辛 鑫，劉新凱

（瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司，遼寧 瓦房店116300）

3MZ1420軸承外溝道磨床改造

辛 鑫，劉新凱

（瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司，遼寧 瓦房店116300）

針對(duì)3MZ1420軸承外溝道缺少反磁環(huán)節(jié)，線(xiàn)路老化，維修困難，缺少計(jì)數(shù)修整，不方便操作者選擇修整方式等問(wèn)題，增加反磁電容，并利用PLC對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行改造，增加計(jì)數(shù)修整程序，使得操作簡(jiǎn)單，維修便捷，解決了套圈的殘磁問(wèn)題，增加了電氣元件的使用壽命，減少了機(jī)床維修時(shí)間。

外溝道磨床；三菱PLC；反磁電容；計(jì)數(shù)修整

1 前言

軸承加工過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要，想要達(dá)到外圈、內(nèi)圈、鋼球和保持架四部分的完美組合，每一部件在傳遞到下一步工序之前的清潔度都有一定的要求，如果表面吸附了異物，對(duì)后序工序的加工質(zhì)量會(huì)造成相當(dāng)大的影響，可見(jiàn)軸承清潔度對(duì)軸承加工的重要性。

2 原有機(jī)床存在的缺陷

2.1 殘磁問(wèn)題

3MZ1420外溝道磨床在加工過(guò)程中，需要將軸承套圈吸附在工件軸的磁盤(pán)上。由于磁盤(pán)具有很強(qiáng)的磁性，在加工結(jié)束以后，套圈上會(huì)殘留少量殘磁，而殘留的磁力會(huì)吸附空氣中的粉塵、鐵屑等異物，在進(jìn)行下一步工序的加工時(shí)，由于表面異物的存在，會(huì)使得支點(diǎn)把套圈抬高，偏離中心點(diǎn)，影響加工尺寸，所以必須要添加反磁環(huán)節(jié)，解決套圈的殘磁問(wèn)題。

2.2 計(jì)數(shù)修整

套圈在加工過(guò)程中，砂輪會(huì)因?yàn)槟ハ髟斐梢欢ǔ潭鹊亩氯筒讳h銳利，減少金屬的去除量和磨削效率，容易產(chǎn)生燒傷，影響套圈的質(zhì)量，所以要用修整器上的金剛筆對(duì)砂輪表面進(jìn)行修整，去掉堵塞物，使砂輪重新變得銳利。加工不同尺寸的產(chǎn)品，砂輪的修整頻次也有所不同，為了能夠更好地完成套圈的加工，提供更多的修整頻次的選項(xiàng)變得尤為重要。

2.3 中間繼電器

設(shè)備中大量繼電器的老化是產(chǎn)生設(shè)備故障的重要原因之一，繼電器都有自己的壽命，過(guò)于頻繁的吸合會(huì)大大減少它們的壽命，使觸點(diǎn)燒壞。繼電器過(guò)多，線(xiàn)路復(fù)雜，維修維護(hù)的難度很大。

3 反磁系統(tǒng)詳解

3.1 YH充磁原理

機(jī)床的反磁系統(tǒng)如圖1所示。經(jīng)過(guò)整流橋塊，將110V的交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流信號(hào)，53對(duì)應(yīng)的是正極，57對(duì)應(yīng)的是負(fù)極，KA1和KA2的繼電器線(xiàn)圈同時(shí)得電，KA3繼電器線(xiàn)圈不得電，時(shí)間繼電器T3、T4不工作。此時(shí)KA1和KA2的長(zhǎng)開(kāi)觸點(diǎn)會(huì)閉合。KA1的觸點(diǎn)閉合，目的是將整流得到的110V左右的直流電壓加在YH磁盤(pán)線(xiàn)圈上，線(xiàn)圈兩端54對(duì)應(yīng)正電壓，62對(duì)應(yīng)負(fù)電壓，YH線(xiàn)圈上被充入磁性，將軸承吸住，此時(shí)可認(rèn)為軸承上帶有正磁性。而KA2的長(zhǎng)開(kāi)觸點(diǎn)閉合，目的是通過(guò)限流電阻R給電容C充電，59對(duì)應(yīng)的是電容的正極，60對(duì)應(yīng)的是電容的負(fù)極。RP為滑動(dòng)變阻器，調(diào)節(jié)它的大小可以改變上磁電流，從而改變磁盤(pán)YH的磁力大小，電流大小可通過(guò)串聯(lián)的電流表A監(jiān)測(cè)。

圖1 反磁系統(tǒng)

