床的PLC程序编制，PLC电气控制系统电器元件的选择7.型号意义：M：磨床 1：外圆 4：万能 32：磨削直径320mm8. M1432型万能外圆磨床可用于工件的外圆锥面，圆柱面，圆柱面，圆锥面和阶台端面及磨削平面等。

二、M1432型万能外圆磨床接触器—继电器控制电路概述M1432型万能外圆磨床接触器—继电器控制电路原理图如图1-1所示。

M1432A型外圆磨床总体布局设计M1432A型外圆磨床是一种常用的金属加工设备，主要用于对工件外圆的精密磨削加工。

总体布局设计是保证设备正常运行和操作人员的安全的重要环节之一、以下是M1432A型外圆磨床总体布局设计的相关内容，共1200字以上。

1.设备的一体化设计：M1432A型外圆磨床通过将床身、磨削主轴、传动机构、控制系统等组件集成在一起，实现了设备的一体化设计。

这种设计可以减少设备的占地面积，提高生产效率，同时还便于设备的维护和保养。

2.设备的模块化设计：M1432A型外圆磨床采用了模块化设计，将设备按照功能和结构划分为多个独立的模块。

每个模块都有相对独立的功能，可以独立进行设计、生产和维护。

这种设计可以提高设备的灵活性和可维护性，减少了设备的故障率和维修时间。

3.主要部件的布局：M1432A型外圆磨床的主要部件包括床身、工作台、主轴、控制面板等。

这些部件的布局应根据设备的工作原理和操作的方便性进行合理安排，保证设备的正常运行。

-床身布局：床身是设备的主要支撑结构，应具有足够的刚性和稳定性。

床身的布局应考虑到设备的整体稳定性和工作空间的合理利用，同时还应考虑到操作人员的操作空间和安全。

床身上应安装工作台和主轴，以便进行工件的夹持和磨削加工。

-工作台布局：工作台是安装和夹持工件的平台，其位置和布局应根据工件的尺寸和形状进行调整。

工作台上应安装夹持装置，以便稳定固定工件。

夹持装置的位置和结构应能够满足夹持工件的要求，并具有足够的刚性和稳定性。

-主轴布局：主轴是设备的核心部件，用于带动磨削工具进行工件的磨削加工。

主轴的位置和布局应使其与工作台和工件之间的距离尽可能小，以减小加工误差和提高加工精度。

同时还应考虑主轴的安装和调整的方便性，以便实现不同工件的磨削加工。

-控制面板布局：控制面板是用于控制设备运行和操作的重要部件，其位置和布局应便于操作人员的使用和操作。

控制面板上应设置按钮、开关和显示屏等元件，以实现设备的各项功能和参数的调整和显示。

M1432A型万能外圆磨床一.机床概述M1432A型万能外圆磨床主要以磨削圆柱形或圆锥形（包括阶梯形）的外圆表面和内孔，成品的尺寸精度可达1～2级，表面光洁度可达T8～T10。

这台机床液压系统的性能如下：1.工作台往复运动万能外圆磨床工作台的往复运动一般都比较低，这台机床的工作台能在0.1～0.5m/min之间进行无级调速，并能作10～30mm/min的低速、无爬行运动以精修砂轮。

工作台的换向过程平稳，启动、停止迅速为了保证在机床上磨削阶梯轴和阶梯孔，工作台应有较高的换向精度，以防止沙轮碰撞工件台阶，造成事故。

这台磨床的同速换向精度（制同一速度下换向点的位置精度）不大于0.03mm，异速换向精度（指速度由最小增至最大时换向点的位置误差）不大于0.3mm。

外圆磨床上的砂轮一般是不越出工件的，为了避免工件两端因磨削时间较短而引起外圆尺寸偏大（内孔尺寸偏小）起见，这台机床工作台换向时在两端有一短暂的停留阶段，停留时间为0～5s，并可进行调节。

