M7475型立軸圓臺平面磨床電氣改造

1、遼寧石油化工大學職業(yè)技術學院實習報告摘 要由于工廠企業(yè)中很多磨床年代久遠，其工作性能已遠遠達不到現(xiàn)代生產的要求。因此有必要對舊式的常規(guī)電動機控制系統(tǒng)進行技術改造，以PLC取代常規(guī)的繼電器，以達到磨床的控制要求。M7475型立軸圓臺平面磨床早期的電氣控制系統(tǒng)，采用的是繼電器接觸器控制線路,電氣元件較多,連線多,觸點多,可靠性不高,有時因個繼電器或一條連線出現(xiàn)故障,都會造成整個系統(tǒng)運行不正常,而且查找和排除都比較困難。針對M7475型立軸圓臺平面磨床傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的不足之處，用PLC程序營換繼電器接觸器控制線路對其進行了技術改造,其結果是保持磨床原操作方式不變,降低了故障檢修的難度,提高了可靠性

2、.用戶理解容易，使用方便.不需要適應期。關鍵詞：改造,平面磨床,PLC13目 錄1 緒 論11.1 PLC在電氣控制系統(tǒng)中的應用11.2 磨床的介紹22機床的主要結構及運動形式32.1 主要結構32.2 運動形式33 機床的電氣控制及線路43.1 機床對電氣線路的基本要求43.2 電氣控制及線路43.3 M7475型立軸圓臺平面磨床電磁吸盤充、去磁電路64 M7475型立軸圓臺平面磨床的PLC控制84.1 M7475型立軸圓臺平面磨床PLC的輸入/輸出點分配表84.2 M7475型立軸圓臺平面磨床控制接線圖104.3 M7475型立軸圓臺平面磨床PLC控制梯形圖11總 結12參考文獻131 緒

3、 論1.1 PLC在電氣控制系統(tǒng)中的應用現(xiàn)代工業(yè)生產中，中小批量零件的生產占產品數(shù)量的比例越來越高，零件的復雜性和精度要求迅速提高，傳統(tǒng)的普通磨床已經越來越難以適應現(xiàn)代化生產的要求，制造業(yè)的競爭已從早期降低勞動力成本、產品成本，提高企業(yè)整體效率和質量的競爭，發(fā)展到全面滿足顧客要求、積極開發(fā)新產品的競爭，將面臨知識技術產品的更新周期越來越短，產品批量越來越小，而對質量、性能的要求更高，同時社會對環(huán)境保護、綠色制造的意識不斷加強，因此敏捷先進的制造技術將成為企業(yè)贏得競爭和生存、發(fā)展的主要手段。計算機信息技術和制造自動化技術的結合越來越緊密，作為自動化柔性生產重要基礎的“軟”控制系統(tǒng)機床，在生產中所

4、占比例將越來越高。20世紀70年代以前，電氣自動控制的任務基本上是由繼電器控制系統(tǒng)來完成。繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點是結構簡單、價格低廉、抗干擾能力強，所以當時應用的十分廣泛，至今仍在許多簡單的機械設備中應用。但是，該類控制系統(tǒng)的缺點也十分明顯，它采用固定的硬件接線方式來完成各種邏輯控制，靈活性差；另外機械性觸點的工作頻率低，易損壞，因此可靠性較差。當前，隨著科學技術的不斷發(fā)展及生產工藝上不斷提出新的要求，電氣控制技術得到飛速的發(fā)展。在控制方法上，主要是從手動到自動控制；在控制功能上，是從簡單的控制設備到復雜的控制系統(tǒng)；在操作方式上，由笨重到輕巧；在控制原理上，從有觸點的繼電接觸式控制系統(tǒng)到以計算機

