CN1539599A - 恒功率磨削方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磨床磨削产品的恒功率磨削方法，其特征在于：控制磨床轴承磨床磨削功率，采用一套自控系统。自控系统的输入信号是由二个信号组成，一个是由触摸屏参数设定装置输出的理论磨削功率值，另一个是恒功率装置将磨削轴承时的实际消耗功率检测值，此二个数值同时输入数控系统，数控系统进行PID方法计算获得一个差值信号，这差值信号作为自控系统的反馈信号，反馈信号输入伺服控制电机，改变了磨床的进给速度，从而达到实际磨削的功率值不变。本发明采恒功率磨削，大大提高了生产效率和产品质量，生产效率从19秒/件(轴承型号6305)提高到17秒/件。圆度从1.5μm提高到0.9μm，粗糙度从0.3μm提高到0.28μm。
Description
一、技术领域：
本发明涉及磨床磨削产品的控制工艺，特别是公开一种恒功率磨削方法，应用于自控系统恒功率磨削各类轴承。
二、背景技术：
目前，我国国内轴承磨床的磨削控制方式，采用恒定速度进给的控制工艺。由于所加工的轴承同型号余量大小不一，材质不一致，沟道、滚道毛坯曲率不一致；又由于磨削所采用的砂轮材质差异，砂轮外径变化差异(随磨削的进行，砂轮直径变小，线速度下降)磨削液温度及材质的变化，修正砂轮金刚钻的变化，使磨削时产生了很多不确定因素。
在这种状态下，很难采用恒定速度进给即要保证磨削加工的质量，又要提高效率的矛盾。
三、发明内容：
本发明所要解决的技术问题：提供一种克服上述缺陷，即能提高加工精度，又能保持磨削高效率的磨削工艺，公开一种恒功率磨削方法。
本发明是这样实现的，一种应用在磨削轴承产品的恒功率磨削方法，其特征在于：控制磨床轴承磨床磨削功率，采用一套自控系统。自控系统的输入信号是由二个信号组成，一个是由触摸屏参数设定装置输出的理论磨削功率值，另一个是恒功率装置将磨削轴承时的实际消耗功率检测值，此二个数值同时输入数控系统，数控系统进行PID方法计算获得一个差值信号，这差值信号作为自控系统的反馈信号，反馈信号输入伺服控制电机，改变了磨床的进给速度，从而达到实际磨削的功率值不变；所述的恒功率装置中实际消耗功率检测值为：恒功率装置测得磨头的在线功率与磨头的空载功率之差；数控系统PID计算方法为将磨削功率与触摸屏设定的理想磨削功率根据公式δ＝(P本-P上)进行比较计算，所述的触摸屏参数设定装置内理论磨削功率值根据磨削程序中快进量、快趋量、次快趋量、粗磨量、精磨量、光磨量、粗回跳根据轴承大小和砂轮相对位置设定。
本发明的有益效果：采用恒功率磨削，从面大大提高了生产效率所要解决的技术难题；提供一种克服恒定速度进给控制工艺缺陷，即能提高加工精度，又能保持磨削高效率的磨削工艺。
采用恒功率磨削后，大大提高了生产效率和产品质量。生产效率从19秒/件(轴承型号6305)提高到17秒/件。圆度从1.5μm提高到0.9μm，粗糙度从0.3μm提高0.28μm，极大地提高了轴承生产企业的社会效益和企业的经济效益。
四、附图说明：
附图1恒功率磨削原理示意图
附图2进给曲线图
附图3恒功率装置原理图
五、具体实施方式：
以下结合附图1和附图2，对磨床采用恒功率磨削控制工艺作进一步描述：
1、轮进工件，以较高速度逼进工件，当在附图2中③点处砂轮碰到工件，发出GE信号，进给速度降至黑皮进给速度。
2、皮磨削完成后，进给以粗磨速度进给，同时恒功率装置打开，采集磨削电机的功率。
3、恒功率装置计算出磨削功率，即磨头的在线功率减去磨头的空载功率。
4、说明：(见图3)
I.砂轮电机取出电流、电压信号，即功率信号，通过滤波放大；
II.在没有磨削轴承前，将此功率信号记忆；
III.在开始磨削前，启动记忆控制信号，电路在输出信号中减去原记忆信号，这样恒功率输出为实际磨削信号：P出＝P总-P记忆
5、恒功率装置将计算出磨削功率输入磨床的数控系统，数控系统将磨削功率与触摸屏设定的理想磨削功率值进行比较计算(PID方法)
计算公式：
δ＝(P本-P上)
Δ1＝(0.9R-P本)
Δ2＝(1.1R-P本)
其中：δ：计算后的速度增量
P本：现在的磨削功率值
P上：原来的磨削功率值
Δ1：误差值1
Δ2：误差值2
R：触摸屏功率设定值
n：进给速度
n上：原来的进给速度
说明：
a.先计算出磨削功率的变化值δ，另根据公式计算屈误差值Δ1、Δ2。
b.判别δ值的正负：如δ为正值，则再判别Δ1的正负值，如Δ1为负值，则进给速度n＝n上-δ；如Δ1为正值，则进给速度n不变；如δ为负值，则再判别Δ2的正负值，如Δ2为负值，则进给速度n不变，如Δ2为正值，则进给速度n＝n上+δ。
6、数控系统将计算结果控制伺服进给电机，改变进给的速度。
7、这个控制过程是实时的，即是一个大的闭环系统，保证了恒功率磨削控制工艺的实现。触摸屏参数设定装置中各参数设定说明：
1、进量：根据轴承工件大小与砂轮相对位置来设定，一般为0.1～0.5mm之间。
2、趋量，速度：根据所加工轴承工件的毛坯余量不一致性而设定。
设定量为毛坯余量不一致量的1.5倍。
速度量为砂轮碰到工件反应的速度而定，以不破坏砂轮形状为最佳点，设定范围：
0.1mm/s～0.4mm/s。
3、次快趋量，速度：同2。
