CN104907909A - 一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心 - Google Patents

一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心,包括床身、工件角度调整机构和砂带磨削装置,其中工件角度调整机构中的第一数控分度盘通过第一安装板安装在床身前侧,且第一数控分度盘的轴心线与Y轴平行;砂带磨削装置的数目为1-2个,并设在床身顶面,且靠近第一数控分度盘;砂带磨削装置包括进给系统、磨头方位调整机构和磨头机构,其中进给系统由X轴直线进给机构、Y轴直线进给机构和Z轴直线进给机构构成。本发明不仅能自动磨削整体叶盘叶片,磨削效率高,自动化程度高,而且可以实现纵向纹路的加工,磨削质量高,从而很好地克服了现有技术的缺陷,且本发明结构简单,易于实施,具有很好的实用性。

Description

一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心
技术领域
[0001] 本发明属于砂带磨削技术领域,尤其涉及一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中 心。
背景技术
[0002] 随着砂带磨削技术和装置的快速发展,砂带研磨抛光机床已经发展为一种加工效 率高、适应性强、应用范围广、使用成本低、操作安全方便的精加工设备。特别是对于加工如 航空发动机叶片等具有复杂曲面的薄壁结构件,小尺寸的复杂型面、面间接合部位的研磨 抛光加工,其优势尤为明显。通常来讲,砂带研磨抛光机床是由驱动装置带动砂带运动,通 过一定数量的张紧轮将砂带张紧,通过接触轮或支承板提供压力产生对工件的接触压力并 形成切削角度,完成对工件的研磨抛光加工。
[0003] 近年来,数控砂带磨床已成功实现了对汽轮机叶片、航空发动机叶片等一些复杂 曲面零件的抛磨工作。而且砂带对难加工材料也具有良好的加工特性。但是,传统方法磨 削得到的航空发动机叶片,其表面磨削纹路多为横向纹路,而研宄表面,若叶片具有纵向纹 路,其疲劳强度较传统磨削加工叶片将有很大的改善。
[0004] 整体叶盘是新一代航空发动机的关键部件,与传统的航空发动机叶片相比,它的 应用有利于航空发动机性能的提高、机构的简化、质量的减轻、可靠性与耐久度的提高。抛 光工艺作为整体叶盘加工的最后一道工序,直接影响其表面质量和气动性。由于整体叶盘 的结构复杂,其材料也难于加工,这使得加工整体叶盘的难度很大。目前一般是通过人工磨 削方式来磨削整体叶盘的叶片,这种磨削方式的效率低下,加工精度和表面质量难以保证, 容易造成叶盘叶片的损伤。同时,手工打磨方式打磨出来的叶片纹路是杂乱无章的,无法达 到纵向纹路加工效果。
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心, 欲高效地磨削叶片,并实现纵向纹路加工。
[0006] 本发明的技术方案如下:一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心,其特征在于: 包括床身(1)、工件角度调整机构和砂带磨削装置,其中工件角度调整机构中的第一数控分 度盘(2)通过第一安装板(3)安装在所述床身(1)前侧,且第一数控分度盘(2)的轴心线 与Y轴平行;所述砂带磨削装置的数目为1-2个,并设在所述床身(1)顶面,且靠近所述第 一数控分度盘(2);
[0007] 所述砂带磨削装置包括进给系统、磨头方位调整机构和磨头机构,其中进给系统 由X轴直线进给机构、Y轴直线进给机构和Z轴直线进给机构构成;所述磨头方位调整机构 包括移动板(4)、旋转支架(8)和磨头旋转电机(16),其中移动板(4)与所述Y轴直线进给 机构中的Y轴丝杆螺母(5)固定,并可在该Y轴丝杆螺母的带动下沿Y轴直线移动;
[0008] 所述移动板(4)上安装有第二数控分度盘(6),该第二数控分度盘与驱动电机(7) 相连,且第二数控分度盘的分度盘可在驱动电机带动下绕Y轴旋转;所述旋转支架(8)固定 在第二数控分度盘(6)的分度盘上,该旋转支架上固设有摆动电机(9)和减速器(10),其中 摆动电机(9)的输出轴与所述减速器(10)输入轴同轴连接,该减速器具有两根同轴、方向 相反的输出轴,每根输出轴上套装有一个小齿轮(11);每个所述小齿轮(11)与对应的一个 扇形齿(12)常啮合,该扇形齿通过对应的连接件(13)固套在一根转轴(14)上;两根所述 转轴(14)同轴,并与所述X轴平行,其外端通过轴承支撑在所述旋转支架(8)对应侧边上 的安装孔中,两根转轴的内端与外壳(15)外壁固定,当所述摆动电机(9)工作时可带动外 壳(15)绕转轴(14)摆动;所述磨头旋转电机(16)固设在外壳(15)上,该磨头旋转电机的 输出轴上固套有主动带轮(17);
[0009] 所述磨头机构包括转筒(18)、砂轮支架(21)和砂带(24),其中转筒(18)的轴心 线与所述转轴(14)垂直,该转筒通过轴承装在所述外壳(15)的安装孔中,且外壳上、下端 面均装有用于对转筒(18)定位的盖板(19);所述转筒(18)上同轴固定有一个从动带轮 (20),该从动带轮通过传动带与所述主动带轮(17)相连,从而可使转筒(18)在主动带轮的 带动下转动;
[0010] 所述砂轮支架(21)中部固定在转筒(18)内,其余部分露到转筒外面,在砂轮支架 下部固设有一根接触杆(22),该接触杆的轴心线与转筒共线,并在接触杆下端垂直安装有 一个转动的接触轮(23);所述砂带(24)绕在接触轮(23)外面,该砂带的两端绕过对应的 张紧轮(25)后,分别绕在对应的第一砂带轮(26)和第二砂带轮(27)上;所述第一、二砂带 轮(26、27)的轮毂半径相同,并可分别在对应的第一伺服电机(28)和第二伺服电机(29) 带动下转动,且当其中一个砂带轮做为收带轮时,另一个砂带轮做为放带轮。
[0011] 加工前,先通过一个夹具将待磨削的整体叶盘(即工件)装夹在第一数控分度 盘(2)的分度盘上,工件的轴心线与第一数控分度盘(2)轴心线在同一条直线上。通过砂 带磨削装置的进给系统和磨头方位调整机构对磨头进行调整,待磨头调整到位后启动磨头 机构,从而磨削整体叶盘的叶片。由于接触杆(22)的轴心线与叶片的长度方向一致,这样 就使得接触轮(23)附近的砂带(24)长度转动方向与叶片的长度方向一致,从而通过砂带 (24)实现纵向纹路的加工。