5、為核心的“軟”控制系統(tǒng)。PLC的應用面廣、功能強大、使用方便，是當代工業(yè)自動化的主要設備之一。PLC以軟件手段實現(xiàn)了各種控制功能，與繼電器控制系統(tǒng)相比，靈活性大大提高；與普通的計算機相比，又具有可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、組合靈活、擴展方便、體積小等突出優(yōu)點，因而在機床電氣控制系統(tǒng)中得到廣泛的應用。1.2 磨床的介紹所有用砂輪、砂帶、油石、研磨劑等為工具對金屬表面進行加工的機床，稱為磨床。磨床的加工特點是可以獲得高的加工精度和很低的表面粗糙度，因此，磨床主要用于零件的精加工工序，特別是淬硬鋼件和高硬度特殊材料的零件表面。隨著科學技術的不斷發(fā)展，對儀器、設備零部件的精度和表面粗糙度要求越來

6、越高，各種高硬度材料的應用日益增多，以及由于精密鑄造和精密鍛造技術的不斷發(fā)展，有可能將毛坯不經其他切削加工而直接由磨床加工后形成成品。因此，現(xiàn)代機械制造業(yè)中磨床的使用越來越廣泛，磨床在機床總量中的比重也在不斷上升。平面磨床為磨床的一種。主要用砂輪旋轉研磨工件以使其可達到要求的平整度,根據(jù)工作臺形狀可分為矩形工作臺和圓形工作臺兩種，矩形工作臺平面磨床的主參數(shù)為工作臺寬度及長度，圓臺平面磨床的主參數(shù)為工作臺面直徑。根據(jù)軸類的不同可分為臥軸及立軸磨床之分。如M7130臥軸矩臺平面磨床，M7475立軸圓臺平面磨床。立軸圓臺平面磨床床身是以砂輪端面進行磨削，是一種高效率，精密穩(wěn)定的加工磨床。該系列機床在

7、提高床身和磨頭剛性方面已做了較大改進。立柱采用三點調整，結構緊湊，工作臺為圓形強力電磁吸盤，磁力平滑可調，精度穩(wěn)定，功率大，可充退磁，并配有冷卻液凈化裝置等特點。2機床的主要結構及運動形式2.1 主要結構圖2-1平面磨床74系列立軸圓臺平面磨床機床的結構外形圖如圖2-1所示，它采用立柱布局工作臺拖板移動形式。磨頭垂直進給、工作臺拖板縱向移動和工作臺旋轉運動均為滑動導軌結構機械傳動，磨頭垂直升降由滾珠絲杠交流電動機驅動并有機動進給和零件停止裝置，其特點是磨頭功率大，生產效率高。2.2 運動形式外圓磨床主要用于磨削外圓柱面和外圓錐面 ，它包括下列幾種類型：普通外圓磨床、萬能外圓磨床、無心外圓磨床等

8、。在外圓磨床上，一般有兩種基本的磨削方法：縱磨法和切入磨法。它們的主運動都是砂輪的旋轉運動，只是進擊方式有所不同。縱磨法如圖2-2a所示，砂輪在旋轉的同時，作間歇橫向進給運動（S1）,工件旋轉并作縱向往復進給運動（S2）。切入磨法如圖2-2b所示，砂輪旋轉并連續(xù)橫向進給，而工件只有回旋運動，沒有縱向往復運動。外圓磨床作為機床加工的重要磨削工具，其主要的運動形式可歸納為：（1）主運動 砂輪的旋轉運動（2）進給運動 進給運動包括砂輪的升降運動、工作臺的旋轉和工作臺的移動。（3）輔助運動 工作臺的自動工進等。圖2-2外圓磨削的兩種基本方法3 機床的電氣控制及線路3.1 機床對電氣線路的基本要求（1）