3.2 YH反磁原理

當(dāng)完成一個(gè)磨削周期后，砂輪軸和工件軸都退回起始位置，KA1和KA2的線(xiàn)圈同時(shí)斷電， T3得電，開(kāi)始計(jì)時(shí)，KA3線(xiàn)圈仍然不得電，T4不得電。此時(shí)YH兩端110V電壓消失，在YH兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬間的反電動(dòng)勢(shì)，為了防止反電動(dòng)勢(shì)巨大的沖擊，在YH兩端并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管，將反電動(dòng)勢(shì)化解，此時(shí)軸承上還殘存少量正磁性，也就是我們所說(shuō)的殘磁。將反電動(dòng)勢(shì)化解后，T3的計(jì)時(shí)時(shí)間到，T4得電，開(kāi)始計(jì)時(shí)，同時(shí)KA3線(xiàn)圈得電，KA3的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，把電容C兩端的電壓加到Y(jié)H兩端，此時(shí)54點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是負(fù)電壓，62點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是正電壓，剛好與充磁時(shí)是相反的，產(chǎn)生的反向磁性剛好可以將軸承上的正磁性抵消，從而達(dá)到去除殘磁的目的。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，這個(gè)反磁的時(shí)間以0.8s為最佳，也正是T4的計(jì)時(shí)時(shí)間。當(dāng)T4計(jì)時(shí)時(shí)間到，機(jī)械手動(dòng)作，將已去除殘磁的軸承推進(jìn)下料道。有了反磁系統(tǒng)的幫助，可以將軸承上的殘留磁力去除，套圈就不會(huì)再因?yàn)榇帕Φ拇嬖谖疆愇?，從而提高了軸承在工序間的清潔度，圖2所示為反磁的PLC程序段。

圖2 反磁程序

4 計(jì)數(shù)修整環(huán)節(jié)

在機(jī)床的原位狀態(tài)下，按下X34可以設(shè)置修整頻次，從1～5分別為每干1個(gè)活一修整到每干5個(gè)活一修整五種方式的選擇，每選擇一種方式，其他方式便通過(guò)復(fù)位指令清除，保證唯一性。如果想要修改修整頻次，可以通過(guò)按下X35將計(jì)數(shù)清零。當(dāng)機(jī)床加工到精進(jìn)環(huán)節(jié)時(shí)，利用這一步驟對(duì)修整計(jì)數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，例如每干2個(gè)活就會(huì)精進(jìn)2次，所以可以利用精進(jìn)的次數(shù)確定修整頻次。通過(guò)以下程序段可以實(shí)現(xiàn)，如圖3為修整計(jì)數(shù)程序。

5 機(jī)床電氣系統(tǒng)的工作原理

原機(jī)床采用繼電器控制，現(xiàn)利用PLC對(duì)原有設(shè)備的電氣系統(tǒng)進(jìn)行了改造。

5.1 機(jī)床工作控制原理

如圖4所示為3MZ1420的機(jī)床自動(dòng)循環(huán)圖。根據(jù)流程圖可以清楚地看出機(jī)床每一個(gè)步驟所需要的觸發(fā)條件。表1所示的是按鈕及電磁閥的功能。將圖4和表1結(jié)合，能夠清晰地看出機(jī)床的自動(dòng)循環(huán)過(guò)程。

表1 按鈕電磁閥功能

圖3 修整計(jì)數(shù)程序

圖4 機(jī)床自動(dòng)循環(huán)圖

5.2 機(jī)床循環(huán)梯形圖

利用每一步的執(zhí)行順序，可設(shè)計(jì)出所需要的PLC梯形圖程序，如圖 5。在編制過(guò)程中每一步所需要的器件都進(jìn)行編號(hào)，觸點(diǎn)用X，線(xiàn)圈用M、Y、T等。配合機(jī)床的梯形圖，PLC的外部接線(xiàn)圖應(yīng)運(yùn)而生，如圖 6。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)3MZ1420機(jī)床的改進(jìn)，徹底解決了軸承的殘磁問(wèn)題，大大提高了軸承的加工精度。隨著社會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，電氣改造的諸多

圖5 機(jī)床循環(huán)程序圖

優(yōu)勢(shì)都有了用武之地。日新月異層出不窮的高科技元件，為機(jī)床改造提供了有力的保障。只有不斷學(xué)習(xí)新的技術(shù)，才能更好地從機(jī)床改造的過(guò)程中為企業(yè)謀取利益，實(shí)現(xiàn)向現(xiàn)代化科技型企業(yè)的完美轉(zhuǎn)型。

圖6 PLC外部接線(xiàn)圖

（編輯：王立新）

Improvement on 3MZ1420 bearing outer raceway grinder

Xin Xin, Liu Xinkai
( Wafangdian Bearing Group Co.,Ltd., Wafangdian116300,China )

In view of these phenomena with 3MZ1420 bearing outer raceway: lack of anti-magnetic process, aging lines, diff i cult in maintenance, lack of counting dressing, and inconvenient for operator to select dressing methods, anti- magnetic capacitance was added, and the original equipment was improved using PLC. By using the counting dressing program, the equipment bacame simple in operation and convenient in maintenance, and the problem of residual magnetism of ring was solved and the service life of the electrical elements was increased with less machine maintenance time.

outer raceway grinder; Mitsubishi PLC; anti- magnetic capacitance; counting dressing

TG581+.2

B

1672-4852（2017）02-0012-04

2017-04-04.

辛 鑫（1986-），男，工程師.