3MZ1420軸承外溝道磨床改造

辛 鑫，劉新凱

（瓦房店軸承集團有限責任公司，遼寧 瓦房店116300）

3MZ1420軸承外溝道磨床改造

辛 鑫，劉新凱

（瓦房店軸承集團有限責任公司，遼寧 瓦房店116300）

針對3MZ1420軸承外溝道缺少反磁環節，線路老化，維修困難，缺少計數修整，不方便操作者選擇修整方式等問題，增加反磁電容，并利用PLC對原有設備進行改造，增加計數修整程序，使得操作簡單，維修便捷，解決了套圈的殘磁問題，增加了電氣元件的使用壽命，減少了機床維修時間。

外溝道磨床；三菱PLC；反磁電容；計數修整

1 前言

軸承加工過程中的每一個環節都至關重要，想要達到外圈、內圈、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，對后序工序的加工質量會造成相當大的影響，可見軸承清潔度對軸承加工的重要性。

2 原有機床存在的缺陷

2.1 殘磁問題

3MZ1420外溝道磨床在加工過程中，需要將軸承套圈吸附在工件軸的磁盤上。由于磁盤具有很強的磁性，在加工結束以后，套圈上會殘留少量殘磁，而殘留的磁力會吸附空氣中的粉塵、鐵屑等異物，在進行下一步工序的加工時，由于表面異物的存在，會使得支點把套圈抬高，偏離中心點，影響加工尺寸，所以必須要添加反磁環節，解決套圈的殘磁問題。

2.2 計數修整

套圈在加工過程中，砂輪會因為磨削造成一定程度的堵塞和不鋒銳利，減少金屬的去除量和磨削效率，容易產生燒傷，影響套圈的質量，所以要用修整器上的金剛筆對砂輪表面進行修整，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變得尤為重要。

2.3 中間繼電器

設備中大量繼電器的老化是產生設備故障的重要原因之一，繼電器都有自己的壽命，過于頻繁的吸合會大大減少它們的壽命，使觸點燒壞。繼電器過多，線路復雜，維修維護的難度很大。

3 反磁系統詳解

3.1 YH充磁原理

機床的反磁系統如圖1所示。經過整流橋塊，將110V的交流信號轉換成直流信號，53對應的是正極，57對應的是負極，KA1和KA2的繼電器線圈同時得電，KA3繼電器線圈不得電，時間繼電器T3、T4不工作。此時KA1和KA2的長開觸點會閉合。KA1的觸點閉合，目的是將整流得到的110V左右的直流電壓加在YH磁盤線圈上，線圈兩端54對應正電壓，62對應負電壓，YH線圈上被充入磁性，將軸承吸住，此時可認為軸承上帶有正磁性。而KA2的長開觸點閉合，目的是通過限流電阻R給電容C充電，59對應的是電容的正極，60對應的是電容的負極。RP為滑動變阻器，調節它的大小可以改變上磁電流，從而改變磁盤YH的磁力大小，電流大小可通過串聯的電流表A監測。

圖1 反磁系統

3.2 YH反磁原理

當完成一個磨削周期后，砂輪軸和工件軸都退回起始位置，KA1和KA2的線圈同時斷電， T3得電，開始計時，KA3線圈仍然不得電，T4不得電。此時YH兩端110V電壓消失，在YH兩端會產生一個瞬間的反電動勢，為了防止反電動勢巨大的沖擊，在YH兩端并聯一個續流二極管，將反電動勢化解，此時軸承上還殘存少量正磁性，也就是我們所說的殘磁。將反電動勢化解后，T3的計時時間到，T4得電，開始計時，同時KA3線圈得電，KA3的常開觸點閉合，常閉觸點斷開，把電容C兩端的電壓加到YH兩端，此時54點對應的是負電壓，62點對應的是正電壓，剛好與充磁時是相反的，產生的反向磁性剛好可以將軸承上的正磁性抵消，從而達到去除殘磁的目的。經過反復試驗，這個反磁的時間以0.8s為最佳，也正是T4的計時時間。當T4計時時間到，機械手動作，將已去除殘磁的軸承推進下料道。有了反磁系統的幫助，可以將軸承上的殘留磁力去除，套圈就不會再因為磁力的存在吸附異物，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 計數修整環節

在機床的原位狀態下，按下X34可以設置修整頻次，從1～5分別為每干1個活一修整到每干5個活一修整五種方式的選擇，每選擇一種方式，其他方式便通過復位指令清除，保證唯一性。如果想要修改修整頻次，可以通過按下X35將計數清零。當機床加工到精進環節時，利用這一步驟對修整計數進行確認，例如每干2個活就會精進2次，所以可以利用精進的次數確定修整頻次。通過以下程序段可以實現，如圖3為修整計數程序。

5 機床電氣系統的工作原理

原機床采用繼電器控制，現利用PLC對原有設備的電氣系統進行了改造。

5.1 機床工作控制原理

如圖4所示為3MZ1420的機床自動循環圖。根據流程圖可以清楚地看出機床每一個步驟所需要的觸發條件。表1所示的是按鈕及電磁閥的功能。將圖4和表1結合，能夠清晰地看出機床的自動循環過程。

表1 按鈕電磁閥功能

圖3 修整計數程序

圖4 機床自動循環圖

5.2 機床循環梯形圖

利用每一步的執行順序，可設計出所需要的PLC梯形圖程序，如圖 5。在編制過程中每一步所需要的器件都進行編號，觸點用X，線圈用M、Y、T等。配合機床的梯形圖，PLC的外部接線圖應運而生，如圖 6。

6 結束語

通過對3MZ1420機床的改進，徹底解決了軸承的殘磁問題，大大提高了軸承的加工精度。隨著社會對產品質量要求的提高，電氣改造的諸多

圖5 機床循環程序圖

優勢都有了用武之地。日新月異層出不窮的高科技元件，為機床改造提供了有力的保障。只有不斷學習新的技術，才能更好地從機床改造的過程中為企業謀取利益，實現向現代化科技型企業的完美轉型。

圖6 PLC外部接線圖

（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.