平面磨床电气控制系统设计

XXXXXXXX 毕业设计说明书题目：平面磨床电气控制系统设计磨床电气控制系统设计摘要：本设计的内容主要是（可编程逻辑控制器）进行改造使用的m7120平面磨床的控制部分。进行了全面的思考和分析的第一本次设计，使自己的m7120平面磨床的基本结构，运动情况，加工工艺要求等有一定的了解。该m7120平面磨床主要成分等车身，尾座主轴齿轮箱，齿轮箱，导螺杆，料杆，刀架。进行分析的m7120平面磨床电气控制部分获得它需要完成开门断电功能，主轴电机反向控制功能，刀架的快速遍历功能，冷却泵电动机的控制。然后根据电气控制电路的电路图，可编程控制器的梯形图转化，转化，进行仿真实验用可编程序控制器实验台。作为一个结果的可靠性极高，极其丰富的指令集，易于掌握，操作方便，丰富的内置集成功能，实时特性。因此导致m7120平面磨床完成门外原有的功能特点，而且还具有安装简便，稳定性好，易于使用，扩展能力强等特点。关键字：可编程控制器改造电气控制m7120磨床Abstract：This design's content is mainly (Programmable Logic Controller) makes the transformation using PLC to the M7120 surface grinding machine's control section. I have carried on the overall ponder and the analysis first to this time design, enables itself to the M7120 surface grinding machine's basic structure, the movement situation, the processing technological requirement and so on to have certain understanding. The M7120 surface grinding machine mainly has compositions and so on automobile body, main axle gear box, tailstock gear box, guide screw, feed rod, tool rest and apron. Carries on the analysis to the M7120 surface grinding machine electric control part to obtain it to need to complete opens the door the power failure function, the main axle electric motor to reverse the control function, tool rest's rapid traverse function, the cooling pump electric motor's control. Then according to the electric control electric circuit's circuit diagram, translates PLC the trapezoidal chart, translates, carries on the experiment simulation using the PLC laboratory bench. As a result of the PLC extremely high reliability, the extremely rich set of instructions, easy to grasp, convenient operation, rich built­in integrated function, real­time characteristic. Therefore causes the M7120 surface grinding machine to complete outside the original function characteristic, but also has the installment to be simple, the stability good, easy to service, the expansion ability strongly and so on characteristics. Key words: PLC transformation       Electric control M7120 grinder绪论1.磨床的作用磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。磨床能加工硬度较高的材料，如淬硬钢、硬质合金等，也能加工脆性材料，如玻璃、花岗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能进行高效率的磨削，如强力磨削等。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石，砂带等其他磨具和游离磨料进行加工。如超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。2.课题意义由于老式磨床的电气线路都是用继电器作为逻辑控制，其触点多相对的故障也多，给生产带来诸多不便。例如：（1）电动机不能启动；（2）电磁吸盘YH没有吸力，等等。而现在工业生产中，中、小批量零件的生产占产品数量的比例越来越高，零件的复杂性和精度要求迅速提高，以继电器线路的传统普通磨床已经越来越难以适应现代化生产的要求，制造业的竞争已从早期降低劳动力成本、产品成本、提高企业整体效率和质量的竞争，发展到全面顾客要求、积极开发新产品的竞争，将面临知识，技术产品的更新周期越来越短，产品批量越来越小，面对质量、性能的要求更高。