这台机床能做高生产率的切入磨削，其工作台能驶向奥频率、短行程的换向（通常称为抖动），以提高磨削的表面光洁度和效率，并使砂轮磨损均匀。

为保证操作安全，这台机床工作台的液压驱动和手动操作能互锁。

万能外圆磨床对工作台往复运动的要求是很高的，换向性能方面的要求更是如此，液压系统中的这一部分往往成为整个系统的核心部分，这台机床也清楚的反映出这一点。

2.砂轮架快速进退为了提高生产率，缩短辅助时间、保证安全操作，在装卸或测量工件是这台机床上的砂轮架能快速进退。

砂轮架快进时有很高的重复位置精度和运动平稳性，但在使用内圆磨具时有能锁住不动，保证操作安全。

3.尾架顶尖的液动夹紧为了保证安全操作，这台机床上的尾架顶尖只有在砂轮架退出后才能松开。

二.液压系统的工作原理图9－7示M1432A型万能外圆磨床的液压系统原理图，其作用情况如下：1.工作台的往复运动在图示位置上，开停阀E打开，节流阀F处在开口最大的位置（见a2－a2截面上节流口的开口），先导阀C和换向阀D都处于右端位置，这时工作台向右运动，因为主油路中的油流为：进油路：泵B→油路1→换向阀D→油路2工作台液压缸Z1右腔。

沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书摘要本次设计的内容是万能外圆磨床的工作台结构及液压系统的设计，设计了头架结构、带动工作台的液压缸等各个部件，本文重点设计和介绍了液压系统图及外圆磨床的机械工作原理图。

随着科技步伐的加快，液压技术在各个领域中得到了广泛应用，液压系统已成为主机设备中最关键的部分之一。

本文主要研究的是液压传动系统，液压传动系统的设计需要与主机的总体设计同时进行。

设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。

关键词：外圆磨床；工作台；液压系统；原理AbstractThis design is the content of universal cylindrical grinder workbench structure and hydraulic system design, design the first frame structure, leading workbench of hydraulic cylinder, etc, this paper puts emphasis on the parts design and introduced the hydraulic system diagram and cylindrical grinder mechanical work principle diagram.With the quickening pace of science and technology in various fields, hydraulic technology be widely used, hydraulic system has become the most key host devices one of the part. This paper mainly studies is hydraulic transmission system, hydraulic transmission system design needs and host of the overall design simultaneously. When the design, must from actual conditions, organically combined with all kinds of transmission form, give full play to the advantages of hydraulic transmission, strive to design a simple structure, reliable operation, high efficiency and low cost, simple operation, convenient maintenance hydraulic drive system.Keywords: cylindrical grinder; Work table; Hydraulic system; principle目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1绪论 (5)1.1磨床的类型与用途 (5)1.1.1 磨床的类型及其特点 (5)1.1.2 磨床的用途 (5)1.1.3 外圆磨削和端面外圆磨床 (6)1.2磨床的现状及其发展趋势 (8)2 机床的总体描述 (9)2.1机床的结构 (9)2.2机床的总体布局 (9)2.3机床的主要技术性能 (10)3机床的机械传动系统 (11)3.1头架（带动工件）的传动 (11)3.2外圆砂轮的传动 (11)3.3内圆磨具的传动 (11)3.4工作台的手动驱动 (12)3.5滑鞍及砂轮架的横向进给运动 (12)4 机床的液压传动系统 (13)4.1本机床液压系统的功用 (13)4.2液压系统的工作原理 (14)4.3运动、负载分析 (17)4.3.1 运动分析 (17)4.3.2 负载分析 (18)4.4液压缸主要尺寸的确定 (19)4.5M1432A型万能外圆磨床液压系统特点 (20)5机床的结构特点 (22)5.1砂轮架 (22)5.2头架 (23)5.3尾架 (24)5.4横进给机构 (25)1绪论1.1磨床的类型与用途1.1.1 磨床的类型及其特点用磨料磨具（砂轮、砂带、油石和研磨料等）为工具进行切削加工的机床，统称为磨床（英文为Grinding machine），它们是因精加工和硬表面的需要而发展起来的[1]。

