磨床改造方案

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M7120型平面磨床电控系统分析与改造

1 引言

在注重改变零部件外部几何形态和机械性能的制造工业和通过各种变化将原材料转化成产品为目的的过程工业中，通过大量的开关量顺序控制，按外部逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系控制连锁保护动作，及大量离散量生产数据的采集。传统意义上，生产厂家都是通过气动和电气控制来实现这些顺序控制及数据采集功能的。随着产品机型的更新换代，车间生产线对应的加工对象也随之发生改变，这就需要改变控制程序，使生产线的机械制造设备按照新的工艺要求进行加工，而传统的继电接触器控制系统是固定接线式控制器，很难适应随时更新生产工艺要求。较大型自动生产线的控制系统使用了过多的继电器，这种触点式电器工作频率较低，在频繁动作的生产情况下寿命较短，从而容易引发系统故障，大大降低生产运行的可靠性。

现代生产工艺中，PLC的出现解决了这一问题。PLC在数字运算能力、处理模拟数据量能力、人机接口能力和网络连接能力等方面较大幅度的提高了生产要求，PLC逐渐进入过程控制领域，在很多生产运行应用中取代了在过程控制领域处于主导地位的DCS系统。

1.1国外平面磨床的发展现状及趋势

第23届日本国际机床展览会是继德国汉诺威、美国芝加哥之后的一个大型国际机床展览会，此次展览会主题定义为“Mono-Zukuri in-novation”（制造业的创新）。此次展会展现出，平面磨床现今已不再局限于平面的磨削，已延拓到了表面的磨削，成形磨削方式大行其道，得到了制造商和用户的大力推崇、开发及认可，磨削精度也越来越高。

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. 当今随着科技的高速发展高精度、超精度成形磨床应用围越来越广，其机构布置形式以高刚性、T字布置为主。立柱全移动式布局和工作台固定式布局，突破了传统的工作台移动形式，实现了平磨布局形式的一大创新。

花键磨床数控改造　汉江工具有限责任公司　（陕西汉中７２３００２）　赵榕７＝，１１山　渐开线花键拉刀用于渐开线内齿圈的拉削加工。　随着汽车工业的发展，内齿圈的结构及精度有了很　大改进与提高，各种复合齿形内齿圈的出现给渐开　线花键拉刀的制造带来了很大的挑战。国产Ｍ８６１２Ａ　花键磨床原有结构和加工精度完成不了该类拉刀齿　形面的磨削加工。　１Ｏ多年来，我公司先后引进多台德国ＲＥＦＯＲＭ　公司生产的数控花键磨床，用于该类型拉刀齿形面　的磨削加工。随着生产规模的扩大，这些设备已不　能满足生产需求。我们在消化吸收国外先进技术的　基础上，对国产Ｍ８６１２Ａ花键磨床进行了数控改造，　经过几年的使用，效果很好，能满足各种复合齿形　渐开线花键拉刀齿形面的磨削加　。　本文重点对该机床的数控改造从以下几个方面　进行介绍。　１．花键磨床数控改造　（１）高精度数控分度装置：机床分度装置决定　…¨¨Ｉ　”　・‘。¨¨¨－‘　…－”　Ｉ‘’ｌｌ¨…一。¨¨　一…ｌ…－…．１¨Ｉ。　＿ｌ¨…。’ｌｌ¨　“ｌｌ¨＿．　。　一…．１¨・’“ｔｈｌｌ。　｜ｌ¨　。’ｌｌ¨¨“ｌｌ¨¨‘”ｌｉｌｔ＊　Ｉ１“　轴承，主轴前后各装一套，背对背安装，轴承分别　装在左、右轴承套内，左、右轴承套安装于体壳内，　轴承润滑只需在装配或检修时涂以润滑脂即可。　改进后结构的优点：①其本身的结构和工作原　理保证了它的运动摩擦因数较低，所受摩擦力较小，　有较好的机械效率，在机械设备运转过程中能保持　较低的功率消耗，且起动性能好。②径向游隙比较　小，向心角接触轴承可用预紧方法消除游隙，运转　精度高；有很好的精度和转速，在设备运行中受到　的摩擦小、磨损低，因此使用寿命较长。③更改后　的结构，去掉了原结构的前、后油封装置及止推轴　承轴向定位装置，结构更简单，轴承几乎不存在松　动及磨损，更换周期长，即使更换也比较方便，使　｜ｑｕｌｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｉ设备与维修　

