平面磨床液压系统设计
普通平面磨床工作台换向控制回路的液压设计
普通平面磨床工作台换向控制回路的液压设计摘要：20世纪60年代以后，液压传动技术随着计算机与电子产业的发展而迅速发展，液压元件已经形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。
平面磨床工作台在工作中由液压传动系统带动，进行往复水平运动，且要求往复运动的速度一致，同时要求在任意位置都能锁定且防止轴向窜动。
基于这些因素的考虑，设计了平面磨床工作台换向控制回路。
利用双作用双出杆液压缸来满足往复式运动，用三位四通电磁换向阀来实现换向回路的控制。
关键词：普通平面磨床；往复式；控制回路；锁定一、普通平面磨床工作台换向控制回路原理图二、液压缸的选择普通平面磨床工作台在工作中，受力不是很大且受力相对均匀，但要求进给速度（v）平稳且无冲击，由此选用液压传动系统带动进行往复运动且工作台在工作行程中要求往复运动的速度一致，依据液压缸的结构与原理，选择采用双作用双出杆液压缸。
此时只要使液压油液进入驱动工作台往复运动的液压缸的不同工作腔，就能使液压缸带动工作台完成往复运动。
三、换向阀的选择普通平面磨床工作台在工作中要求往复运动，运动方向发生了改变，这就要求必须使用换向阀。
但是换向阀的种类颇多，究竟要怎么选择？通过分析，平面磨床工作台的运动分为三种：（1）工作台向左运动；（2）工作台向右运动；（3）工作台在任意位置的停止与锁紧。
考虑这些因素，应该选择中位机能为O型的三位四通换向阀。
而电磁换向阀在如今自动化程度要求较高的组合机床液压系统中已被普遍使用，便捷而经济，代替了原来手动扳手式换向阀。
综上各种考虑，所以我最终选用了三位四通电磁换向阀来控制平面磨床工作台的换向。
四、控制回路的连接按照平面磨床工作台换向控制回路原理图，正确选用元器件及油管连接各油口。
为了充分利用油液，在油路中接了溢流阀，多余的油液再次返回油箱，进行循环利用。
连接完毕后，认真检查各油口的连接情况是否准确无误，符合标准后方可启动液压泵。
由于在磨削过程中，污染比较严重，细小屑粒极有可能附着床身进入油液，所以要加装防护层，防止油液污染，堵塞油液管道。
卧轴矩台平面磨床使用说明书
MY7140A 共34页 卧轴矩台平面磨床使用说明书第 1 页1、概括产品概略：本机床系采纳砂轮周边磨削工件平面的机床， 亦可使用砂轮的端面磨削工件垂直面。
按工件的不一样可将其吸牢在电磁吸盘上，或直接固定在工件台上，亦可用其余夹具夹持磨削。
本机床主要零件运动的特色以下。
工作台纵向运动为液压驱动。
磨头在拖板上的横向运动为液压驱动， 亦可手动，并有自动互锁装置。
拖板（连同磨头）在立柱上，上、下垂直运动拥有手动进给和灵巧（迅速起落）功能，并有互锁装置。
起落丝杆为滚珠丝杆，操控轻巧灵巧。
床身内部油池中的回油点与进油点的距离路线最长， 液压油循环流动， 有效的控制了油液升温，减小机床的热变形。
本机床精度稳固，刚性好，性能稳固靠谱，易于维修。
附带说明：1.2.1 本厂因产品规格、设计特征等均在不断的研究改良之中，若有改正，恕不另行通知，敬请用户鉴谅。
1.2.2 本厂厂址：昆明市嵩明县杨林工业区华狮路电话：（0871） 7976088、7976268传真：（0871）7976902卧轴矩台平面磨床第 2 页卧轴矩台平面磨床第 3 页2、主要技术参数部件工作台进给系统砂轮液压系统电动机功率机床外形重量加工范围内容公制英制工作台台面宽度400 mm工作台台面长度1000 mm工作台纵向行程1100 mm工作台 T 型槽数目 3工作台 T 型槽宽度尺寸18工作台纵向进给3～22 m/min主轴中心到台面距离最大850 mm最小155 mm横进给手轮每格进给量0.05 mm横进给手轮每转进给量 3 mm横进给速度～2 m/min横进给行程470 mm磨头每行程断续进给量（无级变速）5～25 mm磨头垂直进给手轮每格进给量0.005 mm磨头垂直进给手轮每转进给量0.5 mm磨头迅速垂直进给速度350 mm/min砂轮外形尺寸（ D×d×W）400×203×50 mm砂轮转速1440 r/min工作压力1～ MPa油泵电机功率 3 KW润滑压力～ MPa电机总功率KW砂轮主轴电机KW油泵电机 3 KW磨头迅速起落电机KW冷却泵电机KW机床外形（长×宽×高）2280× 1410×2315机床净重3500 kg机床最大承载重量500 kg长1000mm宽400mm高（含磁力工作台）650mm卧轴矩台平面磨床第 4 页MY7140A使用说明书卧轴矩台平面磨床转动轴承明细表（比较传动简图）精度序安装部位代号主要尺寸号等级1 垂直进给机构6206 G 30×62×162 垂直进给机构6205 G 25×52×153 垂直进给机构7207 G 35×72×4 垂直进给机构7207 G 35×72×5 立柱53209U G 45×73×246 横进给机构6205 G 25×52×157 横进给机构6205 G 25×52×158 磨头7210C/P4 C 50×90×20共34页第 5 页数目备注21222222卧轴矩台平面磨床第 6 页卧轴矩台平面磨床第 7 页4、机床构造床身及工作台机床床身为丁字形箱式构造，前床身经过 V-平导轨与工作台实现配合连结，经过液压油缸的推动实现工作台来去挪动。
1－3 磨床工作台的液压传动.
