淺談基于磨床的典型結(jié)構(gòu)工藝的分析與研究

　　大學，是絕大多數(shù)的童鞋第一次開始寫論文的時期，相信大家也是很難下筆的。在這里小編為大家?guī)�來了一篇范文，以供大家參�?

　　內(nèi)圓磨床主要用于機械零件的內(nèi)孔加工，是機械工業(yè)中的重要工藝裝備。老式內(nèi)圓磨床進給大多采用液壓和機械聯(lián)合進給模式，以M224半自動內(nèi)圓磨床為例，該型號磨床是幾十年前引進蘇聯(lián)技術(shù)生產(chǎn)的，整機結(jié)構(gòu)十分復雜。八十年代按照國家淘汰高能耗電機要求，工廠對磨床電控系統(tǒng)進行了改造，用變頻器取代了中頻發(fā)電機組，降低了機床能耗，但機械結(jié)構(gòu)改動較少并一直沿用至今。由于該磨床是計劃經(jīng)濟時代的產(chǎn)物，而且有幾十年的生產(chǎn)歷史，所以國內(nèi)用戶相當龐大。近幾年，很多M224磨床返廠大修，在當今機床數(shù)控化的大環(huán)境下，很多客戶對磨床提出了數(shù)控化改造要求。

　　1、方案確定

　　M224磨床是由液壓、機械、電氣聯(lián)合控制的半自動內(nèi)圓磨床，具有手動、電感、塞規(guī)、定程四種測量方式，機床的所有動作靠三個電磁閥切換液壓油路實現(xiàn)，電控線路是典型的繼電接觸控制線路。機床的縱向工作臺由往復油缸驅(qū)動，通過行程開關(guān)、撥叉等位置的調(diào)節(jié)和控制變向?qū)崿F(xiàn)機床的縱向往復;機床的徑向工作臺靠進給油缸驅(qū)動，進給油缸上部裝有進給變速箱，通過齒條齒輪傳遞及凸輪機構(gòu)實現(xiàn)機床的變速進給。

　　受機床床身結(jié)構(gòu)限制，縱向工作臺無法采用伺服驅(qū)動方案，因此保持原液壓驅(qū)動方案不變。機床徑向工作臺上部的進給箱里面裝配的零件多達70多個，是故障多發(fā)部位，而且進給箱結(jié)構(gòu)緊湊，維修時很不方便，因此對徑向工作臺采用伺服驅(qū)動的控制方案改造。由于伺服系統(tǒng)具有很好的重復定位精度 ，本技術(shù)改造方案去掉了電感和塞規(guī)測量工作方式，僅保留了手動和定程(半自動)兩種工作方式。

　　2、方案實施

　　2.1 PLC、人機界面選擇

　　根據(jù)內(nèi)圓磨床磨削加工的工藝特點，確定機床伺服系統(tǒng)脈沖當量為0.1 m。由于M224磨床最大磨削孔徑為40mm，在磨削加工時砂輪與工件之間有超過20mm的空刀量，為了不影響加工效率，設計要求PLC的脈沖輸出頻率不低于100KHz。經(jīng)選擇采用了臺達EH2系列可編程序控制器，該系列PLC內(nèi)置200KHz高速脈沖輸出模塊、RS485通訊接口，具有直線/圓弧插補功能，最低脈沖輸出頻率為10Hz，配合導程為5mm的滾珠絲杠，徑向工作臺(X軸)最低運動速度為0.06mm/min，最高運行速度為1200mm/min，完全滿足內(nèi)圓磨床加工時的工藝要求。

　　選擇臺達A系列5.7”單色觸摸屏作為人機界面，人機界面與PLC通過RS232接口相連，通過觸摸屏可以輸入各種磨削工藝參數(shù)，可以在屏上設計觸摸按鍵以節(jié)省PLC輸入點，可以實時顯示磨床的工作狀態(tài)。

　　2.2 工件主軸控制

　　工件軸通過一臺0.55KW/1.1KW 雙速三相異步電動機驅(qū)動，改造前通過操縱面板上上的LW6-3/B093萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)切換高低速度。由于轉(zhuǎn)換開關(guān)上有九對觸點，時間一長容易出現(xiàn)觸點間接觸不良故障，導致電機缺相。改造后用兩個接觸器KM2、KM3代替萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，在新的操縱面板上設計一個三擋位轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1來切換高低轉(zhuǎn)速。