M1432A_型万能外圆磨床电气控制线路3.4.2 M1432A 型万能外圆磨床电气控制线路M1432A 型万能外圆磨床电气控制线路如图 3.17 所示。

图 3.17 M1432A 型万能外圆磨床电气控制线路1. 主电路主电路共有 5 台电动机。

其中 M1 是液压泵电动机，给液压传动系统供给压力油;M2 是双速电动机，是能带动工件旋转的头架电动机;M3 是内圆砂轮电动机;M4 是外圆砂轮电动机;M5 是给砂轮和工件供冷却液的冷却泵电动机。

5 台电动机都具有短路保护和过载保护。

2. 控制电路(1) 液压泵电动机 M1 的控制:M1432A 型万能外圆磨床砂轮架的横向进给、工作台纵向往复进给及砂轮架快速进退等运动，都是采用液压传动，液压传动时需要的压力油由电动机 M1 带动液压泵供给。

启动时按下启动按钮 SB2，接触器 KM1 线圈得电吸合，KM1 主触点闭合，液压泵电动机 M1 启动。

除了接触器 KM1 之外，其余的接触器所需的电源都从接触器 KM1 的自锁触点后面接出，所以只有当液压泵电动机 M1 启动后，其余的电动机才能启动。

(2) 头架电动机 M2 的控制:头架是安装工件和使工件转动的部分。

根据工件直径的大小和粗磨或精磨的不同，头架的转速是需要调整的，一般是采用塔式带轮调换转速。

M1432A 型万能外圆磨床采用了双速电动机和塔式带轮，这样可得到更宽的调速范围和加倍的调速级数。

图 3.17 中 SA1 是转速选择开关，分"低"、"停"、"高"3 挡位置。

如将 SA1 扳到 "低"挡的位置，按下液压泵电动机 M1 的启动按钮 SB2，接触器 KM1 线圈得电吸合，液压泵电动机 M1 启动，通过液压传动使砂轮架快速前进，当接近工件时压合行程开关 SB1、接触器 KM2 线圈得电吸合，它的主触点将头架电动机 M2 的绕组接成?联结，电动机 M2 低速运转。

毕业论文﹙设计﹚开题报告题目M1432A万能外圆磨床头架及液压系统的设计学生姓名学号所在院(系)机械工程学院专业班级机械设计制造及其自动化指导教师2008年 3月10日题目M1432A万能外圆磨床头架及液压系统的设计一、选题的目的及研究意义在国民经济各部门、人民的日常生活中，使用者各种机器设备、仪器工具，这些机器、机械、仪器和设备和工具大部分是由一定的形状和尺寸的金属零件所组成的。

生产这些零件并将它们装配成机器、机械、仪器和工具的工业，称为机械制造工业。

在机械零件的制造过程中，采用铸造、锻压、焊接、冲压等制造方法，可以获得低精度零件。

对于精度要求高、表面粗糙度小的零件，主要依靠切削加工的方法获得，尤其是加工精密零件时，需经过多道工序的切削加工才能完成。

因此，机械加工设备是机械制造业的主要加工设备。

在一般的机器制造厂中，金属切削机床所负担的加工工作量，余额占总工作量的40%～60%。

金属切削机床的技术性能直接影响机械产品的质量及其制造的经济性，进而决定着国民经济的发展水平。

机床是在人类认识和改造自然的过程中产生，又随着社会生产的发展和科学技术的进步而不断发展、不断完成的。

最原始的机床是木制的，所有运动由人力或畜力驱动，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它们实际上并不是一种完整的机器。

现代意义上的用于加工金属机械零件的机床，是在18世纪中叶开始发展起来的。

18世纪发明了机动刀架，并以蒸汽机为动力，对机床进行驱动或通过多轴对机床进行集群驱动，才形成了现代机床的雏形。

19世纪至20世纪初，随着电动机的问世，电动机取代了蒸汽机，经过了多轴对机床进行集群驱动、单独电动机驱动的封闭齿轮箱的发展过程，才使机床具备了现代的结构形式。

上世纪40年代，随着高速钢的和硬质合金工具的使用以及液压技术的应用，使机床在传动、机构、控制等方面得到很大的改进，加工精度和生产率得到显著提高。

自上世纪50年代以来，计算机技术开始应用于机床中，先后出现了数控机床、加工中心柔性制造系统等。

课程设计任务书一、主要设计内容：（名称：M7475B型立轴圆台平面磨床）的工作原理、工作过程、加工特点对其接触器电器控制系统进行解析，并根据控制要求，利用PLC进行改造，实现对机床控制，满足加工要求。