[0012] 采用以上技术方案,本发明不仅能自动磨削整体叶盘叶片,磨削效率高,自动化程 度高,而且可以实现纵向纹路的加工,磨削质量高,从而很好地克服了现有技术的缺陷,且 本发明结构简单,易于实施,具有很好的实用性。
[0013] 作为重要的设计,所述X轴直线进给机构包括X轴进给电机(30)和立柱(32),其 中X轴进给电机(30)的输出轴通过联轴器与X轴丝杆(31) -端同轴连接,该X轴丝杆的另 一端通过轴承支撑在轴承座上,且轴承座和X轴进给电机(30)均固定在所述床身(1)顶面 上;所述立柱(32)底面与床身(1)的顶面滑动配合,该立柱底面同时与所述X轴丝杆(31) 上的X轴丝杆螺母(33)固定;
[0014] 所述Z轴直线进给机构包括Z轴进给电机(34)和Z轴进给座(37),其中Z轴进给 电机(34)固设在所述立柱(32)顶面,该Z轴进给电机输出轴的下端与Z轴丝杆(35)上端 同轴连接,而Z轴丝杆上的Z轴丝杆螺母(36)与所述Z轴进给座(37)固定,且Z轴进给座 与所述立柱(32)滑动配合;
[0015] 所述Y轴直线进给机构包括Y轴进给电机(38)和导柱(40),其中Y轴进给电机 (38)固设在所述Z轴进给座(37)上,该Y轴进给电机的输出轴与Y轴丝杆(39)的一端同 轴连接,在Y轴丝杆上套装有所述Y轴丝杆螺母(5);所述导柱(40)与Y轴丝杆(39)平行, 该导柱的一端通过直线轴承(41)支撑在所述Z轴进给座(37)上,且导柱(40)的另一端与 所述移动板(4)固定。
[0016] 采用以上结构,不仅能可靠地实现X、Y和Z轴直线移动,而且结构简单,易于实施, 成本低廉。当然,在满足功能要求的前提下,也可以采用其他结构形式,并不仅仅局限于本 实施例所述的结构。
[0017] 作为优选,所述砂带磨削装置的数目为两个,所述第一数控分度盘(2)位于这两 个砂带磨削装置之间。采用以上结构设计,这样不仅可以有效提高磨削效率,而且可以在 两个砂带磨削装置中采用不同粒度的砂带同时来实现粗磨和精磨,从而便于生产的顺利进 行。
[0018] 在本案中,所述第一、二砂带轮(26、27)分别固套在一根对应的支撑轴上,该支撑 轴分别与对应的所述第一、二伺服电机(28、29)输出轴同轴连接。
[0019] 作为优选,每根所述Y轴丝杆(39)的上、下方各设有一根导柱(40),这样就能更可 靠地导向。
[0020] 作为本发明重要的设计,本发明还包括如下控制流程:
[0021] 步骤a :输入初始数据:通过输入设备将初始数据输入PCU控制器,初始数据包括 砂带(24)卷在第一砂带轮(26)上的初始缠绕半径R 5、砂带(24)卷在第二砂带轮(27)上 的初始缠绕半径&、砂带轮的轮毂半径R、单层砂带(24)的厚度S、单次更新砂带长度和单 次使用砂带长度△ L、单段砂带往复研磨次数M和砂带的线速度vs;
[0022] 步骤b :PCU控制器对上述初始数据的的合理性进行判断,如不合理或超出所设置 的加工参数范围,则不开始工作并提示重新输入参数;如果判断出所输入的初始数据合理, 则开始往复研磨加工动作;
[0023] 步骤c :往复研磨加工动作,PCU控制器根据初始数据计算出本次研磨加工所述第 一、二伺服电机(28、29)的控制信号,并将控制信号输出,控制第一、二伺服电机动作,同时 进行研磨加工次数的计数;伺服电机控制信号包括第一、二伺服电机(28、29)的正反转、转 速和位置;
[0024] 首先根据以下公式计算出第一砂带轮上的砂带长度L和砂带更新次数N :
[0025]
Figure CN104907909AD00101
,将上述公式的计算结果带入
Figure CN104907909AD00102
中,并将计算 结果带入.
Figure CN104907909AD00103
中,在以上公式中,
Figure CN104907909AD00104
是取整;
[0026] 伺服电机的转速和转角通过如下公式计算:
[0027] (1)第二伺服电机驱动第二砂带轮收带时的转速如下:
[0028] 当 1 彡 k 彡 Ku j+1 时,
Figure CN104907909AD00105
[0030] 第二伺服电机驱动第二砂带轮收带时的转角如下:
[0031] 当1彡k彡Kuj时,
Figure CN104907909AD00111
[0033]当 k = 」+1 时,
Figure CN104907909AD00112
[0035] 其中:和A1' ^由以下式子确定:
Figure CN104907909AD00113
[0037] 0彡A1W2JI (UKujS)
[0038] K1;i;JG N
[0039] 上述式中,n^k为在第i个往复研磨过程中第j次研磨时第二伺服电机驱动第 二砂带轮收带时转动第k圈的转速,vs为砂带的线速度,R&h为第二砂带轮在第i-1次更 新后的半径,A 15#为第i-1次更新后在第二砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,Kuj 为在第i次往复研磨过程中第j次研磨时收带结束后长为A L+A 15#的砂带在第二砂带 轮上缠绕的整数圈数,A 1' 1;u为第i次往复研磨过程中第j次研磨时第二砂带轮收带后 在第二砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,0 是以转速n 转动时,第二伺服电 机主轴转过的角度,0 是相对于上一次第二砂带轮放带动作结束后的相对角度,以逆 时针转动为正方向;
[0040] 在研磨加工动作中,i代表的是砂带更新的次数,i的取值范围为正整数,定义当i 取值为1时,表示的是第1次更新,也表示第一个往复研磨过程,R 5,h= R5,c>= 1?5即第二砂 带轮上砂带初始半径,A 15,^= A 1 A 1 5= 〇即为第二砂带轮上初始未绕满一圈的那 段砂带长度;j代表的是一个往复研磨过程过程中第j次研磨,当〇〈j < M时,n^k相等, Ki,i,j相等,Al'i,i,j相等,9i,i,j,k相等;
[0041] 根据上述式子计算出第二伺服电机的转速和转过的角度,P⑶控制器将第二伺服 电机的转角信号转换成位置信号;
[0042] (2)第二伺服电机驱动第二砂带轮放带时的转速:
