轴承是各类主机的重要基础件,而钢球又是球轴承的关键零件,钢球在球轴承中作为滚动体起承载和传递负荷的作用。滚动轴承应具有长寿命、低振动、低噪音、小的旋转力矩和高可靠性等基本性能。要实现上述性能,必须保证轴承各零部件的加工精度,钢球、套圈、保持架的加工质量对轴承振动都有影响,其中钢球的加工质量对轴承振动影响最明显。钢球在一些特殊条件下,常常需要特殊材质的钢球,同时采用相应的热处理生产工艺改变其钢件组织以增强钢球的硬度、强度、耐磨性等,来实现不同环境下所要求达到的性能。为此研究开发既能大批量处理、又有高温度均匀性和先进控制手段的全自动热处理生产线就很有必要了。设计制造出满足钢球热处理工艺要求的全自动生产线,能够精确控制保证各加热炉腔的温度,实现全自动送料出料可以在保证加工质量的同时减少人力提高生产效率。此外,实现各加热区温度可调可控,钢球在各加热区域行进速度可调、加热保温时间可控,可以使此生产线满足多种型号轴承钢球的加工处理,极大提高利用率和生产效率。基于以上原因,本课题根据轴承钢球的强度硬度需求,设计制造出一条可满足多种型号轴承钢球的热处理工艺的生产线。本文采用多个马弗罐式滚筒作为传送元件;运用三相调功调压器和PLC复合控制系统完成炉内温度分区控制,将整条生产线分成七个温区,每个温区具有相对独立的高温电阻丝作为加热单元,由PLC内部的PID运算控制器驱动三相调功调压器改变加载在高温电阻丝上的电压完成区域温度控制;生产线的上料、送料、出料的控制由PLC及相应的继电器与接触器配合完成。针对不同型号的钢球,通过上位机设置各温区的加热温度及变频器输出频率来调节加热区域温度及加热时间。同时本文采用了MCGS软件作为上位机控制软件,实现了整个生产过程的可控、可视以及自动化。本文以PLC系统为控制核心,给出了生产线总体方案设计、机械部分设计及相关的电气原理图。简要介绍了相关设备的选型,重点阐述了生产线的控制程序包括手动、自动运行程序、上位机对各部通讯控制的实现过程。通过上位机控制软件与PLC及三相调功调压器、变频器的结合,实现了整条生产线的良好运行。