9、機床要求有六臺電動機，分別稱為：砂輪電動機、工作臺轉動電動機、工作臺移動電動機、砂輪升降電動機、冷卻泵電動機、自動進給電動機。（2）砂輪電動機控制含有星三角降壓起動。（3）工作臺轉動電動機控制分高速起動運轉和低速起動運轉。（4）砂輪升降電動機的控制分為手動和自動。（5）冷卻泵電動機只要求正轉。3.2 電氣控制及線路M7475型立軸圓臺平面磨床各電動機的電氣控制電路原理如圖3-1所示。從圖3-1所示電路中可以看出，M7475型立軸圓臺平面磨床由六臺電動機拖動：砂輪電動機M1、工作臺轉動電動機M2、工作臺移動電動機M3、砂輪升降電動機M4、冷卻泵電動機M5、自動進給電動機M6。按鈕SB1為機床的總

10、啟動按鈕；SB9為總停止按鈕；SB2為砂輪電動機M1的啟動按鈕；SB3為砂輪電動機的停止按鈕；SB4、SB5為工作臺移動電動機M3的退出和進入的點動按鈕；SB6、SB7為砂輪升降電動機M4的上升、下降點動按鈕；SB8、SB10為自動進給啟動和停止按鈕；手動開關SA1為工作臺轉動電動機M2的高、低速轉換開關；SA2為砂輪升降電動機M4自動和手動轉換開關；SA3為冷卻泵電動機M5的控制開關；SA2為充、去磁轉換開關。按下按鈕SB1,電壓繼電器KV通電閉合并自鎖，按下砂輪電動機M1的啟動按鈕SB2，接觸器KM1、KM2、KM3，先后閉合，砂輪電動機M1作 減壓啟動運行。將手動開關SA1扳至“高速”檔

11、，工作臺轉動電動機M2高速啟動運轉；將手動開關SA1扳至“低速”檔，工作臺轉動電動機M2低速啟動運動。按下按鈕SB4，接觸器KM6通電閉合，工作臺電動機M3帶動工作臺退出；按下按鈕SB5，接觸器KM7通電閉合，工作臺電動機M3帶動工作臺進入。砂輪升降電動機M4的控制分為自動和手動。將轉換開關SA5扳至“手動”檔位置（SA5-1），按下上升或下降按鈕SB6或SB7，接觸器KM8或KM9得電，砂輪升降電動機M4正轉或反轉，帶動砂輪上升或下降。將轉換開關SA5扳至“自動”檔位置（SA5-2），按下按鈕SB10，接觸器KM11和電磁鐵YA通電，自動進給電動機M6啟動運轉，帶動工作臺自動向下工進，對工件

12、進行磨削加工。加工完畢，壓合行程開關ST4，時間繼電器KT2通電閉合自鎖，YA斷電，工作臺停止進給，經過一定的時間后，接觸器KM11、KT2失電，自動進給電動機M6停轉。冷卻泵電動機M5由手動開關SA3控制。圖3-1 M7475型立軸圓臺平面磨床電動機電氣控制電路原理圖3.3 M7475型立軸圓臺平面磨床電磁吸盤充、去磁電路電磁吸盤又稱為電磁工作臺，它也是安裝工件的一種夾具。具有夾緊迅速、不損失工件且一次能吸牢若干個工件、工件效率高、加工精度高等優(yōu)點。但它的夾緊程度不可調整，電磁吸盤要用直流電源，且不能用于加工非磁性材料的工件。(1).電磁吸盤構造與工作原理 平面磨床上使用的電磁吸盤有長方形和

13、圓形兩種，形狀不同，其工作原理是一樣的。長方形工作臺電磁吸盤如圖3-2所示，主要由鋼制吸盤體構成，在它的中部凸起的心體上有線圈，鋼制蓋板被絕緣層材料隔成許多小塊，而絕緣層材料由鉛、銅及巴氏合金等非磁性材料制成。它的作用使絕大多數(shù)磁力線都通過工件再回到吸盤上，而不致通過蓋板直接回去，以便吸牢工件。在線圈中通入直流電時，心體磁化，磁力線由心體經過蓋板工件蓋板吸盤體心體構成閉合磁路。工件被吸住達到夾持工件的目的。圖3-2電磁吸盤構造與原理圖(2).電磁吸盤控制電路 由圖3-3可知，M7475型立軸圓臺平面磨床電磁吸盤控制電路由觸發(fā)脈沖輸出電路、比較電路、給定電壓電路、多諧振蕩器電路組成。SA2為電磁

