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PLC在球面軸承外滾道超精機(jī)中的應(yīng)用
西北第二民族學(xué)院電子與信息工程系 黃現(xiàn)蓮 王福平寧夏機(jī)電學(xué)校 馮向東
[摘 要]
本文提出了利用PLC控制球面軸承外滾道超精機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)磨削功能的見(jiàn)解和方法，給出了控制系統(tǒng)方案及軟、硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想，對(duì)于工業(yè)實(shí)現(xiàn)相關(guān)機(jī)床的改造具有較高的應(yīng)用與參考價(jià)值。
1 引言
以往深溝球面內(nèi)外套精磨床是采用繼電器進(jìn)行控制的，控制部分體積龐大，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，且可靠性不高，經(jīng)常出現(xiàn)故障，磨床磨削工件的功能單一，有的磨床只能進(jìn)粗磨，有的磨床只能進(jìn)行精磨。完成一個(gè)成品工件加工，先在粗磨磨床進(jìn)行粗磨，然后再將其送到精磨磨機(jī)進(jìn)行精磨�；谶@種情況，我們采用可編程序控制器對(duì)其控制電路進(jìn)行了技術(shù)改造，將兩臺(tái)磨床的功能集中到一臺(tái)磨床上實(shí)現(xiàn)，即粗磨、精磨一次完成。這樣不僅可以減小控制部分體積、增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，而且提高了系統(tǒng)的利用率，降低了成本，在實(shí)際應(yīng)用中取得了很好的效果，對(duì)于工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)相關(guān)機(jī)床的改造具有較高的應(yīng)用與參考價(jià)值。
2 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想
根據(jù)工件加工工藝的要求，控制系統(tǒng)設(shè)定了手動(dòng)、自動(dòng)、粗磨精磨定時(shí)等方案。
1. 手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋至手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)不起作用，系統(tǒng)通過(guò)操作面板上不同的手動(dòng)控制按鈕來(lái)完成各道工序；類似的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋至自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，按下啟動(dòng)信號(hào)，PLC則按預(yù)先設(shè)計(jì)的符合工藝要求的程序運(yùn)行。
2. 粗磨階段：油石的壓力較大，主軸低速運(yùn)轉(zhuǎn)；精磨階段：油石的壓力較小，主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)。
3. 選用8421BCD碼數(shù)據(jù)撥盤(pán)對(duì)粗磨精磨定時(shí)進(jìn)行控制，工件加工時(shí)間可根據(jù)工藝要求選擇不同的磨削時(shí)間，這樣無(wú)需再設(shè)計(jì)數(shù)碼輸入顯示電路，有效地節(jié)省了PLC的輸入點(diǎn)，簡(jiǎn)化了硬件電路。
3 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)采用日本三菱公司生產(chǎn)的F1-60MR可編程序控制器，其硬件框圖如圖1 。
由硬件框圖可知，系統(tǒng)可完成如下功能：
(1) 主軸低高速自動(dòng)轉(zhuǎn)換。
(2) 工件架自動(dòng)進(jìn)退。
(3) 油石高低頻振蕩自動(dòng)轉(zhuǎn)換。
(4) 粗磨、精磨任意選時(shí)。
(5) 工件充退磁。
4 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
軟件結(jié)構(gòu)根據(jù)控制要求而設(shè)計(jì)，主要?jiǎng)澐譃樗拇竽K：即手動(dòng)模塊，粗磨單循環(huán)模塊，精磨單循環(huán)模塊，循環(huán)啟動(dòng)（先粗磨后精磨）模塊，由于整個(gè)軟件結(jié)構(gòu)的路程圖較多，這里僅給出主程序流程圖見(jiàn)圖2
和循環(huán)啟動(dòng)流程圖見(jiàn)圖3 （手動(dòng)、粗磨單循、精磨單循流程圖從略）。
5 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)球面軸承外滾道超精機(jī)進(jìn)行PLC控制技術(shù)改造，使得控制電路體積大大減小，消除了由中間繼電器和時(shí)間繼電器觸點(diǎn)接觸不良引起的系統(tǒng)故障。提高了生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
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