[0043] 当 1 彡 k 彡 Ku j+1 时,
Figure CN104907909AD00114
[0045] 第二伺服电机驱动第二砂带轮放带时的转角:
Figure CN104907909AD00115
[0047]当 k = K^j+1 时
Figure CN104907909AD00116
[0049] 式中,n2^k为在第i个往复研磨过程中第j次研磨时第二伺服电机驱动第二砂 带轮放带时转动第k圈的转速,0 是以转速n 2^k转动时,第二伺服电机主轴转过的 角度,9 是相对于上一次第二砂带轮收带动作结束后的相对角度,以逆时针转动为正 方向;当〇〈j彡M时,nmk相等,0 mk相等;
[0050] 根据上述式子计算出第二伺服电机的转速和转过的角度,P⑶控制器将第二伺服 电机的转角信号转换成位置信号;
[0051] (3)第一伺服电机驱动第一砂带轮放带时的转速:
[0052] 当 1 彡 k 彡 K3 i J+l 时
Figure CN104907909AD00121
[0054] 第一伺服电机驱动第一砂带轮放带时的转角:
[0055] 当1彡k彡K时
Figure CN104907909AD00122
[0057]当 k = K^j+1 时
Figure CN104907909AD00123
[0059] 和A 1,3;i,」由以下式子确定:
Figure CN104907909AD00124
[0061] 0 彡 A 1' 3 i J〈2 Jr (Hj〇 )
[0062] K3;i;JG N
[0063] 式中,n3^k为在第i次往复研磨过程中第j次研磨时第一伺服电机驱动第一砂 带轮放卷时转动第k圈的转速,为第一砂带轮在第i-1次更新后的半径,A 1 ^^为 第i_l次更新后在第一砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,K3&为长为AL-A1 6#的 砂带在第i次往复研磨过程中第j次研磨时放带结束后在第一砂带轮上释放的整数圈数, △ 1' 为第i次往复研磨过程中第j次研磨时第一砂带轮一次放带完成后砂带在第一 砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,0 是以转速n 转动时,第一砂带轮电机主 轴转过的角度,03^k是相对于上一次第一砂带轮收卷动作结束后的相对角度;
[0064] 在研磨加工动作中,当i = 1时R6,Q= R6,即第一砂带轮上砂带初始半径; 八16,h= A 1 w,即为第一砂带轮上初始未绕满一圈的那段砂带长度;当0〈j彡M时,n^k 相等,Kuj相等,A 1' 3ij相等,93,i,j,k相等;
[0065] 根据上述式子计算出第一伺服电机的转速和转过的角度,P⑶控制器将第一伺服 电机的转角信号转换成位置信号;
[0066] (4)第一伺服电机驱动第一砂带轮收带时的转速:
[0067] 当 1 彡 k 彡 K3 i J+l 时
[0068] nAJ.j.k~n3J,,,{KSirk+l)
[0069] 第一伺服电机驱动第一砂带轮收带时的转角:
[0070] 当1彡k彡K3iJ时
Figure CN104907909AD00131
[0072]当 k = K^j+l 时
Figure CN104907909AD00132
[0074] 式中,n4^k为在第i个往复研磨过程中第j次研磨时伺服电机驱动第一砂带轮 收带时转动第k圈的转速,0 4^k是以转速n 4^k转动时,第一砂带轮电机主轴转过的角 度,0 4,uk是相对于上一次第一砂带轮放带动作结束后的相对角度,以逆时针转动为正方 向;当0〈j彡M时,n^k相等,0 4,uk相等;
[0075] 根据上述式子计算出第一伺服电机的转速和转过的圈数,PCU控制器将第一伺服 电机的转角信号转换成位置信号;
[0076] (5)砂带更新动作:在研磨过程中,P⑶控制器对研磨加工次数进行计数,当研磨 加工次数达到单段砂带往复研磨次数M时,进行砂带更新动作;PCU控制器计算出砂带更 新时伺服电机的转速及位置,生成本次砂带更新动作的伺服电机控制信号,并将控制信号 输出,控制伺服电机动作,PCU控制器同时接收伺服电机的位置反馈信号,并对伺服电机的 位置进行判断;当PCU控制器接收到伺服电机的位置与设定的位置相同时,砂带更新完成, PCU控制器进行更新次数的计数,并与设计更新次数N进行比较,如果已更新砂带的次数小 于设计更新次数,则对第一砂带轮和第二砂带轮的半径进行更新,进入研磨加工动作流程; 如果已更新砂带的次数等于设计更新次数,则进行最后一次往复研磨过程,往复研磨过程 结束后结束加工,并发出更换砂带卷信号;
[0077] 砂带更新时伺服电机转动的转速、伺服电机主轴转过的角度和更新后缠绕在砂带 轮上的半径由以下公式进行计算:
[0078] 1)更新时第二伺服电机驱动第二砂带轮收带:
[0079] 当 1 彡 k 彡 Ku j+1 时
[0080] n5;i;k= n 1;i;1;k
[0081] 05乂,= 0 mk
[0082] Al5i= Al' m
[0083] R5; i - R 5, i-i+Ki,i,i 5
[0084] 在上述式中,为在第i次更新过程中第二伺服电机驱动第二砂带轮收带时转 动第k圈的转速,0 5,i,k是以转速n^k转动时,第二伺服电机主轴转过的角度,0 是相 对于上一次第二砂带轮放带动作结束后的相对角度,以逆时针转动为正方向;A l5,i是第i 次更新后第二砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,R5,i是第i次更新后,砂带在第二砂带 轮上缠绕的半径;
[0085] 根据上述式子计算出第二伺服电机的转速和转动的角度,PCU控制器将第二伺服 电机的转角信号转换成位置信号;
[0086] 2)更新时第一伺服电机驱动第一砂带轮放带:
[0087]当 1 彡 k 彡 K3 i J+l 时
[0088] n6;i;k=n3;i;1;k
[0089] 96,〇= 9mk
[0090] Al6i=A1,…
[0091 ] R6;i-R6,i-i_K3; i;!8
