PLC在球面軸承外滾道超精機中的應(yīng)用

[摘 要]
本文提出了利用PLC控制球面軸承外滾道超精機實現(xiàn)自動磨削功能的見解和方法，給出了控制系統(tǒng)方案及軟、硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想，對于工業(yè)實現(xiàn)相關(guān)機床的改造具有較高的應(yīng)用與參考價值。
1 引言
以往深溝球面內(nèi)外套精磨床是采用繼電器進行控制的，控制部分體積龐大，響應(yīng)時間長，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，有的磨床只能進粗磨，有的磨床只能進行精磨。完成一個成品工件加工，先在粗磨磨床進行粗磨，然后再將其送到精磨磨機進行精磨。基于這種情況，我們采用可編程序控制器對其控制電路進行了技術(shù)改造，將兩臺磨床的功能集中到一臺磨床上實現(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，在實際應(yīng)用中取得了很好的效果，對于工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)相關(guān)機床的改造具有較高的應(yīng)用與參考價值。
2 控制系統(tǒng)的設(shè)計思想
根據(jù)工件加工工藝的要求，控制系統(tǒng)設(shè)定了手動、自動、粗磨精磨定時等方案。
1. 手動/自動轉(zhuǎn)換，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至手動狀態(tài)時，自動不起作用，系統(tǒng)通過操作面板上不同的手動控制按鈕來完成各道工序；類似的轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至自動狀態(tài)時，按下啟動信號，PLC則按預(yù)先設(shè)計的符合工藝要求的程序運行。
2. 粗磨階段：油石的壓力較大，主軸低速運轉(zhuǎn)；精磨階段：油石的壓力較小，主軸高速運轉(zhuǎn)。
3. 選用8421BCD碼數(shù)據(jù)撥盤對粗磨精磨定時進行控制，工件加工時間可根據(jù)工藝要求選擇不同的磨削時間，這樣無需再設(shè)計數(shù)碼輸入顯示電路，有效地節(jié)省了PLC的輸入點，簡化了硬件電路。
3 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
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) 主軸低高速自動轉(zhuǎn)換。
(2) 工件架自動進退。
(3) 油石高低頻振蕩自動轉(zhuǎn)換。
(4) 粗磨、精磨任意選時。
(5) 工件充退磁。
4 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計
軟件結(jié)構(gòu)根據(jù)控制要求而設(shè)計，主要劃分為四大模塊：即手動模塊，粗磨單循環(huán)模塊，精磨單循環(huán)模塊，循環(huán)啟動（先粗磨后精磨）模塊，由于整個軟件結(jié)構(gòu)的路程圖較多，這里僅給出主程序流程圖見圖2 和循環(huán)啟動流程圖見圖3 （手動、粗磨單循、精磨單循流程圖從略）。

5 結(jié)束語
通過對球面軸承外滾道超精機進行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間繼電器觸點接觸不良引起的系統(tǒng)故障。提高了生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動強度，取得了顯著的經(jīng)濟效益。