第1章绪论..........................................................1
1.1 本课题研究的背景..........................................1
1.2 本课题研究的内容和方法....................................1
1.3国内外的发展现状...........................................1
1.31液压传动发展现状..........................................1
1.3.2 PLC的发展现状...........................................2

第2章液压传动系统的设计
2.1液压系统工况的分析.........................................2
2.1.1 位移循环图L—t..........................................3.
2.1.2速度循环图v—t...........................................3
2.2液压缸的设计................................................3
2.2.1液压缸的负载分析..........................................3
2.2.2初步确定液压缸的工作压力..................................4
2.2.3液压缸的尺寸计算..........................................5
2.2.4 液压缸流量的计算..........................................5
2.3液压泵的确定与所需功率的计算................................5
2.4阀类元件的选择..............................................6
2.5滤油器的选型................................................8
2.6油箱的设计..................................................8
2.6.1油箱设计要点 .............................................9
2.6.2油箱容量计算..............................................9

第 3 章滚轮电机的选择和调速 ...........................................9
3.1滚轮电机的选型及计算.........................................9
3.2变频器的选用................................................11
3.3滚轮电机的调速..............................................12
3.3.1三相异步的调速方式........................................12
3.3.2变频器的调速原理..........................................15

第4章 PLC的控制设计..................................................16
4.1 PLC的特点..................................................16
4.2 PLC的选型原则..............................................16
4.3机型的选择.................................................17
4.4控制要求...................................................17
4.5电气原理图..................................................18
4.6I/O端口分配表..........................................20
4.7电器元件的选型.........................................21
4.8程序设计与系统流程图...................................23
4.9程序设及分析...............................................25

第5章三菱编程软件和仿真软件.........................................29
5.1三菱编程软件...............................................35
5.2三菱仿真软件...............................................30
结论...................................................................42
致谢...................................................................43
参考文献...............................................................44

摘要
本文介绍了无心外圆磨床的上下料系统控制的原理和特点，主要是通过PLC控制液压系统实现对工件上料和收料的控制。先根据的已知条件计算并选择液压系统各个元件，如液压泵、电磁阀、流量控制阀等，再设计连接液压回路，形成液压的传动系统。由液压系统的不同控制控制方式、如手动控制和自动控制，选择合适的PLC，编写程序，绘制电气接线图，并在运行过程中不断的调整和优化。而且在整个过程中会有变频器对电机的调速和传感器的检测，这些也有赖于PLC的控制，总之，最后由PLC程序控制液压系统形成一个统一的控制系统整体，达到控制液压系统完成特定的工作行程的目的。
关键词：PLC 液压系统变频器
第一章绪论
1.1 本课题研究的目的和意义

1.2 本课题研究的内容
1.3 国内外研究情况及其发展

液压系统工况分析
2.1 位移循环图L—t
2.2速度循环图v—t
2.3液压缸的负载分析
第三章液压元件的计算和选型
3.1液压缸的设计计算
3.2液压泵的确定与所需功率的计算
3.3阀类元件的选择
3.4管道的选择
3.5滤油器的选择
3.6油箱的设计