　　2.3 砂輪主軸控制

　　M224磨床使用一臺3.7KW 惠豐變頻器驅(qū)動電主軸作為砂輪主軸，變頻器型號為F1000-M0037T3B。改造前變頻器裝在電器柜外面，通過三線式端子控制變頻器的啟動和停止，通過變頻器面板手動調(diào)整變頻器輸出頻率。改造后重新設計了電器柜，將變頻器裝入電器柜內(nèi)部，操作者不能直接接觸到變頻器面板。為了使操作者使用方便，改造后采用通訊方式控制變頻器啟動和停止 。變頻器和PLC通過RS485通訊口相連，通過人機界面輸入變頻器工作頻率，通過觸摸屏上的觸摸鍵控制變頻器的啟動和停止，在觸摸屏上可實時顯示變頻器工作電流、電壓、故障代碼等參數(shù)。

　　2.4 冷卻泵控制

　　改造前M224磨床只有一個冷卻泵，冷卻液經(jīng)水閥后分為兩路，一路給砂輪主軸冷卻用，一路在磨削時冷卻工件。由于兩路共用同一個水箱，磨削產(chǎn)生的鐵屑混入冷卻液后，會造成砂輪主軸冷卻水路堵塞而影響砂輪主軸的正常使用。改造后，取消水閥，增加了一個冷卻泵，工件冷卻水箱與砂輪主軸冷卻水箱各自獨立，互不干擾。

　　2.5 液壓系統(tǒng)

　　改造前，M224磨床是靠三個電磁閥切換油路控制杠桿、修整器、行程閥、往復油缸、進給油缸等機構(gòu)來實現(xiàn)工作臺快速進退、往復，砂輪修整，粗進給，精進給和無進給磨(包括粗光磨和精光磨)。改造后，由于徑向液壓進給系統(tǒng)被伺服進給系統(tǒng)取代，相應的取消了進給電磁閥，而且堵住了機床配流板上進給油缸所接油路。這樣處理之后，夾具液壓松緊油路受到影響而不能使用。所以，對于使用液壓夾具鎖緊工件的機床必須另外加裝一個電磁閥，控制夾具的松緊。電磁閥進油孔接在機床減壓閥之后，出油孔接工件主軸箱的進油套。

　　2.6 絕對坐標系統(tǒng)構(gòu)成

　　改造后的電控系統(tǒng)以臺達DVP-32EH00T2可編程序控制器為控制核心，選用三菱MR-J2S-60A伺服驅(qū)動器、三菱HC-SFS52伺服電機構(gòu)成伺服驅(qū)動系統(tǒng)。伺服電機編碼器上采用了17位絕對位置編碼器，分辨率達到131072脈沖/轉(zhuǎn)，具有很高的精度控制能力。只要在伺服驅(qū)動器上加裝電池，就能構(gòu)成絕對坐標系統(tǒng)。絕對坐標系統(tǒng)接線圖見圖2。在系統(tǒng)聯(lián)機時，要將PLC與伺服驅(qū)動器的電源輸入設定為同時或伺服驅(qū)動器電源先啟動，以免絕對位置數(shù)據(jù)傳輸異常導致伺服報警。

　　3、結(jié)束語

　　經(jīng)過數(shù)控化改造后的M224半自動內(nèi)圓磨床， 軸重復定位精度在2 m以內(nèi)，加工出的產(chǎn)品5O件內(nèi)的尺寸分散在15m以內(nèi)。經(jīng)湖北三環(huán)汽車方向機有限公司等單位使用，改造后機床性能穩(wěn)定，操作方便，改造達到了預期效果。

　　參考文獻：

　　[1]楊濤.王啟江.康海霞等.基于PLC繞線機控制系統(tǒng)設計[J].組合機床與自動化加工技術(shù).2009(8)：58-59

　　[2]羅永順.普通機床數(shù)控化改造設計中關(guān)鍵問題的研究[J].機床與液壓.2007(6)：193-195

【淺談基于磨床的典型結(jié)構(gòu)工藝的分析與研究】相關(guān)文章：

基于典型相關(guān)分析方法的尺度不變特征變換10-26

淺談語篇結(jié)構(gòu)標注研究的綜述10-09

淺談基于戰(zhàn)略管理的我國證券監(jiān)管分析10-26

基于生本理念的《數(shù)控加工工藝與編程》研究09-30

淺談基于智能計算的計算機網(wǎng)絡可靠性分析研究論文10-08

淺談漢語音節(jié)結(jié)構(gòu)分析的規(guī)范性10-05

淺談基于網(wǎng)絡監(jiān)測技術(shù)的電信IP寬帶網(wǎng)絡分析10-26

基于優(yōu)勢分析原理的房地產(chǎn)金融深化研究論文10-08

典型的案例分析報告05-12