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基于中達(dá)機(jī)電技術(shù)的臥式精密珩磨機(jī)自動化解決方案

時間:2009-05-14 14:31:38來源:lihan

導(dǎo)語:?精密珩磨加工原理的基礎(chǔ)上,對基于中達(dá)機(jī)電技術(shù)的臥式精密珩磨機(jī)自動化解決方案進(jìn)行分析論證和總體設(shè)計。
1 引言    在金屬等材料切削成型加工領(lǐng)域,珩磨加工屬于精加工后期的精整加工,其目的是為了獲得更小的表面粗糙度,并稍微提高精度。珩磨用刃形和刃數(shù)都不固定的磨具或磨料進(jìn)行微小加工余量切削的方法。    2 工藝原理    珩磨用鑲嵌在珩磨頭上的油石(又稱珩磨條)對精加工表面進(jìn)行的精整加工,又稱鏜磨。珩磨主要應(yīng)用在對孔的加工, 但根據(jù)需要有時也用珩磨來加工外圓, 平面, 錐形孔和非圓孔(例如轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的非圓孔珩磨)。珩磨加工不一定要對所有的孔有珩前要求, 此外珩磨需要根據(jù)加工要求, 要能改善尺寸精度,形狀精度, 表面精度,甚至位置精度。 幾乎所有在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的工藝材料都可以用珩磨加工。根據(jù)不同的工件材料選擇相應(yīng)的切削砂條,使得珩磨可對硬質(zhì)處理和未硬質(zhì)處理的鋼,鑄鐵,青銅,輕金屬,粉末合金及鍍鉻或者其它鍍層的金屬進(jìn)行加工。加工的尺寸范圍為直徑1-2000 mm,長度至24米的工件。 珩磨的應(yīng)用范圍已擴(kuò)展到了整個金屬加工工業(yè)領(lǐng)域。主要的應(yīng)用領(lǐng)域為:汽車工業(yè),刀具及機(jī)床加工工業(yè),液壓及氣壓器件生產(chǎn)以及航空航天領(lǐng)域。除此之外在空氣壓縮機(jī)和電機(jī)的生產(chǎn)制造中珩磨加工也得到了廣泛應(yīng)用。    3 方案設(shè)計    由中達(dá)電通公司開發(fā)的臥式精密珩磨機(jī),具有較高的工作效率和工作性能,該系統(tǒng)不但精確珩磨工件內(nèi)圓,而且能夠精確檢測工件內(nèi)圓的“凸點”,加工效率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過內(nèi)圓磨床?;谥羞_(dá)機(jī)電技術(shù)的自動化臥式精密珩磨機(jī)如圖1所示。
3.1控制系統(tǒng)的核心工藝及控制分析    系統(tǒng)要求珩磨和“凸點”檢測同時進(jìn)行,珩磨的厚度主要由珩磨油石、油壓控制檢測的光柵和PLC共同實現(xiàn),由于臺達(dá)32EH00M伺服控制專用PLC系列能夠接收2信道差動輸入,所以無需其它轉(zhuǎn)換電路,光柵尺信號可直接接入PLC,且同時將伺服驅(qū)動的分頻輸出直接輸入PLC,以便實時檢測機(jī)臺的絕對位置。在實際的珩磨過程中,因工件內(nèi)圓的“凸點”存在,由此形成珩磨變頻馬達(dá)電流瞬間的一個峰值,利用系統(tǒng)核心PLC記憶該電流峰值形成時的位置,然后控制伺服小車在此“凸點”珩磨擺動的次數(shù),達(dá)到預(yù)期的珩磨精度,同時也可以根據(jù)光柵尺內(nèi)圓半徑的檢測,自動研磨至設(shè)定的厚度。所以該系統(tǒng)采用變頻負(fù)載/電流線性對應(yīng)關(guān)系,完成了對加工工件內(nèi)圓的“凸點”檢測。臺達(dá)V系列變頻為全矢量高性能的驅(qū)動,能夠快速精確反應(yīng)出負(fù)載電流的變化,而臺達(dá)PLC采用通訊方式快速采樣變頻器電流為該系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。    3.2控制結(jié)構(gòu)設(shè)計   控制結(jié)構(gòu)參見圖2。
3.3硬體控制方案   PLC :DVP32EH00M臺達(dá)伺服專用。   變頻器 :VFD075V43臺達(dá)全矢量控制型。   伺服系統(tǒng):3000W/臺達(dá)中慣量系列。   系統(tǒng)電控柜參見圖3。
3.4人機(jī)界面設(shè)計    關(guān)鍵的控制參數(shù)如圖4、圖5、圖6所示。 [ALIGN=CENTER] [/ALIGN] 3.5主要技術(shù)規(guī)格  ?。?)加工孔徑: 3-250mm  ?。?)最大加工長度:2500mm   (3)主軸轉(zhuǎn)速: 50-600轉(zhuǎn)/分,無級調(diào)速   (4)珩磨速度:1.00m-22m/分  ?。?)主軸功率: 7.5KW  ?。?)機(jī)臺功率:3KW  ?。?)油泵功率:400W    4 結(jié)束語    方案研發(fā)運行結(jié)果說明,系統(tǒng)設(shè)計達(dá)到預(yù)期設(shè)計效果。該機(jī)床可以加工各種材料的內(nèi)圓工件,從淬火鋼、硼鑄鐵、硬質(zhì)合金、陶瓷到鋁合金、青銅、有機(jī)玻璃等硬軟材料,以及其它難加工材料的內(nèi)圓工件。由于臺達(dá)PLC/EH系列提供大容量掉電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器(8000項),所以控制系統(tǒng)性能具有無須其它外設(shè)即可實現(xiàn)用戶工藝配方的存儲,方便現(xiàn)場生產(chǎn)的靈活調(diào)度的特點。

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