14、吸盤充、去磁轉換開關，通過扳動SA2至不同的位置，可獲得可調（于SA2-1位置）與不可調（于SA2-2位置）的充磁控制。圖3-3M7475型立軸圓臺平面磨床電磁吸盤充、去磁電路原理圖4 M7475型立軸圓臺平面磨床的PLC控制4.1 M7475型立軸圓臺平面磨床PLC的輸入/輸出點分配表表4-1 M7475型立軸圓臺平面磨床PLC控制輸入輸出點分配表輸入信號輸出信號名稱代號輸入點編號名稱代號輸出點編號熱繼電器KR1-KR6X0電源指示燈HL1Y0總啟動按鈕SB1X1砂輪指示燈HL2Y1砂輪電動機M1啟動按鈕SB2X2電壓繼電器KVY2砂輪電動機M1停止按鈕SB3X3砂輪電動機M1接觸器KM1Y

15、3電動機M3退出點動按鈕SB4X4砂輪電動機M1接觸器KM2Y4電動機M3進入點動按鈕SB5X5砂輪電動機M1接觸器KM3Y5電動機M4（正轉）上升點動按鈕SB6X6工作臺轉動電動機低速接觸器KM4Y6電動機M4（反轉)下降點動按鈕SB7X7工作臺轉動電動機高速接觸器KM5Y7自動進給停止按鈕SB8X10工作臺轉動電動機正轉接觸器KM6Y10總停止按鈕SB9X11工作臺轉動電動機反轉接觸器KM7Y11自動進給啟動按鈕SB10X12砂輪升降電動機上升接觸器KM8Y12電動機M2高速轉換開關SA1-1X13砂輪升降電動機下降接觸器KM9Y13電動機M2低速轉換關SA1-2X14冷卻泵電動機接觸器K

16、M10Y14電磁吸盤充磁可調控制SA2-1X15自動進給電動機接觸器KM11Y15電磁吸盤充磁不可調控制SA2-2X16電磁吸盤控制接觸器KM12Y16冷卻泵電動機控制SA3X17自動進給控制電磁鐵YAY17砂輪升降電動機手動控制開關SA5-1X20中間繼電器K1Y20自動進給控制SA5-2X21中間繼電器K2工作臺退出限位行程開關ST1X22中間繼電器K3工作臺進入限位行程開關ST2X23砂輪升降上限位行程開關ST3X24自動進給限位行程開關ST4X25電磁吸盤欠電流控制KAX264.2 M7475型立軸圓臺平面磨床控制接線圖根據(jù)PLC的I/O口的地址分配表，畫出M7475型立軸圓臺平面磨床

17、PLC控制的實際接線圖，如圖4-1所示。圖4-1 M7475型立軸圓臺平面磨床PLC控制的接線圖4.3 M7475型立軸圓臺平面磨床PLC控制梯形圖根據(jù)M7475型立軸圓臺平面磨床控制要求，設計出M7475型立軸圓臺平面磨床控制梯形圖。圖4-2 M7475型立軸圓臺平面磨床PLC控制梯形圖總 結為期兩個星期電氣控制實習即將結束了，從最初的茫然，到慢慢的進入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個寫作過程難以用語言來表達。由于本次實習時間較為倉促，在與老師認真商量之后，快速確定了實習題目，為M7475型立軸圓臺平面磨床的PLC電氣控制改造。在資料查找和報告的寫作過程中，我不斷受到老師和同學的鼓勵，在大家的幫助下，困難一個一個解決掉，報告也慢慢成型。歷經了這些天的奮戰(zhàn)，緊張而又充實的實習終于落下了帷幕。這次實習的制作過程是我的一次再學習，再提高的過程。在實習中我充分地運用了在