[0092] 在上述公式中,nfU,k为在第i次更新过程中第一伺服电机驱动第一砂带轮放带时 转动第1^圈的转速;0 (^1;是以转速11611;转动时,第一伺服电机主轴转过的角度,0 (^1;是 相对于上一次第一砂带轮收带动作结束后的相对角度,以逆时针转动为正方向;△ l6,i是第 i次更新后第一砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,Rw是第i次更新后,砂带在第一砂 带轮上缠绕的半径;
[0093] 根据上述式子计算出第一伺服电机的转速和转动的角度,PCU控制器将第一伺服 电机的转角信号转换成位置信号。
[0094] 有益效果:本发明不仅能自动磨削整体叶盘叶片,磨削效率高,自动化程度高,而 且可以实现纵向纹路的加工,磨削质量高,从而很好地克服了现有技术的缺陷,且本发明结 构简单,易于实施,具有很好的实用性。
附图说明
[0095] 图1为本发明的结构示意图。
[0096] 图2为图1去掉磨头机构等机构后的示意图。
[0097] 图3为图1的侧视图。
[0098] 图4为图3中磨头方位调整机构的部分结构示意图。
[0099] 图5为图3的A-A向剖视图。
[0100] 图6为图5中第一、二砂带轮的安装示意图。
[0101] 图7为砂带更新过程示意图。
具体实施方式
[0102] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
[0103] 如图1至6所示,一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心,主要由床身1、工件 角度调整机构和砂带磨削装置构成,其中床身1为矩形结构。工件角度调整机构主要包括 第一数控分度盘2和第一安装板3,其中第一数控分度盘2通过第一安装板3安装在床身1 的前侧,且第一数控分度盘2的轴心线与Y轴平行。磨削之前,可以通过夹具将工件装夹在 第一数控分度盘2的分度盘上,第一数控分度盘2工作时转动一定角度可以调整工件的角 度。
[0104] 如图1、2所示,砂带磨削装置的数目为1-2个,并设在床身1的顶面,且靠近第一 数控分度盘2。在本案中,砂带磨削装置的数目为两个,第一数控分度盘2位于这两个砂带 磨削装置之间。
[0105] 如图1至6所示,砂带磨削装置包括进给系统、磨头方位调整机构和磨头机构,其 中进给系统由X轴直线进给机构、Y轴直线进给机构和Z轴直线进给机构构成。在本案中, X轴指左右方向,Y轴指前后方向,Z轴指上下方向。
[0106] 如图1至3所示,所述X轴直线进给机构主要由X轴进给电机30、X轴丝杆31、立 柱32和X轴丝杆螺母33构成。其中,X轴进给电机30的输出轴通过联轴器与X轴丝杆31 一端同轴连接,该X轴丝杆31的另一端通过轴承支撑在轴承座上,且轴承座和X轴进给电 机30均固定在床身1的顶面上。所述立柱32底面与床身1的顶面滑动配合,该立柱底面 同时与所述X轴丝杆31上的X轴丝杆螺母33固定。当X轴进给电机30工作时,可以带动 立柱32沿X轴做直线移动。
[0107] 所述Z轴直线进给机构主要由Z轴进给电机34、Z轴丝杆35、Z轴丝杆螺母36和 Z轴进给座37构成,其中Z轴进给电机34固设在立柱32的顶面,该Z轴进给电机34输出 轴的下端与Z轴丝杆35上端同轴连接。Z轴丝杆35上的Z轴丝杆螺母36与Z轴进给座 37固定,且Z轴进给座与立柱32滑动配合。当Z轴进给电机34工作时,可以带动Z轴进给 座37沿Z轴做直线移动。
[0108] 从图1至3可看出,Y轴直线进给机构主要由Y轴进给电机38、Y轴丝杆39、导柱 40和直线轴承41构成,其中Y轴进给电机38固设在Z轴进给座37上,该Y轴进给电机37 的输出轴与Y轴丝杆39的一端同轴连接,在Y轴丝杆39上套装有Y轴丝杆螺母5。所述导 柱40与Y轴丝杆39平行,该导柱40的一端通过直线轴承41支撑在Z轴进给座37上,且 导柱40的另一端与所述移动板4固定。作为优选,每根Y轴丝杆39的上方和下方各设有 一根导柱40。
[0109] 如图1至6所示,磨头方位调整机构主要由移动板4、第二数控分度盘6、驱动电机 7、旋转支架8、摆动电机9、减速器10、小齿轮11、扇形齿12、连接件13、转轴14、外壳15、磨 头旋转电机16和主动带轮17构成。其中,移动板4与Y轴直线进给机构中的Y轴丝杆螺 母5固定,且移动板4可在该Y轴丝杆螺母5的带动下沿Y轴直线移动。
[0110] 移动板4上安装有第二数控分度盘6,该第二数控分度盘6与驱动电机7相连,其 连接方式为本领域技术人员所熟知,且第二数控分度盘6的分度盘可在驱动电机7的带动 下绕Y轴旋转。旋转支架8固定在第二数控分度盘6的分度盘上,该旋转支架8上固设有 摆动电机9和减速器10,其中摆动电机9的输出轴与减速器10输入轴同轴连接。减速器 10具有两根同轴、方向相反的输出轴,每根输出轴上套装有一个小齿轮11。每个小齿轮11 与对应的一个扇形齿12常啮合,该扇形齿12通过对应的连接件13固套在一根转轴14上。 两根转轴14同轴,并与X轴平行,这两根转轴14的外端通过轴承支撑在旋转支架8对应侧 边上的安装孔中,两根转轴的内端与外壳15的外壁固定。当摆动电机9工作时,可带动外 壳15绕转轴14摆动。磨头旋转电机16固设在外壳15上,该磨头旋转电机16的输出轴上 固套有主动带轮17。
[0111] 如图1至6所示,所述磨头机构主要由转筒18、盖板19、从动带轮20、砂轮支架21、 接触杆22、接触轮23、砂带24、张紧轮25、第一砂带轮26、第二砂带轮27、第一伺服电机28 和第二伺服电机29构成。其中,转筒18的轴心线与转轴14垂直,该转筒18通过轴承装在 外壳15的安装孔中,且外壳的上端面和下端面均装有用于对转筒18定位的盖板19。转筒 18上同轴固定有一个从动带轮20,该从动带轮20通过传动带与主动带轮17相连,从而可 使转筒18在该主动带轮的带动下转动。
[0112] 所述砂轮支架21中部固定在转筒18内,砂轮支架21的其余部分露到转筒外面。 在砂轮支架21下部固设有一根接触杆22,该接触杆22的轴心线与转筒18在同一条直线 上,并在接触杆22的下端垂直安装有一个转动的接触轮23。
[0113] 所述砂带24绕在接触轮23的外面,该砂带24的两端绕过对应的张紧轮25后,分 别绕在对应的第一砂带轮26和第二砂带轮27上。所述第一砂带轮26和第二砂带轮27的 轮毂半径相同,并可分别在对应的第一伺服电机28和第二伺服电机29带动下转动。当其 中一个砂带轮做为收带轮时,另一个砂带轮做为放带轮,这样就能带动砂带24转动,并通 过接触轮23处的砂带24来磨削整体叶盘的叶片。作为优选,第一砂带轮26和第二砂带轮 27分别固套在一根对应的支撑轴上,该支撑轴分别与对应的第一伺服电机28和第二伺服 电机29输出轴同轴连接。
