半自动平面磨床自动化数控设计开题报告

1. 研究目的与意义

在目前的工业加工行业和新材料加工行业中，平面磨床的使用频率还是很高的，但是市面上的平面磨床大多都是半自动的平面磨床，自动化的平面磨床型号少，价格贵，所以在半自动平面磨床上进行改造，将其改造成自动化平面磨床具有降低成本的优势以及意义。

本课题是建立在半自动卧轴矩台平面磨床的改造上进行开展。卧轴矩台平面磨床，国家标为m71系列平面磨床，即带有卧式磨头主轴，矩形工作台的平面磨床。主要功能是用砂轮的周边磨削工件的平面，也可以用砂轮的端面磨削工件的槽和凸缘的侧面，磨削精度和光洁度都较高。适宜于磨削各种精密零件和工模具，可供机械加工车间、机修车间和工具车间作精密加工使用。中国传统的卧轴矩台平面磨床是从原苏联引进并消化改进的m71系列，特点是磨床主轴侧挂，主轴采用轴瓦支承，适合粗加工重切削。近年来欧美国家更流行是十字鞍座结构的卧轴矩台平面磨床，主轴采用精密精珠轴承支承，更适合于精密磨削。卧轴矩台平面磨床，国家标为m71系列平面磨床，即带有卧式磨头主轴，矩形工作台的平面磨床。

主要功能是用砂轮的周边磨削工件的平面，也可以用砂轮的端面磨削工件的槽和凸缘的侧面，磨削精度和光洁度都较高。适宜于磨削各种精密零件和工模具，可供机械加工车间、机修车间和工具车间作精密加工使用。中国传统的卧轴矩台平面磨床是从原苏联引进并消化改进的m71系列，特点是磨床主轴侧挂，主轴采用轴瓦支承，适合粗加工重切削。近年来欧美国家更流行是十字鞍座结构的卧轴矩台平面磨床，主轴采用精密精珠轴承支承，更适合于精密磨削。

2. 研究内容和预期目标

在器件的外形加工领域，平面磨床一直充当着重要的角色，他对于有外形加工要求的产品意义重大，但是由于大部分的平面磨床仍为半自动操作方式，操作难度高，工作效率低，但又因为自动化的平面磨床成本较高，所以需要对半自动的平面磨床进行改造。

本毕业设计将采用可编程逻辑控制器，即plc对半自动平面磨床进行改造，同时加入所需要的传感器以及电动旋转台对半自动平面磨床进行数控控制。对半自动平面磨床的砂轮下降方式进行精准控制，通过设置两种下降模式来迎合有不同加工要求的工件，以保证能够达到不同加工条件的工件都能有合适的加工方式进行表面磨削。同时，对设置完成的下降模式针对不同的工件表面数据进行参数调整，如在持续下降模式中的下降速度可进行针对性优化，阶段性下降模式中的单次下降高度也需要针对不同工件需要进行参数优化。与此同时，原本的半自动平面磨床的下降高度是不可视的，需要外加位移传感器以及数显表安装到平面磨床的z轴下降轴中，使其下降高度可视化，以确认下降高度与控制端设置的下降高度是否一致，并且可以达到确认是否加工完成的效果。

研究内容：

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

首先，对plc软件的编程方式以及参数设置进行了解学习，通过这种方式完成对plc的编程方式的学习，本次使用的是kgl win软件对plc进行编程，且本次使用的是lg的k7m-dr30u型号的plc对磨床的加工方式进行数控设计。

然后对磨床的机械结构进行理解分析，使用电动旋转台代替原本的手动控制，电动旋转台通过电动台控制箱来控制其转速以及旋转角度，从而达到控制原本卧轴矩台平面磨床的砂轮下降速度以及下降高度，再通过plc来控制其下降总高度，来完成对目标工件的磨削。

4. 参考文献

[1]管怀蓉.数控平面磨床的电控设计[j].机电技术,2010,33(05):73-75.

[2]梁生龙,廖桂波,董威,石在升.数控平面磨床控制系统的开发与设计[j].现代制造技术与装备,2016(11):44-46.

[3]陈启俊,黄卫星.光栅尺和plc在高速精密液压机上的应用[j].机电工程技术,2006(07):53-54 140-141.

5. 计划与进度安排

2.25--3.28，熟悉课题背景，查阅中英文资料，完成毕设开题。

3.28--4.30，开展课题内容，完成课题的主要实验工作和程序调试。

5.01--5.20，撰写毕设论文初稿并完成中英文翻译。