情境一 简单机械的液压传动 任务3 磨床工作台的液压传动一、结构与工作情况 1、结构平面磨床，应用于机械加工行业，对机械零件进行精度较高的加工。
磨床工作时，要求其工作台水平往复运动。
外形图：实现工作台水平往复运动控制的是一套液压控制系统。
以下是液压控制系统的半结构原理图。
图3-2 磨床工作台的半结构原理图3-1 磨床工作台 1－床身 2－工作台 3－砂轮架 4－滑鞍 5－立柱液压传动系统由油箱、滤油器、液压泵、压力表、溢流阀、换向阀、液压缸、活塞、工作台、挡铁和行程开关组成。
２、传动系统图：液压缸固定在床身上，活塞连同活塞杆带动工作台作往复运动，液压泵由电动机驱动，从油箱中吸油并把压力油输入管路，经节流阀至换向阀。
当换向阀两端的电磁铁均不通电，其阀芯在两端弹簧力作用下处于中间位置时，管路中，P 、A 、B 、T 均不相通，液压缸两腔油路被封闭，活塞及工作台停止不动。
若换向阀左端的电磁铁通电，衔铁吸合，将其阀芯推至右端,使管路P 和A 通，B 和T 通，此时液压缸进油路为：泵3→节流阀6→换向阀（P →A ）→液压缸左腔。
回油路为：液压缸右腔→换向阀(B →T)→油箱，这时,活塞9连同工作台10在左腔液压力推动下向右移动。
当工作台上的挡铁11与行程开关12相碰时，触发左则电磁铁断电，右侧电磁铁通电，换向阀芯移至左端，使管路P 和B 通，A 和T 通。
液压缸进油路为: 泵3→节流阀6→换向阀(P →B) →液压缸右腔；回油路为：液压缸左腔→换向阀(A →T) →油箱。
这时,活塞带动工作台向左移动。
当挡块13再碰到行程开关时,又可控制电磁铁通断,使换向阀芯换位,从而实现工作台自动往复运动。
工作台的移动速度通过节流阀6调节。
当阀6开口大时,进入液压缸的流量大,工作台移动速度较高。
关小节流阀,工作台的运动速度即减慢。
泵输出油液的压力由负载（如切削力、摩擦力等）决定；另外,泵输出的压力油多于液压缸所需要的油,因此，多余的油应能及时排回油箱。
教案1平面磨床M7130
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1.M7130平面磨床的主电路中有（ C ）熔断器。 （A）三组 （B）两组 （C）一组 （D）四组 2.M7130平面磨床中，砂轮电动机和液压泵电动机都采用了（ A ） 正转控制电路。 （A）接触器自锁 （B）按钮互锁 （C）接触器互锁 （D）时间继电器
3.M7130平面磨床中，电磁吸盘退磁不好使工件取下困难，但退磁 电路正常，退磁电压也正常，则需要检查和调整（ D ）。 （A）退磁功率 （B）退磁频率 （C）退磁电流 （D）退磁时间
7.M7130 平面磨床中，砂轮电动机的热继电器经常动作，轴承正常， 砂轮进给量正常，则需要检查和调整( )。 C (A)照明变压器 (B)整流变压器 (C)热继电器 (D)液压泵电动机 8.M7130 平面磨床控制电路的控制信号主要来自( C (A)工控机 (B)变频器 (C)按钮 (D)触摸屏 )。
Байду номын сангаас
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（三）机床电器控制电路维修 1.M7130平面磨床的主要结构
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2.M7130平面磨床的控制要求
（1）砂轮电动机驱动砂轮旋转 （2）液压电动机驱动液压泵，泵出压力油，经液压传动 机构来完成工作台运动并实现砂轮的横向自动进给，并承 担工作台导轨的润滑 （3）冷却泵电动机驱动冷却泵，供给磨削加工时的切削 液。 （4）冷却泵电动机与砂轮电动机具有顺序联锁关系，在 砂轮电动机启动后才可开动冷却泵电动机。
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4、照明电路 由照明变压器T1将380V降为36V，并由开关SA2控制照明 灯EL。在T1二次则装有熔断器FU3作短路保护。 相关的试题：
数控机床的液压与气压系统
2)
卡盘通过卡爪的抓紧和放松动作来实现对工件的夹紧与放 松。工作中要能判别其卡爪是否夹紧工件，如果没有夹紧工件， 则数控加工程序不能执行，并在执行时发出报警信号。卡盘夹 紧支路是图上最左侧一条支路。压力油经减压阀9稳定工作压 力后，通过电磁换向阀10和手动换向阀11的左位进入液压缸13。 当电磁换向阀左线圈L3－Y1得电时，电磁阀工作在左位，压力 油进入液压缸13的左腔，液压缸右腔中的油流回油箱，缸杆右 移，卡盘夹紧动作。夹紧力的大小通过减压阀来调整，值的大 小可在压力表中观察得到。夹紧与否由缸杆上的撞块触发左极 限开关L3－S1与压力继电器12(L3－B1)的信号组合判别。
由接近开关LS16检测其位置信号，并通过变送扩展板传 送到CNC的PMC，控制交换台回转180°运动开始动作，接近开 关LS18检测到回转到位的信号，并通过变送扩展板传送到CNC 的PMC，控制HF3的4YA得电，托升缸上腔通入高压气体，活塞 带动托叉连同工作台在重力和托升缸的共同作用下一起下降； 当达到上下运动的下终点位置时由接近开关LS17检测其位置 信号，并通过变送扩展板传送到CNC的PMC，双工作台交换过 程结束，机床可以进行下一步的操作。在该支路中采用DJ3、 DJ4单向节流阀调节交换台上升和下降的速度，以避免较大的 载荷冲击及对机械部件的损伤。