[0114] 参照图1至6,并结合图7可看出,本发明还包括如下控制流程:
[0115] 步骤a :输入初始数据:通过输入设备将初始数据输入PCU控制器,初始数据包括 砂带24卷在第一砂带轮26上的初始缠绕半径R5、砂带24卷在第二砂带轮27上的初始缠 绕半径R 6、砂带轮的轮毂半径R、砂带24的厚度S、单次更新砂带长度和单次使用砂带长度 A L、单段砂带往复研磨次数M和砂带的线速度vs;
[0116] 步骤b :PCU控制器对上述初始数据的的合理性进行判断,如不合理或超出所设置 的加工参数范围,则不开始工作并提示重新输入参数;如果判断出所输入的初始数据合理, 则开始往复研磨加工动作;
[0117] 步骤c:往复研磨加工动作,PCU控制器根据初始数据计算出本次研磨加工所述第 一、二伺服电机的控制信号,并将控制信号输出,控制第一、二伺服电机动作,同时进行研磨 加工次数的计数;伺服电机控制信号包括第一、二伺服电机的正反转、转速和位置;
[0118] 首先根据以下公式计算出第一砂带轮上的砂带长度L和砂带更新次数N :
[0119]
Figure CN104907909AD00161
,将上述公式的计算结果带入
Figure CN104907909AD00162
中,并将计算 结果带入
Figure CN104907909AD00163
中,在以上公式中,
Figure CN104907909AD00164
是取整;
[0120] 伺服电机的转速和转角通过如下公式计算:
[0121] (1)第二伺服电机驱动第二砂带轮收带时的转速如下:
[0122] 当 1 彡 k 彡Kuj+1 时,
Figure CN104907909AD00165
[0124]第二伺服电机驱动第二砂带轮收带时的转角如下:
[0125] 当1彡k彡Kuj时,
Figure CN104907909AD00166
[0127]当 k=K1;i,」+1时,
Figure CN104907909AD00171
[0129] 其中:Kuj和Al' 以下式子确定:
Figure CN104907909AD00172
[0131] 0 彡 A1W2JI (U^.S)
[0132] K1;i;JG N
[0133] 上述式中,n^k为在第i个往复研磨过程中第j次研磨时第二伺服电机驱动第 二砂带轮收带时转动第k圈的转速,vs为砂带的线速度,R&h为第二砂带轮在第i-1次更 新后的半径,A 15#为第i-1次更新后在第二砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,Kuj 为在第i次往复研磨过程中第j次研磨时收带结束后长为A L+A 15#的砂带在第二砂带 轮上缠绕的整数圈数,A 1' 1;u为第i次往复研磨过程中第j次研磨时第二砂带轮收带后 在第二砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,0 是以转速n 转动时,第二伺服电 机主轴转过的角度,0 是相对于上一次第二砂带轮放带动作结束后的相对角度,以逆 时针转动为正方向;
[0134] 在研磨加工动作中,i代表的是砂带更新的次数,i的取值范围为正整数,定义当i 取值为1时,表示的是第1次更新,也表示第一个往复研磨过程,R5,h= R5,c>= 1?5即第二砂 带轮上砂带初始半径,A 15,^= A 1 A 1 5= 〇即为第二砂带轮上初始未绕满一圈的那 段砂带长度;j代表的是一个往复研磨过程过程中第j次研磨,当〇〈j < M时,n^k相等, Ki,i,j相等,Al'i,i,j相等,9i,i,j,k相等;
[0135] 根据上述式子计算出第二伺服电机的转速和转过的角度,P⑶控制器将第二伺服 电机的转角信号转换成位置信号;
[0136] (2)第二伺服电机驱动第二砂带轮放带时的转速:
[0137] 当 1 彡 k 彡Kuj+1 时,
[0138] n2.i.j.k=ni.i.j.[Ku.-k+2)
[0139] 第二伺服电机驱动第二砂带轮放带时的转角:
Figure CN104907909AD00173
[0141] 当让=1^,」+1时
Figure CN104907909AD00174
[0143] 式中,n2^k为在第i个往复研磨过程中第j次研磨时第二伺服电机驱动第二砂 带轮放带时转动第k圈的转速,0 是以转速n 2^k转动时,第二伺服电机主轴转过的 角度,9 是相对于上一次第二砂带轮收带动作结束后的相对角度,以逆时针转动为正 方向;当〇〈j彡M时,nmk相等,0 mk相等;
[0144] 根据上述式子计算出第二伺服电机的转速和转过的角度,P⑶控制器将第二伺服 电机的转角信号转换成位置信号;
[0145] (3)第一伺服电机驱动第一砂带轮放带时的转速:
[0146] 当 1 彡 k 彡 K3 i j+1 时
Figure CN104907909AD00181
[0148] 第一伺服电机驱动第一砂带轮放带时的转角:
[0149] 当1彡k彡K时
Figure CN104907909AD00182
[0151] 当时
Figure CN104907909AD00183
[0153] K3,i,j和A 1' 』由以下式子确定:
Figure CN104907909AD00184
[0155] 0 彡 A 1,3 i j〈2 Jr (I^h-Kw〇 )
[0156] K3 i'jG N
[0157] 式中,n3^k为在第i次往复研磨过程中第j次研磨时第一伺服电机驱动第一砂 带轮放卷时转动第k圈的转速,为第一砂带轮在第i_l次更新后的半径,A 1 ^^为 第i_l次更新后在第一砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,K3&为长为AL-A1 6#的 砂带在第i次往复研磨过程中第j次研磨时放带结束后在第一砂带轮上释放的整数圈数, △ 1' 为第i次往复研磨过程中第j次研磨时第一砂带轮一次放带完成后砂带在第一 砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,0 是以转速n 转动时,第一砂带轮电机主 轴转过的角度,03^k是相对于上一次第一砂带轮收卷动作结束后的相对角度;