全部文件.gif

PLC数字输出量（一）.gif

PLC数字输入量（一）.gif

西门子802s数控车床电气原理图.gif

主回路草图.gif

内容简介：: 2 0 0 4年第 2 期( 总第 1 5 8期) 无心外圆磨床的发展趋势无锡冶金机械厂 ( 2 1 4 1 5 1 )李良福摘要本文介绍了在有导轮的无心外圆磨床上采用修整器的情况，以及砂轮和导轮的修整过程。列出了国外一些公司的修整装置先进结构。关键词无心外圆磨床修整过程修整工具前言砂轮的成型过程可保证其所需形状，切削性能和耐用度，除了能提高磨削速度外，还是现代化无心外圆磨床上的主要研究对象。若不解决砂轮修整的技术经济问题，就不能有效的利用砂轮。由于在大批量、中小批量生产条件下必须提高机床的通用性和使用效率，因此研究机床和修整器显得特别迫切。本文将分析有导轮的无心外圆磨床的发展趋势，砂轮和导轮的修整过程。砂轮的成型取决于修整工具的种类以及修整器及其控制条统的结构特点。一、在修整领域内的新结构传统的砂轮和导轮修整器一般配置在砂轮的后面。这时，砂轮轴线的位置误差与加工过程的误差之和，导致制件成形误差的增大。为了消除这缺点，可以采用T s c h u d i n 公司 ( 瑞士) 实现的独特解决办法。它的原理是修整器配置在制件的两侧，修整砂轮和导轮用金刚钻固紧在托板的刀架上，如图l 所示。由于在砂轮和金刚钻移动之间没有失调，故这种修整方法可获得较高的砂轮形状精度，也就是可获得较高的制件尺寸精度。李圈 1 导轮； 2 制件； 3 托板刀架； 4 砂轮； 5 修整用金刚钻图 l从制件一侧修整砂轮和导轮示意图 ( 由瑞士T s c h u d i n公司研制) 类似解决办法早先还应用于磨削滚柱轴承的内圈滚道时修复砂轮的型面。但是在所研究的情况，为了使装有金刚钻5 的托板刀架3 相对砂轮4 和导轮 1 的旋转轴线移动，一般要采用控制坐标 W，从而与控制坐标X和U组合就可获得由程序规定的砂轮任意形状，并可保证砂轮磨损时叵定的工作型面。类似方法， N O MO C O公司 ( 德国) 还应用于修整垂直配置的砂轮和导轮，这时采用三个控制坐标 X，U和 W ，如图 2所示。一正 ) 图 2从制件一侧修整垂直目置的砂轮和导轮不意图( 由德国 N O MOC O公司研制) ： a 一工作区示意图；b 一金刚钻相对砂轮和导轮的运动轨迹 ( 1 砂轮； 2 制件； 3 修整金刚钻； 4 托板； 5 导轮； 6 和 7 分别为金刚钻相对砂轮和导轨的运动轨迹) 在大多数无心磨床上，金刚石工具 ( 不回转的和回转的) 对砂轮进给是直线运动。但是，近来还出现其它方案。 K W A b r i c h t t e c h n i k 公司 ( 德国)利用金刚石滚轮作摆锤形运动来修整砂轮进给精度达l m，如图3 所示。修整时金刚石滚轮的移动量总共为 3 5 m，这在修整立方氮化硼砂轮时特别重要，因为这种砂轮的特点是强度高，对耐用度有特别要求。在摆锤形进给时，金刚石滚轮3 作摆动，并借助由液压缸传动的机构4 偏斜一恒角。补偿砂轮2 磨损用金刚石滚轮的预引进，是由机构5 实现的。该机构的位置用夹紧器 6固定。在许多无心磨床上，修整工具对砂轮的进给机 7 维普资讯精密制造与自动化 Z 了图3修整示意图： 1 制件； 2 砂轮； 3 金刚石滚轮； 4 滚轮的摆锤形进给机构： 5 滚轮的预引进机构： 6 夹紧器构是单杠杆系统。这时将引起附加误差 o c = 2 s i n o c ，式中一修整工具的位置误差；o c 一在两端位置间杠杆的回转角；为消除上述误差，可用四杆联动机构替代单杠杆机构，这种解决办法采用在莫斯科自动线工厂的无心磨床上。 L i d k o p i n g 公司 ( 瑞典) 在最近改装的有导轮的精密无心磨床上采用复合修整系统：对砂轮采用金刚石滚轮修整器，对导轮采用单独金刚钻的修整器，并且由机床的C NC 型数控系统控制第二修整器。砂轮的型面精度是由金刚石滚轮的高精度进给 ( 0 1 m) 保证的，它是采用结构内装有液体静压导轨的机构。导轮在调整时要回转一定角度。导轮相对制件轴线的修整，可保证获得双曲线面形状的最佳型面。在有导轮的无心磨床上制造小直径零件时，一般采用各种形状的修整工具。例如，专业无心磨削的 R o y a l Ma s t e r G r i n d e r s 公司 ( 美国)在成批生产精密小零件 ( 加工直径为0 1 3 8 mm；尺寸公差达 2 5 m) 条件下，采用单独的金刚钻和回转式修整工具 ( 滚子和金刚石滚轮)进行修整。为了减小机床的外廓尺寸，装有单独金刚钻的修整器安装在砂轮的上面。在修整时无级调节金刚钻纵向移动的速度，砂轮的型面精度是在修整器内采用随动装置保证的。该随动装置可保证触头紧压在靠模尺上。回转式修整工具的形状应根据被加工表面的形状选择，例如，在K W- A b r i c h t t e c h n i k 公司机床上，如图4所示。图4在 K W A b r i c h t t e c h n i k 公司的机床上用碟形( a ) 、成型( b ) 和圆柱形( c ) 回转式修整工具修整砂轮示意图： 1 修整工具； 2 砂轮； 3 制件 8 用模仿制件型面的成型金刚石滚轮修整砂轮的方法，最好采用在大批量生产和小批量生产复杂形状零件的条件下。在后一种情况，K W A b r i c h t t e c h n i k 公司采用金刚石滚轮。它安装在带预紧力的滚动轴承的超精密心轴上。