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1、甘肅機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）開題報告電氣工程系課題名稱：MMB1312精密半自動外圓磨床電氣控制系統(tǒng)設計專業(yè)：電氣自動化姓名：楊建鵬班級學號：G09340232指導教師：姜毅龍、孫曉莉二○一一年11月1日一、本課題所涉及的問題在國內(外)的研究現(xiàn)狀綜述：磨床是以砂輪周邊或端面對工件進行磨削加工的精密機床。它不但能加工一般金屬材料，而且還能加工一般金屬刀具難以加工的硬材料。利用磨削加工可以獲得較高加工精度和光潔度，而且加工裕量較其他加工方法小得多，所以磨床廣泛地應用于零件的精加工。它是以磨具（如砂輪、輪
2、帶、油石、研磨劑等）作為工具進行切削加工的機床，可加工各種表面（如內外圓柱面和圓錐面、平面、螺旋面），還可以進行切斷等。自動磨床是軸承行業(yè)廣泛使用的加工設備，用于軸承內圓磨削，由于該機床早期電氣系統(tǒng)采用的是繼電器-接觸器控制和二極管組成的矩陣順序控制電路，電器元件較多，且可靠性較差，電氣故障頻繁。故采用PLC對其控制系統(tǒng)進行了改造。大多數(shù)的磨床是使用高速旋轉的砂輪進行磨削加工，少數(shù)的是使用油石、砂帶磨床、研磨機、拋光機等。磨床能加工硬度較高的材料，如淬硬鋼、硬質合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花崗石。磨床能
3、做高進度和表面粗糙度很小的磨削，也能進行高效率的磨削，如強力磨削等。十八世紀三十年代，為了適應鐘表、自行車、縫紉機和機械手零件淬硬后的加工，英國、德國和美國分別硬制出使用天然磨料砂輪的磨床。這些磨床是在當時現(xiàn)成的機床，如車床、刨床等上面加裝磨頭改制而成的，它們結構簡單，鋼度低，磨削時易產(chǎn)生振動，要求操作工人要有很高的技藝才能磨出精密的工件。1876年在巴黎博覽會展出的美國布朗—夏普公司制造的萬能外圓磨床，是首次具有現(xiàn)代磨床基本特征的機械。它的工件頭架和尾座安裝在往復移動的工作臺上，箱形床身提高了機床鋼度，并帶
4、有內圓磨削附件。1883年，這家公司制成磨頭裝在立柱上，工作后做往復移動的平面磨床。近年來磨床的相關技術逐漸的成熟，已成為正在迅速崛起的一項先進的制造技術。對機械制造業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響，實現(xiàn)高質量磨削的關鍵技術是研究開發(fā)性能優(yōu)良的高速磨床，因此，自20世紀80年代中期以來，開發(fā)高速磨削機床便成為國際機床工業(yè)技術發(fā)展的主流。目前適應高速磨削加工要求的高速加工中心和其他高速磨床在工業(yè)發(fā)達國家已成普遍應用的趨勢。而我國也正在加快發(fā)展高速加工中心的主產(chǎn)、研究和應用正是基于機床發(fā)展的這種趨勢。因此主軸設計的優(yōu)質也
5、成為一個值得關注的問題。半自動磨床具有以下幾方面的特點：高剛度、高精度、高效率、高安全性。高精度具體體現(xiàn)在1、下工作臺導軌采用6S貼塑料導軌軟帶處理，耐磨性是鑄鐵導軌的10倍。導軌精度保持性好，動靜摩擦系數(shù)接近，微動進給定位好，運動平穩(wěn)。消除了低速爬行和震動，提高了加工精度；2、對床身結構進行了優(yōu)化設計，提高了床身縱橫向的綜合剛度；提供兩種床身地腳支承方式，使用戶可根據(jù)安裝基礎條件選擇使用。其中地腳螺栓連接方式使機床安裝精度更穩(wěn)定；3、頭架皮帶輪卸荷軸承：從單軸承結構改為雙軸承結構，使皮帶拉力對精度的影響大大
6、降低，確?；剞D精度達到較高水平；4、采用獨特的低振動電機，及對砂輪主軸部件進行的高精度動態(tài)平衡措施在外圓砂輪φ350mm、磨削線速度38米／秒的條件下，確保了磨削振動幅度低；5、對床身滑油潤池進行了優(yōu)化對稱設計，大大減少了在機床敏感方向導軌變形。增大了的潤滑油池容積，減小了溫升。提高機床床身精度的熱穩(wěn)定性。二、本人對課題任務書提出的任務要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析：設計要求：1：磨床的主運動為砂輪的旋轉運動，進給運動為工件的旋轉運動以及它的軸向和徑向運動；2：磨床的進給系統(tǒng)對自動控制系統(tǒng)的要求概括起來是“平
7、穩(wěn)、準確、精密”，常采用液壓傳動，并要求能準確制動；3：對工件旋轉系統(tǒng)除要求工作平穩(wěn)以提高精度外，還要求速度可調以不同的磨削速度；4：頭架電機拖動工件旋轉采用晶閘管直流無級調速控制系統(tǒng)，調速系統(tǒng)最高轉速n<=2300r/min，在低速250r/min時，靜差率s<10%,當轉速低于50/min時，機械特性應保持一定硬度；5：砂輪電機、油泵電機、水泵電機采用繼電器接觸器控制系統(tǒng)，按動作要求起停。可行性分析：機床工作臺、砂輪架除手動外，還可采用液壓驅動，并具有各種范圍工件切入半自動定程磨削功能。技術規(guī)定：最大磨削
8、直徑外圓￠125mm，內圓￠40mm最大磨削長度外圓250/350/500/mm，中心高100mm最佳磨削直徑￠4—50mm，中心高100m工作臺最高移動速度（無極）0.005-4.5/min電機總功率4.225kw頭架電機PN=0.55Kw，n=2300r/min,In=7.14A供電電源交流三相380伏、單相220伏工作精度：外圓圓度0.005mm、內圓圓度0.0015mm圓柱度0.001mm表