[0158] 在研磨加工动作中,当i = 1时R6,Q= R6,即第一砂带轮上砂带初始半径; 八16,h= A 1 w,即为第一砂带轮上初始未绕满一圈的那段砂带长度;当0〈j彡M时,n^k 相等,Kuj相等,A 1' 3ij相等,93,i,j,k相等;
[0159] 根据上述式子计算出第一伺服电机的转速和转过的角度,PCU控制器将第一伺服 电机的转角信号转换成位置信号;
[0160] (4)第一伺服电机驱动第一砂带轮收带时的转速:
[0161] 当1彡k彡ku+l时
[0162] n4.i.j,k-n3J.j.{K3if-k+2)
[0163] 第一伺服电机驱动第一砂带轮收带时的转角:
[0164] 当1彡k彡K3iJ时
Figure CN104907909AD00191
[0166]当=
Figure CN104907909AD00192
[0168] 式中,n4^k为在第i个往复研磨过程中第j次研磨时伺服电机驱动第一砂带轮 收带时转动第k圈的转速,04^k是以转速n4^k转动时,第一砂带轮电机主轴转过的角 度,0 4,uk是相对于上一次第一砂带轮放带动作结束后的相对角度,以逆时针转动为正方 向;当0〈j彡M时,n^k相等,0 4,uk相等;
[0169] 根据上述式子计算出第一伺服电机的转速和转过的圈数,P⑶控制器将第一伺服 电机的转角信号转换成位置信号;
[0170] (5)砂带更新动作:在研磨过程中,P⑶控制器对研磨加工次数进行计数,当研磨 加工次数达到单段砂带往复研磨次数M时,进行砂带更新动作;PCU控制器计算出砂带更 新时伺服电机的转速及位置,生成本次砂带更新动作的伺服电机控制信号,并将控制信号 输出,控制伺服电机动作,PCU控制器同时接收伺服电机的位置反馈信号,并对伺服电机的 位置进行判断;当PCU控制器接收到伺服电机的位置与设定的位置相同时,砂带更新完成, PCU控制器进行更新次数的计数,并与设计更新次数N进行比较,如果已更新砂带的次数小 于设计更新次数,则对第一砂带轮和第二砂带轮的半径进行更新,进入研磨加工动作流程; 如果已更新砂带的次数等于设计更新次数,则进行最后一次往复研磨过程,往复研磨过程 结束后结束加工,并发出更换砂带卷信号;
[0171] 砂带更新时伺服电机转动的转速、伺服电机主轴转过的角度和更新后缠绕在砂带 轮上的半径由以下公式进行计算:
[0172] 1)更新时第二伺服电机驱动第二砂带轮收带:
[0173]当1彡k彡Kuj+1时
[°174] n5;i,k= n 1;i;1;k
[0175] 05以=0mk
[0176] Al5i=A1' 叫
[0177] R5;i-R5,i-i+Ki,i,i5
[0178] 在上述式中,nuk为在第i次更新过程中第二伺服电机驱动第二砂带轮收带时转 动第k圈的转速,05,i,k是以转速n^k转动时,第二伺服电机主轴转过的角度,0是相 对于上一次第二砂带轮放带动作结束后的相对角度,以逆时针转动为正方向;A l5,i是第i 次更新后第二砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,R5,i是第i次更新后,砂带在第二砂带 轮上缠绕的半径;
[0179] 根据上述式子计算出第二伺服电机的转速和转动的角度,P⑶控制器将第二伺服 电机的转角信号转换成位置信号;
[0180] 2)更新时第一伺服电机驱动第一砂带轮放带:
[0181]当1彡k彡 Kuj+l 时
[0182] %i,k=n3,i,i,k
[0183] 06,〇= 0mk
[0184] Al6;i=A1 3,i;1
[0185] R6;i-R6,i-i_K3; i;! 8
[0186] 在上述公式中,k为在第i次更新过程中第一伺服电机驱动第一砂带轮放带时 转动第1^圈的转速;0 (^1;是以转速11611;转动时,第一伺服电机主轴转过的角度,0 (^1;是 相对于上一次第一砂带轮收带动作结束后的相对角度,以逆时针转动为正方向;△ l6,i是第 i次更新后第一砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,Rw是第i次更新后,砂带在第一砂 带轮上缠绕的半径;
[0187] 根据上述式子计算出第一伺服电机的转速和转动的角度,PCU控制器将第一伺服 电机的转角信号转换成位置信号。
[0188] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不以本发明为限制,凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心,其特征在于:包括床身(1)、工件角度调 整机构和砂带磨削装置,其中工件角度调整机构中的第一数控分度盘(2)通过第一安装板 (3)安装在所述床身(1)前侧,且第一数控分度盘(2)的轴心线与Y轴平行;所述砂带磨削 装置的数目为1-2个,并设在所述床身(1)顶面,且靠近所述第一数控分度盘(2); 所述砂带磨削装置包括进给系统、磨头方位调整机构和磨头机构,其中进给系统由X轴直线进给机构、Y轴直线进给机构和Z轴直线进给机构构成;所述磨头方位调整机构包括 移动板(4)、旋转支架(8)和磨头旋转电机(16),其中移动板(4)与所述Y轴直线进给机构 中的Y轴丝杆螺母(5)固定,并可在该Y轴丝杆螺母的带动下沿Y轴直线移动; 所述移动板(4)上安装有第二数控分度盘(6),该第二数控分度盘与驱动电机(7)相 连,且第二数控分度盘的分度盘可在驱动电机带动下绕Y轴旋转;所述旋转支架(8)固定在 第二数控分度盘(6)的分度盘上,该旋转支架上固设有摆动电机(9)和减速器(10),其中摆 动电机(9)的输出轴与所述减速器(10)输入轴同轴连接,该减速器具有两根同轴、方向相 反的输出轴,每根输出轴上套装有一个小齿轮(11);每个所述小齿轮(11)与对应的一个扇 形齿(12)常啮合,该扇形齿通过对应的连接件(13)固套在一根转轴(14)上;两根所述转 轴(14)同轴,并与所述X轴平行,其外端通过轴承支撑在所述旋转支架(8)对应侧边上的 安装孔中,两根转轴的内端与外壳(15)外壁固定,当所述摆动电机(9)工作时可带动外壳 (15)绕转轴(14)摆动;所述磨头旋转电机(16)固设在外壳(15)上,该磨头旋转电机的输 出轴上固套有主动带轮(17); 