图10－1 液压传动的工作原理
10.2 液压和气压传动系统在数控机床中的应用
1． 图10－2所示为TND360型数控车床液压系统原理。该机床 液压系统由液压站和五条液压支路组成。五条液压支路分别是 卡盘夹紧支路、尾架套筒移动支路、主轴变速支路和两条预留 支路。
图10－2 TND360型数控车床液压系统原理图
1）
松刀汽缸是完成刀具的拉紧和松开的执行机构。为保证 机床切削加工过程的稳定、安全、可靠，刀具拉紧拉力应大 于12kN，抓刀、松刀动作时间在2s以内。换刀时通过气压传 动系统对刀柄与主轴间的7∶24定位锥孔进行清理，使用高速 气流清除结合面上的杂物。为达到这些要求，尽可能地使其 结构紧凑、重量减轻，并且结构上要求工作缸直径不能大于 150mm，因此采用复合双作用汽缸(额定压力0.5MPa)可达到设 计要求。图10－5为H400型卧式加工中心主轴气压传动结构图。
毕业设计论文—M7130平面磨床电气控制设计
目录第1章M7130平面磨床的原理结构 (1)1.1M7130平面磨床的主要结构 (1)1.2M7130平面磨床的原理 (2)1.3电力拖动特点及控制要求 (3)1.3.1电力拖动特点 (3)1.3.2控制要求 (4)1.4电源形式 (4)第2章电气设计 (5)2.1电气控制设计 (5)2.2主电路分析 (5)2.3控制电路分析 (5)2.3.1电动机的控制 (5)2.3.2电磁吸盘的控制 (6)2.3.3照明及指示灯的控制 (6)第3章电气元件的选择 (7)3.1电动机的选择 (7)3.1.1电动机容量的选择 (7)3.1.2电动机的转速和结构形式的选择 (8)3.2热继电器 (9)3.3交流接触器 (9)3.4熔断器 (10)3.5按钮 (11)3.6变压器 (11)3.7电气柜的设计 (13)3.8平面磨床一般故障处理方法 (14)3.9磨床的电气保养 (15)结束语 (17)参考文献 (18)第1章 M7130平面磨床的原理结构1.1 M7130平面磨床的主要结构M7130 是卧轴圆台平面磨床:适用于磨削圆形薄片工件,并可利用工作台倾斜磨出厚薄不等的环形工件。
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。
M7130具有以下特点：（1）机床布局采用立柱右置，磨头、拖板与立柱的结构有新的突破，整机刚性更好。
（2）磨头采用国际通行的滚动轴承结构形式。
（3）机床的垂直、横向进给运动采用滚珠丝杠副，进给灵敏度高。
液压课程设计-平面磨床工作台往复运动液压系统
液压课程设计——平面磨床工作台往复运动液压系统学校：广西科技大学院系：机械工程学院班级：学号：指导老师：目录引言 (3)设计内容及要求 (6)液压系统的设计与计算 (7)液压系统油箱容量与结构设计与计算 (10)结束语 (17)参考文献 (18)引言磨床工作台的运动是一种连续往复直线运动，它对调速、运动平稳性、换向精度、换向频率都有较高的要求，因广泛采用液压传动。
磨床是一种精密加工机床，对液压系统有着较高的要求。
磨床中的平面磨床为精加工机床，磨削力及变化量不大，工作台往复速度较高，调速范围较广，要求换向灵敏迅速，冲击小换向精度要求不高。
液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。
液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量较轻，结构尺寸小，在同等的功率下，起重量的尺寸仅为直流电机的10%～20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便的实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。
因此，世界各国均已广泛的应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。
液压传动设备一般由四大元件组成，及动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——邮箱、蓄能器等。
液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以及控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。
（一）现今液压系统的优缺点液压传动的特点：液压传动技术与传统的机械传动相比，液压传动操作方便简单，调速范围广，很容易实现直线运动，具有自动过载保护功能。
液压传动容易实现自动化操作，采用电液联合控制后，可以实现更高程度的自动控制以及远程遥控。
液压传动系统可以灵活的布置各个元件，由于工作介质为矿物油，良好的润滑条件延长了元件的使用寿命。
由于液压传动的工作介质是流体矿物油，因而沿程、局部阻力损失和泄露较大，泄露的矿物油将直接对环境造成污染，有时候还容易引发各种安全事故。
平面磨床液压系统设计ppt课件
•
控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些，必要时也允许有
20%以内的短时间过流量。
•
所选液压阀明细见表3-3
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3.3液压缸的选择
