PLC在球面軸承外滾道超精機中的應用

[摘 要]
本文提出了利用PLC控制球面軸承外滾道超精機實現自動磨削功能的見解和方法，給出了控制系統方案及軟、硬件結構的設計思想，對于工業實現相關機床的改造具有較高的應用與參考價值。
1 引言
以往深溝球面內外套精磨床是采用繼電器進行控制的，控制部分體積龐大，響應時間長，且可靠性不高，經常出現故障，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改造，將兩臺磨床的功能集中到一臺磨床上實現，即粗磨、精磨一次完成。這樣不僅可以減小控制部分體積、增強系統的可靠性，而且提高了系統的利用率，降低了成本，在實際應用中取得了很好的效果，對于工業企業實現相關機床的改造具有較高的應用與參考價值。
2 控制系統的設計思想
根據工件加工工藝的要求，控制系統設定了手動、自動、粗磨精磨定時等方案。
1. 手動/自動轉換，當轉換開關旋至手動狀態時，自動不起作用，系統通過操作面板上不同的手動控制按鈕來完成各道工序；類似的轉換開關旋至自動狀態時，按下啟動信號，PLC則按預先設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；精磨階段：油石的壓力較小，主軸高速運轉。
3. 選用8421BCD碼數據撥盤對粗磨精磨定時進行控制，工件加工時間可根據工藝要求選擇不同的磨削時間，這樣無需再設計數碼輸入顯示電路，有效地節省了PLC的輸入點，簡化了硬件電路。
3 控制系統的硬件設計
控制系統采用日本三菱公司生產的F1-60MR可編程序控制器，其硬件框圖如圖1 。

由硬件框圖可知，系統可完成如下功能：
(1) 主軸低高速自動轉換。
(2) 工件架自動進退。
(3) 油石高低頻振蕩自動轉換。
(4) 粗磨、精磨任意選時。
(5) 工件充退磁。
4 控制系統的軟件設計
軟件結構根據控制要求而設計，主要劃分為四大模塊：即手動模塊，粗磨單循環模塊，精磨單循環模塊，循環啟動（先粗磨后精磨）模塊，由于整個軟件結構的路程圖較多，這里僅給出主程序流程圖見圖2 和循環啟動流程圖見圖3 （手動、粗磨單循、精磨單循流程圖從略）。

5 結束語
通過對球面軸承外滾道超精機進行PLC控制技術改造，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故障。提高了生產效率，降低了工人的勞動強度，取得了顯著的經濟效益。