所述磨头机构包括转筒(18)、砂轮支架(21)和砂带(24),其中转筒(18)的轴心线与 所述转轴(14)垂直,该转筒通过轴承装在所述外壳(15)的安装孔中,且外壳上、下端面均 装有用于对转筒(18)定位的盖板(19);所述转筒(18)上同轴固定有一个从动带轮(20), 该从动带轮通过传动带与所述主动带轮(17)相连,从而可使转筒(18)在主动带轮的带动 下转动; 所述砂轮支架(21)中部固定在转筒(18)内,其余部分露到转筒外面,在砂轮支架下部 固设有一根接触杆(22),该接触杆的轴心线与转筒共线,并在接触杆下端垂直安装有一个 转动的接触轮(23);所述砂带(24)绕在接触轮(23)外面,该砂带的两端绕过对应的张紧 轮(25)后,分别绕在对应的第一砂带轮(26)和第二砂带轮(27)上;所述第一、二砂带轮 (26、27)的轮毂半径相同,并可分别在对应的第一伺服电机(28)和第二伺服电机(29)带动 下转动,且当其中一个砂带轮做为收带轮时,另一个砂带轮做为放带轮。
2. 根据权利要求1所述适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心,其特征在于:所述X轴 直线进给机构包括X轴进给电机(30)和立柱(32),其中X轴进给电机(30)的输出轴通过 联轴器与X轴丝杆(31) -端同轴连接,该X轴丝杆的另一端通过轴承支撑在轴承座上,且 轴承座和X轴进给电机(30)均固定在所述床身(1)顶面上;所述立柱(32)底面与床身(1) 的顶面滑动配合,该立柱底面同时与所述X轴丝杆(31)上的X轴丝杆螺母(33)固定; 所述Z轴直线进给机构包括Z轴进给电机(34)和Z轴进给座(37),其中Z轴进给电机 (34)固设在所述立柱(32)顶面,该Z轴进给电机输出轴的下端与Z轴丝杆(35)上端同轴 连接,而Z轴丝杆上的Z轴丝杆螺母(36)与所述Z轴进给座(37)固定,且Z轴进给座与所 述立柱(32)滑动配合; 所述Y轴直线进给机构包括Y轴进给电机(38)和导柱(40),其中Y轴进给电机(38) 固设在所述Z轴进给座(37)上,该Y轴进给电机的输出轴与Y轴丝杆(39)的一端同轴连 接,在Y轴丝杆上套装有所述Y轴丝杆螺母(5);所述导柱(40)与Y轴丝杆(39)平行,该 导柱的一端通过直线轴承(41)支撑在所述Z轴进给座(37)上,且导柱(40)的另一端与所 述移动板(4)固定。
3. 根据权利要求1所述适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心,其特征在于:所述砂带 磨削装置的数目为两个,所述第一数控分度盘(2)位于这两个砂带磨削装置之间。
4. 根据权利要求1-3任一所述适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心,其特征在于:所 述第一、二砂带轮(26、27)分别固套在一根对应的支撑轴上,该支撑轴分别与对应的所述 第一、二伺服电机(28、29)输出轴同轴连接。
5. 根据权利要求4所述适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心,其特征在于:每根所述Y 轴丝杆(39)的上、下方各设有一根导柱(40)。
6. 根据权利要求1所述适用于整体叶盘叶片的砂带磨削中心,其特征在于:还包括如 下控制流程: 步骤a:输入初始数据:通过输入设备将初始数据输入PCU控制器,初始数据包括砂带 (24)卷在第一砂带轮(26)上的初始缠绕半径R5、砂带(24)卷在第二砂带轮(27)上的初 始缠绕半径R6、砂带轮的轮毂半径R、单层砂带(24)的厚度S、单次更新砂带长度和单次使 用砂带长度AL、单段砂带往复研磨次数M和砂带的线速度vs; 步骤b:PCU控制器对上述初始数据的的合理性进行判断,如不合理或超出所设置的加 工参数范围,则不开始工作并提示重新输入参数;如果判断出所输入的初始数据合理,则开 始往复研磨加工动作; 步骤c:往复研磨加工动作,PCU控制器根据初始数据计算出本次研磨加工所述第一、 二伺服电机(28、29)的控制信号,并将控制信号输出,控制第一、二伺服电机动作,同时进 行研磨加工次数的计数;伺服电机控制信号包括第一、二伺服电机(28、29)的正反转、转速 和位置; 首先根据以下公式计算出第一砂带轮上的砂带长度L和砂带更新次数N:
Figure CN104907909AC00031
,将上述公式的计算结果带入
Figure CN104907909AC00032
中,并将计算结果 带入
Figure CN104907909AC00033
中,在以上公式中,
Figure CN104907909AC00034
是取整; 伺服电机的转速和转角通过如下公式计算: (1)第二伺服电机驱动第二砂带轮收带时的转速如下: 当1彡k彡Kuj+1时,
Figure CN104907909AC00035
第二伺服电机驱动第二砂带轮收带时的转角如下: 当1彡k彡Ku」时,
Figure CN104907909AC00041
当k=Kw+1 时,
Figure CN104907909AC00042
其中:UPA1' 由以下式子确定:
Figure CN104907909AC00043
0 彡 (Ih+K^jS) N 上述式中,n^k为在第i个往复研磨过程中第j次研磨时第二伺服电机驱动第二砂 带轮收带时转动第k圈的转速,vs为砂带的线速度,R&h为第二砂带轮在第i-1次更新后 的半径,A15#为第i-1次更新后在第二砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,Ki&为在 第i次往复研磨过程中第j次研磨时收带结束后长为AL+A15#的砂带在第二砂带轮上 缠绕的整数圈数,A1' 1;u为第i次往复研磨过程中第j次研磨时第二砂带轮收带后在第 二砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,0 是以转速n 转动时,第二伺服电机主 轴转过的角度,0 是相对于上一次第二砂带轮放带动作结束后的相对角度,以逆时针 转动为正方向; 在研磨加工动作中,i代表的是砂带更新的次数,i的取值范围为正整数,定义当i取值 为1时,表示的是第1次更新,也表示第一个往复研磨过程,R5,h= 1?。=R5即第二砂带轮 上砂带初始半径,A15,^=A1 A1 5= 〇即为第二砂带轮上初始未绕满一圈的那段砂 带长度;j代表的是一个往复研磨过程过程中第j次研磨,当〇〈j<M时,n^k相等,Ku』 相等,Al'uj相等,0mk相等; 根据上述式子计算出第二伺服电机的转速和转过的角度,PCU控制器将第二伺服电机 的转角信号转换成位置信号; (2)第二伺服电机驱动第二砂带轮放带时的转速: 当1彡k彡Kuj+1时,