• 根据对系统中液压缸主要参数的计算，选 择海德科技液压公司 C SM 16 TF 63/361250 M I-H型伺服液压缸。
• C SM 型伺服液压缸为双作用单活塞杆式 液压缸。具有安装连接方式多样以及可带 缓冲装置等特点。用于精密机床等伺服系 统
力流量28.8（L/min） 转速1000-1500 (r/min) 驱动功率6.4(kW)叶片泵
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3.2液压阀的选择
•
阀的规格，根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定
型产品的阀件。溢流阀按液压泵最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，要
考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。
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4.2.3 冷却器的选择
• 在一个工作循环中液压泵平均输入功率为 2058.3W ，平均输出的有效功率为1441W。 所以系统的平均发热功量为617.3W，根据 油箱散热面积计算出油箱的散热功率为
1050W
• 由于N散为1050W 大于系统发热量617.3W, 综上可得不用选择冷却器，采用自然风冷 即可满足要求。
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参考文献：
• [1] 雷天觉主编，新编液压工程手册，北京. 机械工业出版 社，2000
• [2] 成大先主编，机械设计手册，北京. 化学工业出版社， 2005
• [3] 王春行主编，液压控制系统，北京. 机械工业出版社， 2000
• [4] 孙文质编，液压控制系统，北京. 国防工业出版社， 1985
毕业设计---平面磨床 液压系统设计计算说明书
中期设计计算一．工况分析液压缸所受外负载：F w = F g + F f + F a式中：F g ——工作负载，在此取F g =4000N ；F a ——运动部件速度变化时的惯性负载；F f ——导轨摩擦阻力负载；F f =f （G+ F Rn ）式中：G ——运动部件重力（取质量m=400kg ，重力加速度g=9.8m/s 2,G=mg=3920N ）；F Rn ——垂直于导轨的工作负载，在此取F Rn =0；f —摩擦系数，在本设计方案中，平面磨床工作台运动速度属低速运动，所以根据表1-1，取动摩擦系数f=0.1，静摩擦系数f=0.2；导轨静摩擦阻力负载F fs =0.2×3920=784N ；导轨动摩擦阻力负载F fa =0.1×3920=392N ；惯性载荷a F =G g ΔυΔt 式中 g ——重力加速度；g=9.8m/s ²；∆υ—— 速度变化量，取∆υ=5m/min ≈0.083m/s ；∆t —— 起动或制动时间，平面磨床一般去∆t=0.5s ；所以a F = 66.4N机床起动加速时：F w = F g + F fs +F a =4000+784+66.4=4850.4N机床平稳运动时：F w = F g + F fa =4000+392=4392N机床减速运动时：F w = F g + F fa –F a =4000+392-66.4=4325.6N二．初选系统工作压力压力的选择要根据载荷大小和设备类型而定．还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件供应情况等的限制．载载荷一定的情况下，工作压力低，势必要加大执行元件的结构尺寸，对某些设备来说，尺寸要受到限制，从材料消耗角度看也不经济；反之，压力选得太高，对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高，必然要提高设备成本,所以压力可以选低一些。
根据表格1-2，初选系统工作压力为P1=1.5MPa 。
浅析液压传动分析
浅析液压传动1.摘要为了进一步认识液压传动在当今社会的应用意义和发展前景，对学过的知识简单的做以总结。
本文通过对液压传动定义的理解，优缺点、组成及实例分析等得到液压传动在各个行业不同层次都有广泛的应用，是重要的现代化、大型化机械辅助设备。
对液压传动的利用促进了工农业生产的自动化。
虽应用广泛但也有许多不足的地方，为了实现液压系统更高水平的自动化和机械化，必须解决现已发现的问题，促进液压技术的创新和发展。
2.液压传动的意义及优缺点2.1 意义在液压传动广泛地应用之前大多都采用机械传动，机械传动主要是齿轮传动、带传动、链条传动等都是利用摩擦力进行机械传动。
应用机械传动有时不能保证严格的传动比，有的技术要求较高，我国现有的技术不能满足生产。
而液压传动与机械传动的相互配合不仅节约了成本，解决了技术较难的问题还提高了生产效率促进了经济技术的发展。
液压传动的研究和应用推进了现代工业机电液一体化的开发进程。
2.2 优点(1)传动平稳：油液能的连续流动进行传动，油液有吸振能力，传动十分平稳，便于实现频繁的换向。
(2)质量轻体积小：液压传动与机械、电力等传动方式相比，在输出同样功率的条件下，体积和质量小很多，因此惯性小、动作灵敏。
(3)承载能力大：液压传动易于获得很大的力和转矩，广泛用于压制机、隧道掘进机、万吨轮船操舵机和万吨水压机等。