两对成双的轴承可保证修整部件足够的刚度，并可获得稳定的砂轮形状，且与砂轮的磨损无关。在滚轮旋转的传动装置内，采用马达主轴 ( 见图 5 ) ，操作人员可从机床的C NC 型数控系统的操纵台上进行控制。操作人员只需给出修整次数、修整循环的形状和修整后机床上砂轮的位置校正 ( 移动不连续性达 0 2 5 m) 。，图5 KW- A b r i c h t t e c h n i k 公司的机床上用马达主轴 3 传动的金刚石滚轮2 修整砂轮 l 的机构近来，进行了磨削时间和修整时间重合的工作。例如， KW A b r i c h t t e c h n i k 公司提出在无心磨床上用立方氮化硼砂轮切人的同时用金刚石滚轮修整砂轮的概念。这可简化机床个别部件的结构。对加工复杂形状的零件，但对质量要求不高的砂轮在进行修整时，在许多情况下可用淬火的高速钢成型液压轮替代金刚石滚轮。 C I TKO Di a mo n d & C B N Op e r a t i o n s 公司 ( 美国) 研制了配有聚晶金刚石的滚轮，它可用来修整一般磨料的砂轮和超硬磨料的砂轮。它们与一般金刚石滚轮的区别是，可根据磨损程度进行重磨。一次磨削的新可能性是R o y a l Ma s t e r G r i n d e r s 公司推出的，在该公司的专用来加工带三角螺纹和特型螺纹零件的机床上，用滚轮滚压砂轮的型面进行砂轮的修整。二、由 CN C控制修整器 2 0 多年来，在有导轮的无心磨床上采用了C NC 系统，从而扩大了机床的应用部门，显著简化了机床的调整，并提高了加工过程的可靠性。在数控系统的存储器内可储存大量的磨削循环和修整循环程序，盘盘町维普资讯 2 0 0 4 年第 2 期( 总第 1 5 8 期) 机床可根据要求进行调用。装在G h i r i n g h e l l i 公司 ( 意大利) 无心磨床上的 C N C系统，可分别设置编程金刚石修整工具的移动循环、在1 次修整循环中的进给次数和进给量、修整周期性等。在成批生产条件下工作的机床上控制修整器时，最好采用控制坐标X和Z圆弧插补的数控系统，从而可获得砂轮的曲线型面。磨削和修整用控制坐标的总数在G h i r i n g h e l l i 公司的机床上可达到8 个 ( 见图6 ) 。，，图6在 G h i r i n g h e l l i 公司 ( 意大利)的机床上控制坐标的各种复合例如，与控制坐标Z( 砂轮的工作进给) 和V( 滑台的进给)的同时，还可利用坐标 X和 Y ( 用单独金刚钻修整砂轮) 和X ， ( 用金刚石滚子修整)( 见图 6 ，a ) ；控制坐标的总数等于5 。同样可控制砂轮 ( 坐标X和 Y)和导轮 ( 坐标 X 和Y ) 的修整，见图6 ， b ，控制坐标的总数为6 。用金刚石滚子补充修整时 ( 坐标X ， ) ，坐标总数增加到 7( 见图6 ，C )而砂轮有振动时 ( 坐标 A) ，坐标总数增加到8( 见图6 ，d ) 。由于采用C N C系统使修整过程自动化，在变换到加工新结构的制件时，调整工仅需向系统内输入若干数据，其中包括工件的数据、砂轮和导轮的数据、调整几何参数的数据、在修整时从砂轮上切下余量的数据。这些信息可自动计算修整时应形成的砂轮型面，并可作出加工循环图，使两轮的修整时间缩短。数控系统的重要功能是可在显示器屏幕上检查修整循环的实现情况。为了提高多走刀修整的效率，可在金刚钻每次走刀时测量声信号。作为比较基准，可利用从砂轮上切下给定厚度磨粒层时发出的声信号振幅。进而，确定在每二次连续走刀修整时获得的声信号振幅比值，以用于与给定的极限值比较，在必要时用于改变被切下层的厚度。在修整循环结束后，进行清理。三、尚未完善的问题最后应该指出，用C NC 系统配备无心磨床将显著影响到许多部件的结构，其中包括修整器。修整器的典型结构在近十年来不断在改进。在研究砂轮修整的科学基础方面已达到显著成就，但是这些工作尚远未结束。首先，没有形成对修整器科学根据的要求，尚未建立完全满足无心磨削过程综合自动化现代要求的结构； C NC系统远未完全实现在修整过程中。上述工作的进一步发展，还可将先进的无心磨削工艺有效地应用在成批和小批生产中装有宽砂轮和窄砂轮的机床上。参考文献【 1 】C B a c 等B e c u e H T P O B O 一山J I H巾O B a J I b H b l e c T a H K H H a B b l c T a B K e 1 2 E MO 1 9 9 8( 9 )P 2 3 2 8 【2 】C B a c 等H c c J I eO B a H H月 6 e c u e H T P O B b l X K P y F J I O U J J I H 巾 O B a J I b H R I x c T a H K O B 2 0 0 1( 8 )P 2 3 2 8 【 3 】C B a cK O H c T P y K T O P c K O T e X H O J I O F H e c K H e X a P a K T e P H c T H K H 6 e c L I e H T P O B b l X K P y F J I O U J J I H巾 O B a J I b H b I X c T a H K O B c B e y u 工 H M K P y F O B 2 0 0 1

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