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镁锭切削机自动化改造技术研究
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  镁锭切削机自动化改造技术研究_电子/电路_工程科技_专业资料。针对我国目前在用的镁锭切削机大多存在自动化程度不高、切削颗粒大小无法自动调节的缺点,提出了保持镁锭进给速度不变、利用可编程控制器(PLC)和PID自动控制技术对主轴转速进行闭环控制的方法来改造传统的镁锭切削机.设计了自动上料机构,绘制了闭环控制的原理图,编写了编码器测速和PID调节环节

  2013年8月 第41卷第16期 机床与液压 MACHINE TOOL&HYDRAUUCS Aug.2013 Vol-41 No.16 DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2013.16.061 镁锭切削机自动化改造技术研究 刘勇军,余爱香,李鑫 (鹤壁职业技术学院机电工程学院,河南鹤壁458030) 摘要:针对我国目前在用的镁锭切削机大多存在自动化程度不高、切削颗粒大小无法自动调节的缺点,提出了保持镁 锭进给速度不变、利用可编程控制器(PLC)和PID自动控制技术对主轴转速进行闭环控制的方法来改造传统的镁锭切削 机。设计了自动上料机构,绘制了闭环控制的原理图,编写了编码器测速和PID调节环节的PLC程序。该技术方案已经应 用在ZMJ一700型镁锭切削机上,运行良好。通过对改造前后的镁锭切削机加工的镁粒尺寸的统计分析表明,改造后的全 自动镁锭切削机加工出的镁粒产品合格率比改造前提高了6%,效益明显。 关键词:镁锭切削机;PLC;变频器;PID;统计分析 中图分类号:TP23 文献标识码:A 文章编号:1001—3881(2013)16—195—4 由于镁合金具有密度小、比强度高、弹性模量 大、承受冲击载荷能力大等特点而广泛应用于航空、 航天、汽车等工业部门。在金属冶炼的过程中添加镁 粉便可加工出镁合金。镁粉的加工方法有:铣削法、 喷雾法、球磨法等…。国内镁粉生产过程主要是先将 镁矿冶炼成镁锭,然后由镁锭切削机切成颗粒再磨制 而成的。镁粉颗粒的均匀度和尺寸大小对合金的性能 有较大的影响,所以控制镁粉颗粒的质量非常重要。 而镁粉颗粒质量与镁锭切削机有直接关系,所以研究 镁锭切削机对提高镁粉加工产品的成品率具有重要意 义。 由于金属镁的产量较小,对镁产品加工装备的研 究较少旧-,目前使用的镁锭切削机大多为手动控制, 镁颗粒尺寸无法自动调节,废品率较高。作者针对这 一问题,提出利用PLC和PID技术对现有镁锭切削 机进行改造升级,从而提高镁粒加工的成品率。 1 流工作。传统的镁锭切削机上没有推料缸4,为了自 动化改造重新设计了自动上料机构。镁锭切削颗粒大 小的调节是通过人工调节进给缸液压回路中的节流阀 来实现的。 由此可以看出,传统的镁锭切削机存在着自动化 程度低、需有人值守、效率低、颗粒尺寸波动大且不 易控制等缺点,为此需要对其进行改造。改造的思路 是保持进给速度不变,利用PLC、光电编码器、变频 器对主轴转速实现闭环控制口。51,从而做到主轴恒转 速运行。颗粒尺寸设定可以通过触摸屏来完成。 镁锭切削机简介 1.1镁锭切削机工作原理 镁锭切削机是把镁锭切削成镁颗粒的设备,目前 广泛使用的镁锭切削机的结构如图1所示。切削机主 轴上装有刀辊1,主轴在电动机的带动下做旋转运 动,刀辊上沿螺旋线方向安装有刀片。正常运行时, 将镁锭3放在进给缸6前,按下启动按钮,进给缸推 动镁锭进给,当镁锭到达压紧缸2下面时,压紧缸压 紧镁锭,此时镁锭继续进给,直至与刀辊接触开始切 削。由于镁锭无法全部被切削,在镁锭进给到位后, 进给缸开始缩回,卸料缸5缩回,压紧缸上升,余料 落下,一个循环结束。由于进给液压缸回程和上料需 要时间,为了提高工作效率,通常采用两个进给缸轮 l一刀辊2一压紧缸卜镁锭4一推料缸5一卸料缸6一进给缸 图1镁锭切削机结构简图 1.2自动上料机构改造 传统的镁锭切削机是手工送料,即操作人员一直 守在机器旁,当一根镁锭切削完毕且进给缸缩回到位 处于等待状态时,人工放入一根镁锭,费时费力。为 了对设备进行自动化改造,必须设计自动上料机构, 根据现有的镁锭切削机结构特点,设计的自动上料机 构如图2所示。料仓1内可以一次装多块镁锭,当进 给缸缩回到位后,提放缸10通过钢丝绳9、挂钩3将 料仓内的镁锭提起(导向轮8保证挂钩能够钩住镁 收稿日期:2012—06—29 作者简介:刘勇军(1978一),男,讲师,研究方向为机电一体化技术与装备。E—mail:chengquan33@126.corn。 万方数据


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