(4)容易实现无级调速：在液压传动中，调节液体的流量就可实现无级凋速，并且凋速范围很大，可达2000：1，很容易获得极低的速度。
(5)易于实现过载保护：液压系统中的安全保护措施，能够自动防止过载，避免发生事故。
(6)液压元件能够自动润滑：液压油作为工作介质，使液压传动装置能自动润滑。
(7)容易实现复杂的动作提高生产效率。
(8)简化机构：液压传动可简化机械结构，从而减少了机械零部件数目。
(9)便于实现自动化：液压系统中，液体的压力、流量和方向是非常容易控制的，再加上电气装置的配合，很容易实现复杂的自动工作循环。
第四章 M7120平面磨床电路
第四章 M7120平面磨床电路智能实训单元一、电路分析M7120型平面磨床的电气控制线路可分为主电路、控制电路、电磁工作台控制电路及照明与指示灯电路四部分。
1.主电路分析主电路中共有四台电动机，其中M1是液压泵电动机实现工作台的往复运动；M2是砂轮电动机，带动砂轮转动来完成磨削加工工件；M3是冷却泵电动机；它们只要求单向旋转，分别用接触器KM1、KM2、控制。
冷却泵电机M3只是在砂轮电机M2运转后才能运转。
M4是砂轮升降电动机，用于磨削过程中调整砂轮和工件之间的位置。
M1、M2、M3是长期工作的，所以都装有过载保护。
M4是短期工作的，不设过载保护。
四台电动机共用一组熔断器FU1作短路保护。
2.控制电路分析（1）液压泵电动机M1的控制合上总开关QS1后，整流变压器一个副边输出130伏交流电压，经桥式整流器VC整流后得到直流电压，使电压继电器KA获电动作，其常开触头（7区）闭合，为启动电机做好准备。
如果KA不能可靠动作，各电机均无法运行。
因为平面磨床的工件靠直流电磁吸盘的吸力将工件吸牢在工作台上，只有具备可靠的直流电压后，才允许启动砂轮和液压系统，以保证安全。
当KA吸合后，按下启动按钮SB3，接触器KM1通电吸合并自锁，工作台电机M1启动运转，HL2灯亮。
若按下停止按钮SB2,接触器KM1线圈断电释放，电动机M1断电停转。
（2）砂轮电动机M2及冷却泵电机M3的控制按下启动按钮SB5，接触器KM2线圈获电动作，砂轮电动机M2启动运转。
由于冷却泵电动机M3与M2联动控制，所以M3与M2同时启动运转。
按下停止按钮SB4时，接触器KM3线圈断电释放，M2与M3同时断电停转。
两台电动机的热断电器FR2和FR3的常闭触头都串联在KM2中，只要有一台电动机过载，就使KM2失电。
因冷却液循环使用，经常混有污垢杂质，很容易引起电动机M3过载，故用热继电器FR3进行过载保护。
（3）砂轮升降电动机M4的控制砂轮升降电动机只有在调整工件和砂轮之间位置时使用，所以用点动控制。
M7120平面磨床的PLC改造
目录目录 (1)摘要 (2)前言 (4)第一章M7120平面磨床简介 (7)1.1M7120平面磨床控制原理图................................. 错误!未定义书签。
1.2M7120平面磨床的结构及功能 (8)1.3M7120平面磨床的电气控制系统分析 (10)1.4M7120平面磨床电气控制特点与故障分析 (12)第二章 PLC介绍 (12)2.1PLC的发展 (13)2.2德国西门子（SIEMENS）PLC介绍 (15)第三章硬件设计 (15)3.1PLC的物理结构 (15)3.2PLC型号的选择 (17)3.3PLC电气控制系统I/O设备的选择 (18)3.4PLC的外部接线图 (20)第四章软件设计 (21)4.1功能介绍 (21)4.2PLC控制程序分析 (24)4.3程序梯形图 (26)4.4程序语句表.............................................. 错误!未定义书签。
4.5程序调试及遇到的问题分析................................ 错误!未定义书签。
致谢. (39)参考文献 (28)摘要本次设计的内容主要是利用PLC（Programmable Logic Controller）对M7120平面磨床的控制部分进行改造。
我先对本次的设计进行了总体的思考和分析，使自己对M7120平面磨床的基本结构、运动情况、加工工艺要求等有一定的了解。
M7120平面磨床主要有车身、主轴变速箱、尾座进给箱、丝杠、光杠、刀架和溜板箱等组成。
对M7120平面磨床电气控制部分进行分析得出它需要完成开门断电功能、主轴电动机的正反转控制功能、刀架的快速移动功能、冷却泵电动机的控制。
然后根据电气控制电路的线路图，编译PLC的梯形图，编译通过后，利用PLC实验台进行实验仿真。
由于PLC极高的可靠性，极丰富的指令集，易于掌握，便捷的操作，丰富的内置集成功能，实时特性。
液压基本回路的安装与调试—速度控制回路的设计、安装与调试
（二）容积调速回路
变量泵+定量执行元件 定量泵+变量马达
变量泵+变量马达
（二）容积调速回路
（二）容积调速回路
定 量 泵 + 变 量 马 补油泵 达
过载 保护
控制补 油压力
回路的速度刚性受负载变化影响:
随着负载增加，因泵和马达的泄漏增加， 致使马达输出转速下降
（二）容积调速回路
变 量 泵 + 变 量 马 达
2.应用Fluidsim软件进行对所设计的 液压回路进行仿真；
3.在FESTO液压实训台上对液压回路 进行安装和调试，分别测量液压缸前 进及返回行程时间、工作压力和背压 ，填写表；
平面磨床液压回路数据测量
方向
p