二、具体设计任务：1、分析机床的工作原理、工作过程以及加工特点2、绘制机床的继电器----接触器控制电气原理图，填写电气元件表3、分析控制要求以及控制过程4、利用FX1系列PLC进行改造，绘制电气原理图，填写元件分配表5、设计控制梯形图，并转换成逻辑指令6、利用梯形图，说明控制过程7、编写设计说明书三、参考文献1）机电传动控制2）机械制造基础3）FX系列PLC说明书4）机床概论目录第一章M1432A万能外圆磨床结构及其电气控制分析一．M1432A万能外圆磨床的介绍1. M1432A万能外圆磨床的概述 (2)2. 机床的机械传动系统 (2)3. 主要部件结构 (3)4.工作原理说明 (5)5.传动控制的特点以及要求 (8)二．M1432A万能外圆磨床的电气控制系统分析1 主电路分析 (9)2 控制电路分析 (9)3电气控制系统电路图 (9)第二章M1432A万能外圆磨床的PLC改造一PLC相关资料介绍1 可编程控制器概况 (11)2 PLC结构及其基本配置 (13)3. PLC改造M1432A电气控制系统的现实意义 (13)二M1432A万能外圆磨床的PLC改造1 FX系列产品的编程命令简介 (17)2 FX1系列输出模块 (19)3改造后PLC接线图 (22)4 安装注意事项 (22)5 电气原理图（PLC） (22)6 梯形图以及控制过程说明 (23)7逻辑转换指令 (24)参考文献 (25)第一章 M1432A 万能外圆磨床结构及其电气控制分析1.1 M1432A 万能外圆磨床的概述1.1.1 M1432A 万能外圆磨床的概述用途：除磨外园柱面、外园锥面外，还可磨台肩端面和内孔等。

床身1：支承头架2：有顶尖。

前言机械制造业是国民经济的基础产业，它的发展直接影响到国民经济各部门的发展，也影响到国生和国防的加强。

因此，各国都把机械制造业的发展放到首要位置。

其中装备制造业是国民经济的脊梁，它的各项经济指标占全国工业的比重高达四分之一至五分之一；是高技术的载体及转化为生产力的桥梁和通道，20世纪兴起的信息技术、核技术、空间技术等，无一不是装备制造业创造出来的；是产业升级的手段，生产工作母机、提供重大装备；是外贸出口的主力，占全国外贸出口的36%以上；是国家安全的重要保障，在高技术和数字化战争时代，装备制造业还是国家的战略产业，它是实现工业化的必备条件，是衡量一个国家国际竞争力的重要标志，是决定我国在国际分工中地位的关键因素。

机床是机械加工中的主要加工设备，在生产实践中有着重要的作用，它的加工精度、加工效率都直接反映着加工的水平。

随着磨削技术的发展，磨床在加工机床中的比例越来越大。

据1997年欧洲机床展览会（EMO）的调查数据表明，25%的企业认为磨削是他们应用的最为主要的加工技术，车削只占23%，钻削占22%，其它的占8%；而磨床在企业中占机床的比重高达42%，车床占23%，钻床占14%。

我国从1949—1998年，开发生产的通用机床有1800多种，专用机床有几百种，磨床的拥有量占金属切削机床总拥有量的13%左右。

可见，磨床及磨削技术在机械制造业中占有极其重要的位置。

它作为金属切削行业的一个重要分支，随着工业的发展，对机械零件的加工精度和表面粗糙度的要求日益提高，磨削加工显得更加重要。

尤其是在汽车、电力、船舶、冶金、军工、航天航空等行业，磨床正发挥着越来越大的作用。

“十一五”期间，经过调整和整合期后的磨床行业，将会迎来新一轮的发展期。

第一部分第一章绪论头架是外圆类磨床的主要部件，它的动态性能对磨床的性能有着重要的影响。

头架的作用是支撑工件和传递动力，即使工件转动。

其中主轴又是它的主要零件，主轴的精度高低对于整机的几何精度和工作精度有着直接的影响。