了被加工零件的齿距等分精度。该数控分度装置采　用蜗杆副传动结构，在蜗杆类型、齿形角及结构上　做了很多改进，以保证蜗杆副的啮合精度、传动刚　性、合理的间隙及精度的持久保持。蜗轮、蜗杆按５　级精度标准制造，蜗轮采用铸锡磷青铜材料，蜗杆　采用４２ＣｒＭｏＡ材料，经过碳、氮共渗热处理工艺，　以达到齿面硬度高、磨损小及精度保持时间长的目　的。回转主轴采用密珠轴承支撑结构，以保证主轴　具有高的回转精度。在回转主轴后端安装高精度旋　转及角度编码器，该编码器作为主轴转角的测量反　馈元件。箱体选用高强度铸铁材料。　按以上结构、材料及精度标准制造出的高精度　数控分度装置，精度可达到如下指标。系统最小分　辨率０．００１。；分齿精度相邻误差小于０．００３。；累积　误差小于０．００５。；主轴回转跳动误差小于０．００３　ｍｍ。　（２）高精度数控砂轮修整装置：渐开线花键拉　刀齿形面的磨削加工属于成形磨削加工，砂轮的形　状和轮廓精度决定了被加工零件的精度，所以砂轮　¨ｉ　ｎ￣．ＪＩｌｌｌ…－－”　‘。　…‘”ＩＩｉｉ　ｎ　４．ｎ￣ｌＩＩ＊ｔ－’“Ｉｌｌ　…Ｉｈｌ・・　。¨¨…　。…ｉｉ　ｎ　Ｊ　Ｏ　ｎ￣ｌ¨¨－’…ｈ　…¨｜‘’０ＩＩ…　’“￣１１¨　机床更易于维修和保养。④两个相同的单列角接触　轴承背对背型式装在一起作为支承整体，可以承受　径向载荷为主的较大径向、轴向联合载荷。安装时　轴承组可预紧，具有较好的支承刚度和旋转精度。　⑤轴承采用润滑脂润滑，消耗润滑剂少，便于密封，　易于维护。　３．结语　目前，我单位已成功地将３台此机床进行改造。　在经过１年多的使用中，未出现任何问题。大大减少　了操作者的维修量，提高了工作效率，降低了维修成　本及更换轴与轴瓦的成本。事实证明这种结构的更改　是非常可行、有效的。ＭＷ（收稿日期：２０１４０１１４）　参露　工。冷加工ｌ１　．．　２０：１　４　；

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基于PLC的M1432A磨床的改造

作者：刘广朝 王飞飞

来源：《硅谷》2012年第05期

摘 要： 介绍利用PLC改造M1432A磨床的控制要求，从确定PLC的I/O点数、接线图，并在继电器控制线路的基础上，设计出梯形图程序并调试运行。

关键词： PLC；M1432A磨床；改造

中图分类号：TG581.1 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0310058－01

PLC是一种具有高可靠性、抗干扰能力强、体积小、是实现机电一体化的理想控制装置等优点。随着技术的发展，已经从最初的基本控制逐步发展的工业控制的各个领域。

M1432A型万能外圆磨床是目前比较典型的一种普通精度级的外圆磨床，可以用来加工外圆柱面及外圆锥面，利用磨床上配备的内圆模具还可以磨削内圆柱面和内圆锥面，也可以磨削阶梯轴的轴肩和端平面。由于其控制系统采用继电器控制方式，电路接线复杂，触点多。长期使用后故障率高，排障困难，常常影响企业正常生产。采用PLC控制系统进行技术改造，可以使电气故障降低，可靠性大幅度提高，使用更为方便。

1 电力拖动的控制要求

1）油泵电动机的要求：为实现运动及换向的平稳和无级调速，工作台的纵向往复运动采用液压传动，液压泵由油泵电动机M1拖动，和其他电动机采用了顺序控制，有过载保护。

2）头架电动机的要求：头架电动机M2采用双速电动机拖动，高速和低速之间有联锁，有过载保护。

3）砂轮电动机的要求：内圆砂轮电动机M3和外圆砂轮电动机M4只需单方向旋转，两台电动机之间应有联锁，有过载保护。

4）冷却泵电动机的要求：冷却泵电动机M5单方向旋转，有过载保护。

5）当内圆磨头插入工件内腔时，砂轮架不允许快速移动，以免造成事故。

辽宁科技大学毕业设计（论文）

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PLC对M7120磨床控制系统的改造

[摘 要]本文介绍利用S7-200系列PLC控制对M7120平面磨床控制线路的改造，旨在实现用弱信号来控制强电的电力系统。解决传统继电器-接触器电气控制系统存在的线路复杂，故障诊断和排除困难等难题。还有PLC电气控制系统与相同功能的继电器-接触器电气控制系统相比，具有很高的性能价格比，及故障率低，对工作环境要求低等一系列优点。因此，本论文对M7120磨床的电气控制系统进行改造，将把PLC可编程控制技术应用到改造方案中去，从中大大提高M7120磨床的工作性能，论文分析了M7120磨床的电气控制原理，绘制了PLC可编程控制器改造M7120磨床电气控制系统的设计方案，完成电气控制系统硬件和软件的设计，对PLC控制平面磨床系统改造作了详细的阐述，论述了采用PLC可编程控制器取代传统继电器-接触器电气系统的优势，及改造方案的确定，同时根据M7120磨床的控制要求和特点，确定PLC的输入输出分配。在继电器控制线路的基础上，设计出梯形图并进行现场调试。

[关键词]可编程控制器；平面磨床；梯形图；电气控制系统。 辽宁科技大学毕业设计（论文）

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1.绪论

1.1.可编程控制器简介

20世纪60年代，人们利用小型计算机来实行工业控制，代替传统的继电接触器控制，1969年美国数字设备公司研制出了世界上第一台可编程序控制器（PLC）。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算数操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都容易与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

PLC控制是以计算机技术为技术核心的通用自动控制装置，随着电子技术的发展可编程控制器日益广泛的应用于机械、电子加工与设备电气改造中。在各行各业中得到了广泛的应用。