p1
p2
t
前进行程
返回行程
活塞无杆腔面积： APN=2.0cm2 活塞有杆腔面积： APR=1.2cm2 油缸的行程： s=0.2m
任务6.2 速度控制回路的设计、安装与调试
教学目标
1.熟知速度控制回路的类型及应用； 2.能够根据控制要求进行速度控制回路的设计与
仿真； 3.能够根据原理图进行速度控制回路的安装、调
试与故障排除。
知识点 速度控制回路
一. 调速回路
缸的速度：v=q/A 液压缸A确定，改变输 入缸q来调速
马达转速：n=q/VM 改变q 来调速
低速段，马达排量调至最大，从小到大调节变量泵排量
高速段，泵为最大排量，从大到小调节变量马达的排量
（三）容积节流调速回路
（三） 容积节流调速回路
二. 快速运动回路
差动连接快速回路
节
流
调
蓄能器快速回路
速
回
平面磨床液压原理
平面磨床液压原理平面磨床是一种用于加工平面的精密磨削设备，其主要是通过液压原理来实现其工作功能。
液压系统是平面磨床的核心部分，它通过液压力将磨削工具与工件紧密接触，实现磨削操作。
平面磨床液压系统主要包括液压源、调节元件、执行元件和控制元件等多个组成部分。
首先，液压源是平面磨床液压系统的动力来源，一般是通过一个液压泵将液体压入液压系统。
液压泵可以是柱塞式泵、齿轮泵或液压马达等形式，其主要作用是产生压力和流量以供应液压系统使用。
其次，液压系统的调节元件主要起到控制和调节压力、流量和方向等参数的作用。
其中，压力调节阀用于控制液压系统的工作压力，流量调节阀用于调节液压系统的液体流量，方向控制阀用于控制液体的流向。
然后，液压系统的执行元件主要是指液压缸和液压缸驱动系统。
液压缸是平面磨床上的主要执行元件，它通过液体的压力力量来驱动磨削工具的移动。
液压缸的驱动系统可以使用电液伺服系统，通过传感器和控制器来实时监测和控制液压缸的运动。
最后，液压系统的控制元件用于对整个液压系统进行控制和监测。
常见的控制元件有液压控制器、压力开关、流量计、温度传感器等。
这些控制元件可以实现对液压系统工作参数的实时检测和监控，并通过反馈信号调整和控制整个系统的工作状态。
平面磨床液压系统的工作原理如下：当液压泵启动时，液体被泵送到液压缸中，液压缸的活塞受到液体的压力作用，推动磨削工具进行磨削操作。
液体的压力由压力调节阀进行调节，而液体的流量由流量调节阀进行调节。
通过方向控制阀的控制，液压系统可以实现磨削工具的前进、后退、停止等运动。
当磨削工具与工件接触时，液压系统会根据设定的参数进行相应的调整。
例如，如果磨削工具与工件的接触压力过大，液压系统会根据压力开关的信号，自动调整液压压力或停止运行，以保护设备和工件不被损坏。
总之，平面磨床液压原理是利用液压系统实现磨削工具与工件的紧密接触，并通过液压力的驱动，实现平面磨削操作。
液压系统通过调节元件、执行元件和控制元件等多个组成部分，实现对整个系统的控制和调节。
平面磨床液压系统仿真实验
平面磨床液压系统仿真实验
一、引言
在我国制造业的快速发展背景下，平面磨床作为一种常见的金属加工设备，其性能和效率直接影响到生产进程。
液压系统作为平面磨床的核心部分，其工作性能对磨床的稳定性和精度起着决定性作用。
本文针对平面磨床液压系统进行仿真实验，以期为实际生产中的应用提供理论依据。
二、平面磨床液压系统概述
平面磨床液压系统主要由液压泵、液压阀、液压缸和液压马达等组成。
其工作原理是：液压泵将油液从油箱中抽出，经过液压阀的控制，输送到液压缸和液压马达，从而实现磨床的工作部件的运动。
三、仿真实验方法
采用AMESim软件进行仿真实验。
首先，建立平面磨床液压系统的三维模型，包括液压泵、液压阀、液压缸和液压马达等部件；然后，设定相关参数，如油液的物理性质、泵的转速等；最后，进行仿真实验，观察系统在不同工况下的运行状态。
四、实验结果与分析
1.在不同泵转速下，液压系统的压力和流量变化情况。
2.在不同负载下，液压系统的响应速度和稳定性。
3.分析系统在各种工况下的性能，找出存在的问题，并提出改进措施。
五、结论
通过对平面磨床液压系统的仿真实验，了解了系统在不同工况下的运行特
性，为优化设计提供了依据。
同时，也为实际生产中液压系统的故障诊断和维护提供了参考。
卧轴矩台平面磨床M7130H_JM说明书
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（四）机床润滑（图 3）
图中 序号
润滑处的名称
1 砂轮座水平导轨润滑用的前油槽
2 工作台换向摇杆小轴润滑
3 立柱左侧垂直导轨
4 立柱右侧垂直导轨的润滑油孔
5 立柱右侧垂导轨压板的润滑油孔
6 砂轮座自动变向杆小轴的润滑油孔
7 砂轮座水平导轨润滑用的后油槽
8 砂轮主轴后轴承润滑
9 立柱左侧垂直导轨润滑油孔
邮政编码：310022 电话：（0571）87295819
2006 年 2 月版
M7130H 型
使用说明书
目录
机械、液压部分
（一）主要规格 （二）操作手柄一览表 （三）机械传动
1 机械传动系统图 2 滚动轴承明细表 3 齿轮、蜗杆、蜗轮用丝杆明细表 （四）机床润滑 （五）机床机构 1 床身及工作台 2 工作台液压筒 3 立柱 4 拖板 5 垂直进刀减速器 6 砂轮座 7 砂轮座手动机构 8 垂直进刀机构 9 砂轮座液压筒 10 砂轮修整器 11 手动润滑开关 （六）机床液压系统说明 （七）机床液压传动的调整 （八）机床液压系统中可能性故障 （九）机床的搬运与安装 （十）使用机床的准备工作 （十一）使用机床的实践指示 （十二）机床附件目录 （十三）备件目录 （十四）备注