4、粗磨量，速度：粗进因采用恒功率磨削，其量设定为磨削粗磨量的50％，而速度是粗磨的初始速度，根据实际磨削而设定。
5、精磨量，速度：根据实际磨削效果而定。
6、光磨量，速度：根据实际磨削效果而定。
7、粗回跳，精回跳，光延时，设定根据实际效果。
磨削功率设定：根据砂轮轴功率，实际磨削效果而定。设定范围：砂轮轴功率5％～20％。
变化率：是决定粗磨进入的速度增量，根据实际磨削效果而定。
实施例1
磨削6203轴承内孔参数设定：(触摸屏参数设定装置理论磨削功率设定值)
| 进给参数 | |||||
| 名称 | 量(mm) | 速度(mm/s) | 名称 | 量(mm) | 速度(mm/s) |
| 快进 | 0.275 | / | 精磨 | 0.040 | 0.020 |
| 快趋 | 0.100 | 0.300 | 光磨 | 0.005 | |
| 次快趋 | 0.100 | 0.100 | 粗回跳 | / | / |
| 黑皮 | 0.050 | 0.050 | 精回跳 | / | / |
| 粗磨 | 0.030 | 0.003 | 光延时 | 0.5s | |
| 恒功率参数 | |||
| 名称 | 量(％) | 名称 | 量(KW) |
| 磨削功率设定 | 10 | 砂轮轴功率 | 8.5 |
| 变化率 | 70 | ||
实施例2
磨削KC1719DDQ内孔参数设定：(触摸屏参数设定装置理论值磨削功率设定值)
| 进给参数 | |||||
| 名称 | 量(mm) | 速度(mm/s) | 名称 | 量(mm) | 速度(mm/s) |
| 快进 | 0.160 | / | 精磨 | 0.020 | 0.012 |
| 快趋 | 0.100 | 0.300 | 光磨 | 0.005 | |
| 次快趋 | 0.100 | 0.060 | 粗回跳 | ||
| 黑皮 | 0.060 | 0.050 | 精回跳 | ||
| 粗磨 | 0.080 | 0.003 | 光延时 | 1s | |
| 恒功率参数 | |||
| 名称 | 量(％) | 名称 | 量(KW) |
| 磨削功率设定 | 12 | 砂轮轴功率 | 10 |
| 变化率 | 90 | ||
Claims (3)
1.一种应用在磨削轴承产品的恒功率磨削方法，其特征在于：控制磨床轴承磨床磨削功率，采用一套自控系统。自控系统的输入信号是由二个信号组成，一个是由触摸屏参数设定装置输出的理论磨削功率值，另一个是恒功率装置将磨削轴承时的实际消耗功率检测值，此二个数值同时输入数控系统，数控系统进行PID方法计算获得一个差值信号，这差值信号作为自控系统的反馈信号，反馈信号输入伺服控制电机，改变了磨床的进给速度，从而达到实际磨削的功率值不变。
2.根据权利要求书1所述的恒功率磨削方法，其特征在于：所述的恒功率装置中实际消耗功率检测值为：恒功率装置测得磨头的在线功率与磨头的空载功率之差。
3.根据权利要求书1所述的恒功率磨削方法，其特征在于：数控系统PID计算方法为将磨削功率与触摸屏设定的理想磨削功率根据公式δ＝(P本-P上)进行比较计算，所述的触摸屏参数设定装置内理论磨削功率值根据磨削程序中快进量、快趋量、次快趋量、粗磨量、精磨量、光磨量、粗回跳根据轴承大小和砂轮相对位置设定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA031288456A CN1539599A (zh) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | 恒功率磨削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA031288456A CN1539599A (zh) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | 恒功率磨削方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1539599A true CN1539599A (zh) | 2004-10-27 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN104476398A (zh) * | 2014-11-04 | 2015-04-01 | 桂林新全数控有限公司 | 数控卧轴平面磨床砂轮磨损动态补偿方法 |
| CN107234491A (zh) * | 2016-03-28 | 2017-10-10 | 沈阳海默数控机床有限公司 | 一种磨削加工方法 |
| CN108000248A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-05-08 | 浙江盛达物联科技股份有限公司 | 一种恒功率磨削加工方法 |
| CN112835326A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-25 | 天津重型装备工程研究有限公司 | 一种大型铸锻件加工智能化方法及系统 |
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