同时社会对环境保护、绿色制造的意识不断加强。因此敏捷先进的制造技术将成为企业赢得竞争和生存、发展的主要手段。但新机床购置费用高，且生产准备周期长。因此对原有机床的现代化改造显得尤为重要。3.同时用PLC改造老机床有很多的优点（1）节省资金，减少投资额，交货期短。机床的PLC改造，可大大减少资金的投入，同购置新机床相比，一般可节省60%-80%的费用，改造费用低。特别是大型、特殊设备尤为明显。一般大型机床改造，只需花新机床购置费得1/3。即使将原机床的结构进行彻底改造升级，也只需花费购买新机床60%的价格。可以充分利用现有地基，不必像购入新设备那样重新购筑基地。（2）性能稳定可靠，因原机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度，且各部件已经长期磨合，使改造后的机床性能稳定可靠，质量好可作为新设备继续长期使用。（3）有利于使用和维护，由于改造前机床已使用多年，操作者对机床的特性早已了解，在操作使用和维修方面培训时间短、见效快。改造的机床一经安装好，就可以实现全负荷运转。（4）可以采用最新的控制技术，提高生产效率。可根据技术革新的发展速度，及时地提高生产设备的自动化水平和效率，提高设备质量和档次，将旧机床改成当今水平的机床。机床经改造后，即可实现加工的自动化，效率可比传统机床提高3至7倍。对复杂零件而言，难度越高，功能提高的越多。且可以不用或少用工装，不仅节约了费用，而且可以缩短生产准备周期。提高产品质量，降低废品率，零件的加工精度高，尺寸分散度小，使装配更加灵活。一．磨床功能介绍1.1磨床的结构图图1.11.2磨床的组成及功能M7120磨床主要结构由床身、工作台、磨头、立柱、拖板、行程档块、砂轮修正器、驱动工作台手轮、垂直进给手轮、横向进给手轮等组成。立柱——支承滑座及砂轮架。垂直进给手轮——砂轮向工件深度方向移动。横向进给手轮——砂轮沿其轴线间隙运动。床身——用于支承和连接磨床各个部件。为提高机车刚度，磨床床身一般为箱型结构，内部装有液压传动装置，上部有纵向和横向两组导轨以安装工作台和砂轮架。工作台——由上下两层组成，上工作台可相对于下工作台偏转一定角度，以便磨削锥面；下工作台下装有活塞，可通过液压机构使工作台往复运动。尾架——安装在工作台右端，尾架套筒内装有顶尖，可与顶尖一起支承工件。它在工作台上的位置可根据工件长度任意调整。1.3砂轮工作方式砂轮电动机直接带动砂轮旋转，对工件进行磨削加工，在M7120型平面磨床中，砂轮并不要求调速，所以通常采用笼型异步电动机来拖动，这是平面磨床的主运动；砂轮升降电动机使砂轮在立柱导轨上作垂直运动，用以调整砂轮与工件位置。工作台和砂轮的往复运动是靠液压泵电动机进行液压传动的，液压传动较平稳，能实现无级调速，换向时惯性小，换向平稳。M7120型平面磨床工作台的往返运动采用液压传动，能保证加工精度。由液压电动机拖动液压泵，经液压传动装置实现工作台的往复运动。冷却泵电动机带动冷却泵供给砂轮和工件冷却液，同时利用冷却液带走磨削下来的铁屑。1.4主要技术参数：1、输入电源：AC380V±%（三相四线）50HZ2、故障考核13项3、工作环境：温度-100C±400C二．磨床控制系统改造2.1磨床原理图分析图2.1M7120型平面磨床的电气控制线路如图所示。该线路由主电路、控制电路、电磁吸盘控制电路和辅助电路四部分组成。（1）主电路分析主电路中有4台电动机。其中M1为液压泵电动机，由KM1主触点控制；M2为砂轮电动机，M3为冷却泵电动机，同由KM2的主触点控制；M4为砂轮箱升降电动机，由KM3、KM4的主触点分别控制。FU1对4台电动机和控制电路进行短路保护，FR1、FR2、FR3分别对M1、M2、M3进行过载保护。砂轮升降电动机因运转时间很短，所以不设置过载保护。主电路图如下：图2.2(2)控制电路分析当电源电压正常时，合上电源总开关QS1，位于7区的电压继电器KV的常开触点闭合，便可进行操作。1液压泵电动机M1的控制其控制电路位于7区、8区，启动过程为：按下SB3→KM1得电→M1启动；停止过程为：按下SB2→KM1失电→M1停转。运动过程中若M1过载，则FR1常闭触点分断，M1停转，起到过载保护作用。2砂轮电动机M2的控制其控制电路位于9区、10区，启动过程为：按下SB5→KM2得电→M2启动；停止过程为：按下SB4→KM2失电→M2停转。3冷却泵电动机控制冷却泵电动机M3通过接触器KM2控制，因此M3于砂轮电动机M2是联动控制。按下SB5时M3与M2同时启动，按下SB4时M3与M2同时停止。FR2与FR3的常闭触点串联在KM2线圈回路中。M2、M3中任一台过载时，相应的热键电器动作，都将使KM2线圈失电，M2、M3同时停止。4砂轮升降电动机控制其控制电路位于11区、12区，采用点动控制。砂轮上升控制过程为：按下SB6→KM3得电→M4启动正转。当砂轮上升到预定位置时，松开SB6→KM3失电→M4停转。砂轮下降控制过程为：按下SB7→KM4得电→M4启动反转。当砂轮下降到预定位置时，松开SB7→KM4失电→M4停转。（3）电磁吸盘控制电磁吸盘是固定加工工件的一种夹具。它是利用通电线圈产生磁场的特性吸牢铁磁性材料的工件，便于磨削加工。电磁吸盘的内部装有凸起的磁极，磁极上绕有线圈。吸盘的面板也用钢板制成，在面板和磁极之间填有绝磁材料。当吸盘内的磁极线圈通以直流电时，磁极和面板之间形成两个磁极，既N极和S极，当工件放在两个磁极中间时，使磁路构成闭合回路，因此就将工件牢固地吸住。1电磁吸盘的组成工作电路包括整流、控制和保护三个部分，位于图中的16～20区。整流部分由整流变压器和桥式整流器VC组成，输出110V直流电压。2电磁吸盘充磁的控制过程按下SB9→KM5得电（自锁）→YC充磁。3电磁吸盘的退磁控制过程工件加工完毕需取下时，先按下SB8，切断电磁吸盘的电源，由于吸盘和工件都有剩磁，所以必须对吸盘和工件退磁。退磁过程为：按下SB8、SB10→KM6得电→YC退磁，此时电磁吸盘线圈通入反向的电流，以消除剩磁。由于去磁时间太长会使工件和吸盘反向磁化，因此去磁采用点