（图 9） 6．砂轮座(图 10) 砂轮座主体(1)有两个燕尾形导轨，主体后端面上装有支架(2)，支架与拖板中的液压筒活 塞杆相连接，前端有钢套镶铜的开槽轴承(3)安在前轴承座的锥孔中，要调整轴承必须松开螺 钉(5)，按逆时针方向旋转螺帽(6)，可以收紧轴承。按顺时针方向拧紧螺帽(6)，可以松开轴 承调整轴承后必须把螺钉(5)旋紧，在旋螺钉(5)时滑块(7)就将轴承拉紧在轴承座上，因而轴 承得以具有能保证正常的适当几何形状，油液经过油环(8)甩起，由主轴上的螺旋油槽将油带 入前轴承与主轴之间，注入前轴承的油液应预先过滤，油孔在主体上有塞子(9)盖住，油位按 油标(10)上的红线可以确定。主轴后端装有滚动轴承，使用脂润滑。 为了使主轴达到动平衡以及砂轮卡盘和砂轮得到静平衡，有锲块(12)可以调整，电动机 的转子(13)直接装在主轴上，定子(14)压在砂轮座的壳体里，风扇(15)经过后罩(16)吸进空气 使电动机冷却罩里的孔有铁丝网包着，热空气从外壳旁边，经过用网眼盖包着的口(17)放出， 砂轮卡盘(18)安装在主轴前面退拨部分，在砂轮卡盘上固定着砂轮。 砂轮外罩(19)和卸砂轮用的前盖是为使工作人员避免机床上可能发生的伤害而设的，遮 板(20)是为了在磨削时阻挡砂轮碎屑及冷却液之用磨削大部分伴用冷却液，冷却液从冷却液 泵经过支架(22)和(23)上面的钢管(24)进入喷嘴(21)，钢管的一端连接橡皮管(25)，支架(22)及 (23)上装有压板(26)，调整砂轮座横向移动的撞块(27)即沿此压板的槽子调整位置。 修整砂轮时，可将挡水罩(28)抽出，以便修整砂轮，待砂轮修整完毕，再把挡水罩(28) 推入，使工作时冷却液不会飞出来。
液压传动课程设计题目
1. 汽车板簧分选实验压力机(立式)，液压缸对工件(汽车板簧)施加的最大压力为3万N，动作为：快进T工进T加载T保压T慢退T快退，快进速度14mm/s,工进速度0.4mm/s，要求液压缸上位停止、下行时、保压后慢退不能失控。
最大行程600mm。
试完成：(1) 系统工况分析；(2) 液压缸主要参数确定；(3) 拟定液压系统原理图；(4) 选取液压元件；(5) 邮箱设计(零件图)；*(6) 邮箱盖板装配图、零件图;(7) 集成块零件图；2. 图示液压系统中，液压缸的直径D=70mm,活塞杆直径d=45mm,工作负载F=16kN,液压缸的效率=0.95,不计惯性力和导轨摩擦力。
快速运动时速度为w=7m/min，工作进给速度为V2=0.053m/min，系统总的压力损失为折合到进油管路p i=0.5 106Pa。
试求：1）液压系统实现快进-工进-快退-原位停止的工作循环时电磁铁、行程阀、压力继电器的动作顺序表。
2）计算并选择系统所需要的元件,并在图上标明各元件的型号。
3. 钻孔动力部件质量m=2000kg,液压缸的机械效率n w=0.9,钻削力Fc=16000N工作循环为：快进—工进—死挡铁停留—快退—原位停止。
行程长度为150mm ,其中工进长度为50m m。
快进、快退速度为75mm/s，工进速度为1.67 mm/s。
导轨为矩形，启动、制动时间为0.5s。
要求快进转工进平稳可靠，工作台能在任意位置停止。
4. 单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统,要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进——工进——快退——停止。
主要性能参数与性能要求如下：切削阻力FL=30468N运动部件所受重力G=9800N;快进、快退速度1 = 3=0.1m/s,工进速度2=0.88X 10-3m/s ;快进行程L1=100mm,工进行程L2=50mm;往复运动的加速时间△ t=0.2s动力滑台采用平导轨，静摩擦系数卩s=0,动摩擦系数卩d=0.1液压系统执行元件选为液压缸。
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• 4.1 液压泵站油箱的设计 • 液压油箱的作用是贮存液压油、分离液压 油种的杂质和空气，还起到散热，为系统 提供元件的安装位置的作用。 • 设计本液压泵站泵站油箱尺寸为： • 长：800mm；宽：700mm；高：600mm。
4.2 液压辅件的选择
• 4.2.1 蓄能器的选择 • 本系统中液压执行元件快速运动，由蓄能 器来补充供油，即蓄能器做辅助动力源
•
3.2液压阀的选择
• • 阀的规格，根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定 型产品的阀件。溢流阀按液压泵最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，要 考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。 控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些，必要时也允许有 20%以内的短时间过流量。
结束
由于设计经验有限，设计中的不足之处恳 请老师批评指正。谢谢！
• 选用四平液压件厂的NXQ1-L2.5/10-H型气 囊式蓄能器。 配用奉化液压件二厂的AQJL20H2型蓄能器控制阀组。