Figure CN104907909AC00044
第二伺服电机驱动第二砂带轮放带时的转角:
Figure CN104907909AC00045
当k=Kuj+1 时
Figure CN104907909AC00046
式中,n2^k为在第i个往复研磨过程中第j次研磨时第二伺服电机驱动第二砂带轮 放带时转动第k圈的转速,0 是以转速n2,uk转动时,第二伺服电机主轴转过的角度, 9 是相对于上一次第二砂带轮收带动作结束后的相对角度,以逆时针转动为正方向; 当0〈j彡M时,n^k相等,0mk相等; 根据上述式子计算出第二伺服电机的转速和转过的角度,PCU控制器将第二伺服电机 的转角信号转换成位置信号; (3) 第一伺服电机驱动第一砂带轮放带时的转速: 当 1^^<1(3七.+1时
Figure CN104907909AC00051
第一伺服电机驱动第一砂带轮放带时的转角: 当Kk<K时
Figure CN104907909AC00052
当k=Kuj+1 时
Figure CN104907909AC00053
URAl' 由以下式子确定:
Figure CN104907909AC00054
0A1 3;i;j^2 3i(Re,i-i_K3;i;j° ) 心# N 式中,n3^k为在第i次往复研磨过程中第j次研磨时第一伺服电机驱动第一砂带轮放 卷时转动第k圈的转速,为第一砂带轮在第i-1次更新后的半径,A1 为第i-1次 更新后在第一砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,K3,u为长为AL-A1的砂带在第i 次往复研磨过程中第j次研磨时放带结束后在第一砂带轮上释放的整数圈数,A1' 3&为 第i次往复研磨过程中第j次研磨时第一砂带轮一次放带完成后砂带在第一砂带轮上未绕 满一圈的那段砂带长度,9mk是以转速nmk转动时,第一砂带轮电机主轴转过的角度, 0 是相对于上一次第一砂带轮收卷动作结束后的相对角度; 在研磨加工动作中,当i= 1时R6n=R6,ci=R6,即第一砂带轮上砂带初始半径; 八16,h=A1w,即为第一砂带轮上初始未绕满一圈的那段砂带长度;当0〈j彡M时,n^k 相等,Kuj相等,A1' 3ij相等,93,i,j,k相等; 根据上述式子计算出第一伺服电机的转速和转过的角度,PCU控制器将第一伺服电机 的转角信号转换成位置信号; (4) 第一伺服电机驱动第一砂带轮收带时的转速: 当 1^^<1(3七.+1时 n4,i,j,k ~ }hjJ,{K3i f-k+2) 第一伺服电机驱动第一砂带轮收带时的转角: 当1彡kSKuj时
Figure CN104907909AC00061
当k=K3,u+1 时
Figure CN104907909AC00062
式中,n4^k为在第i个往复研磨过程中第j次研磨时伺服电机驱动第一砂带轮收带 时转动第k圈的转速,0 4^k是以转速n 转动时,第一砂带轮电机主轴转过的角度, 0 是相对于上一次第一砂带轮放带动作结束后的相对角度,以逆时针转动为正方向; 当0〈j彡M时,相等,0mk相等; 根据上述式子计算出第一伺服电机的转速和转过的圈数,PCU控制器将第一伺服电机 的转角信号转换成位置信号; (5)砂带更新动作:在研磨过程中,PCU控制器对研磨加工次数进行计数,当研磨加工 次数达到单段砂带往复研磨次数M时,进行砂带更新动作;PCU控制器计算出砂带更新时伺 服电机的转速及位置,生成本次砂带更新动作的伺服电机控制信号,并将控制信号输出,控 制伺服电机动作,PCU控制器同时接收伺服电机的位置反馈信号,并对伺服电机的位置进行 判断;当PCU控制器接收到伺服电机的位置与设定的位置相同时,砂带更新完成,PCU控制 器进行更新次数的计数,并与设计更新次数N进行比较,如果已更新砂带的次数小于设计 更新次数,则对第一砂带轮和第二砂带轮的半径进行更新,进入研磨加工动作流程;如果已 更新砂带的次数等于设计更新次数,则进行最后一次往复研磨过程,往复研磨过程结束后 结束加工,并发出更换砂带卷信号; 砂带更新时伺服电机转动的转速、伺服电机主轴转过的角度和更新后缠绕在砂带轮上 的半径由以下公式进行计算: 1) 更新时第二伺服电机驱动第二砂带轮收带: 当1彡k彡Kuj+1时 n5,i,k _ n l,i,l,k 9 5,i,k= ® l,i,l,k Al5,i= Al' l,i,l 尺5, i - R 5, i-l+Ki,i,15 在上述式中,n5jk为在第i次更新过程中第二伺服电机驱动第二砂带轮收带时转动第k圈的转速,05,i,k是以转速nuk转动时,第二伺服电机主轴转过的角度,0 是相对于 上一次第二砂带轮放带动作结束后的相对角度,以逆时针转动为正方向;△l5,i是第i次更 新后第二砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,R5,i是第i次更新后,砂带在第二砂带轮上 缠绕的半径; 根据上述式子计算出第二伺服电机的转速和转动的角度,PCU控制器将第二伺服电机 的转角信号转换成位置信号; 2) 更新时第一伺服电机驱动第一砂带轮放带: 当 1^^<1(3七.+1时 n6,i,k _ n 3,i,l,k 9 6,i,k= ^ 3, i,l,k Alfu= Al' 3,i,l 尺6,i-R6,id,込 i5 在上述公式中,rVu为在第i次更新过程中第一伺服电机驱动第一砂带轮放带时转动 第让圈的转速;0(^1;是以转速11611;转动时,第一伺服电机主轴转过的角度,0 (^1;是相对 于上一次第一砂带轮收带动作结束后的相对角度,以逆时针转动为正方向;Al6,i是第i次 更新后第一砂带轮上未绕满一圈的那段砂带长度,Rw是第i次更新后,砂带在第一砂带轮 上缠绕的半径; 根据上述式子计算出第一伺服电机的转速和转动的角度,PCU控制器将第一伺服电机 的转角信号转换成位置信号。
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