4.2.2 过滤器的选择
• 液压油中往往含有颗粒状杂质，会造成液压 元件相对运动表面的磨损、滑阀卡滞、节流孔口 堵塞，使系统工作可靠性大为降低。在系统中安 装一定精度的滤油器，是保证液压系统正常工作 的必要手段。 • 本系统中吸油过滤器选用温州远东液压有限公司 生产的 YXV-100×40F型箱上吸油过滤器。 • 伺服阀前过滤器选用ZU-E 100X5 BS • 回油过滤器选用黎明液压有限公司生产的YLH100×40S 型回油过滤器。
•
所选液压阀明细见表3-3
3.3液压缸的选择
• 根据对系统中液压缸主要参数的计算，选 择海德科技液压公司 C SM 16 TF 63/361250 M I-H型伺服液压缸。 • C SM 型伺服液压缸为双作用单活塞杆式 液压缸。具有安装连接方式多样以及可带 缓冲装置等特点。用于精密机床等伺服系 统
• 5.2.1 液压传动系统的使用
• 1．做到液压系统的合理使用，必须注意以下事项： • 油箱的液压油应经常保持正常液面。配管和液压缸的容量 很大时，最初应放入足够ห้องสมุดไป่ตู้量的油液，在启动以后，由于 油液进入了管道和液压缸，液面会下降，甚至使过滤器漏 出液面，因此必须再一次补充油液。在使用过程中还会发 生泄漏，应该在油箱上设置液位计，以便经常观察和补充 油液。 • 2．回路里的空气应全部清除掉。回路里进入空气后，因 为气体的可压缩性，所以随着负荷的变动，油缸的运动也 要受到影响
3.1.2 确定液压泵的流量
• • • • • • • • • • • 系统使用蓄能器作辅助动力源时
式中 K—系统泄露系数，可取K=1.15； —液压设备工作周期(s)； —每一个液压缸在工作周期中的总耗油量()； z—液压缸个个数。 由上式可得叶片泵的流量： Q溢流为溢流阀稳定工作的最小流量 考虑到系统存在泄漏，液压泵的额定流量Q >=1.15qvp1, 所以，Qn=1.15 * 24.4=26.9 L/min 故选用YB- D31.5型双作用定量叶片泵，其额定流量31.5 L/min，额定工作压 力为10MPa，转速为960r/min，重量为16/kg。 液压泵主要参数如下 额定压力10 (MPa) 零压流量31.5 ( L/min) 额定压 力流量28.8（L/min） 转速1000-1500 (r/min) 驱动功率6.4(kW)叶片泵
4.2.3 冷却器的选择
• 在一个工作循环中液压泵平均输入功率为 2058.3W ，平均输出的有效功率为1441W。 所以系统的平均发热功量为617.3W，根据 油箱散热面积计算出油箱的散热功率为 1050W • 由于N散为1050W 大于系统发热量617.3W, 综上可得不用选择冷却器，采用自然风冷 即可满足要求。
6 系统工作原理方框图
MatlAB仿真结果：
系统单位阶跃响应：
开环频域响应：
闭环的频域响应：
参考文献：
• [1] 雷天觉主编，新编液压工程手册，北京. 机械工业出版 社，2000 • [2] 成大先主编，机械设计手册，北京. 化学工业出版社， 2005 • [3] 王春行主编，液压控制系统，北京. 机械工业出版社， 2000 • [4] 孙文质编，液压控制系统，北京. 国防工业出版社， 1985 • [5] 林建亚，何存兴. 液压元件, 北京. 机械工业出版 社,1988 • [6] 张宜华，精通MATLAB5，北京. 清华大学出版社， 1999
题目：平面磨床电液位置伺服系统设计
学生姓名：谢朝阳 指导老师：刘劲军
设计技术参数
• 根据生产实际需要，设计平面磨床电液位 置伺服系统。采用伺服阀控油缸带动工作 台的位置随动系统。参数为：工作台质量 为m = 400kg，台长为120cm，最大移动时 间为10秒，最大加速度=0.8，切削反力 12000N，摩擦系数为0.05，要求位置误差 为0.04mm，位置分辨率为0.04mm，切削 误差为±0.1mm，设计电液随动系统。
液压系统设计
• 液压系统原理图由拟定 好的控制回路及液压源 组合而成。 • 拟采用定量泵+蓄能 器+卸荷阀的压力供油 回路。卸荷阀的选用可 以在系统及蓄能器充油 压力达到设定值时，自 动实现液压泵的卸载， 从而减少溢流损失，延 长液压泵的寿命，并且 能够降低液压油温升。
• 3.1.1 确定液压泵的最大工作压力 • • 式中—液压缸最大工作压力，为 P1=FW/A2=13551/21OO=6.453MPa； • —从液压泵出口到液压缸入口之间总管路损失，简单系统可取 0.5MPa。 • 一般，溢流阀的调整压力比系统的最高工作压力高0.5MPa，故泵的 最高工作压力PP = 6.453 + 0.5 +0.5= 7.453MPa • 此为系统稳态压力，系统实际工作时还存在动态超调压力，其值总是 超过稳态压力，所以选择泵的规格时，其公称压力比计算的最高稳态 压力值高出25%-60%，于是选择液压泵的公称压力Pn=1.30PP =1.3×7.453=9.55MPa • 所以，系统供油的叶片泵选择公称压力为10MPa
4.2.4液压辅件明细表
• 5.1液压元件的安装
• 1．安装前元件应进行质量检查，根据情况 进行拆洗并应进行测试，合格后安装； • 2．安装前元件应将各种自动控制仪表（如 压力计、点接触压力计、压力继电器等） 进行校验。这对以后的调整极为重要，以 避免不准确而造成事故； • 5．液压泵的入口、出口和旋转方向要在其 上标明，不得反接；