CN203266410U - 一种内圆端面磨床进给速度的控制系统 - Google Patents
一种内圆端面磨床进给速度的控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于内圆端面磨床的控制技术，涉及一种内圆端面磨床进给速度的控制系统。提出的一种内圆端面磨床进给速度的控制系统，包括有振动信号采集部分、振动信号处理部分（6）、运动控制器（7）和执行部分；振动信号采集部分为压电式加速度传感器（3），压电式加速度传感器（3）设置在电主轴（4）内并通过传输线（5）连接振动信号处理部分的信号放大电路，经过A/D转换器与运动控制器（7）连接，运动控制器（7）连接执行部分的交流伺服电机（8），由交流伺服电机（8）驱动的滚珠丝杠机构（9）与电主轴（4）连接。本实用新型通过对磨削加工进行实时控制，提高磨削质量和加工精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及内圆端面磨床的控制技术，具体涉及一种内圆端面磨床进给速度的控制系统。
背景技术
挺杆是汽车发动机配气机构的重要组成部分。挺杆的内圆及端面的加工精度直接影响到与其配合的调整垫片的使用寿命。现有磨削加工设备对机械挺杆的端面及内圆的加工采用分别对端面和内圆进行加工的工艺；这种加工工艺无法保证挺杆零件内圆的垂直度的设计要求。由于待加工工件表面硬度高，在磨削加工时，磨削的进给量都很小，而且是设定固定的进给速度。这就存在两个问题：1、当砂轮的状态发生改变时不能及时地调整，还是按原来的参数进行磨削，直接影响工件的加工精度。2、当工件的毛坯尺寸不一致时，也同样按固定的参数磨削，也会影响工件的质量与精度。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型提出一种内圆端面磨床进给速度的控制系统，可以对磨床磨削过程中的进给速度实时监控并加以调整。
本实用新型完成其发明任务采取的技术方案是：一种内圆端面磨床进给速度的控制系统，所述控制系统包括有振动信号采集部分、振动信号处理部分、运动控制器和执行部分；其中，所述振动信号采集部分为压电式加速度传感器，所述振动信号处理部分包括信号放大电路及A/D转换器，所述执行部分包括交流伺服电机和滚珠丝杠机构；振动信号采集部分的所述压电式加速度传感器设置在内圆端面磨床的电主轴内，所述压电式加速度传感器通过传输线连接振动信号处理部分的信号放大电路，并经过所述A/D转换器与所述运动控制器连接，所述运动控制器连接所述执行部分的交流伺服电机，由交流伺服电机驱动的滚珠丝杠机构与内圆端面磨床的电主轴连接。
压电式加速度传感器采集振动信号，通过传输线传送至放大电路，并经A/D转换器变为数字信号，由运动控制器将数字信号转换为进给控制信号并传送至伺服电机和滚珠丝杠机构，实现对磨削进给速度的实时控制。
磨床在磨削工件时，在非磨削状态，砂轮与工件不接触，不会产生振动。而在磨削加工时，由于砂轮和工件之间有磨削力，就会产生振动。而且，切削速度越大，振动越剧烈。通过压电式加速度传感器检测磨削过程中的振动，经过信号处理后反馈给运动控制器。运动控制器通过振动信号实时地计算出进给的数据，再发送至交流伺服电机、滚珠丝杠机构对磨床进给速度实时控制，以达到高效稳定的磨削加工效果。这样，可实时地调整磨削速度，达到最佳的磨削状态。
本实用新型的优点是可以优化磨削过程，对磨削加工进行实时控制，可提高磨削质量和加工精度。经检测，磨削后的工件端面跳动为0.010mm，粗糙度为Ra0.2。
附图说明
图1是本实用新型的示意图。
图中，1、工件，2、砂轮，3、压电式加速度传感器，4、电主轴，5、传输线，6、振动信号处理部分，7、运动控制器，8、交流伺服电机，9、滚珠丝杠机构。
具体实施方式
结合给出的附图和实施例对本实用新型加以说明。
如图1所示，一种内圆端面磨床进给速度的控制系统，所述控制系统包括有振动信号采集部分、振动信号处理部分6、运动控制器7和驱动部分；其中，所述振动信号采集部分为压电式加速度传感器3，压电式加速度传感器3采用秦皇岛市恒科科技有限公司生产的HK9101-J 型压电式加速度传感器；所述压电式加速度传感器3设置在电主轴4内，电主轴4具有设置压电式加速度传感器3的槽，压电式传感器3放置在电主轴所具有的槽中；所述振动信号处理部分6包括信号放大电路及A/D转换器，执行部分包括交流伺服电机8和滚珠丝杠机构9；所述压电式加速度传感器通过传输线5连接位于外部的振动信号处理部分的信号放大电路，并经过所述A/D转换器与所述运动控制器7连接，所述运动控制器7可选用西门子D445系列的控制器。所述运动控制器连接所述执行部分的交流伺服电机8，由交流伺服电机8驱动的滚珠丝杠机构9与内圆端面磨床的电主轴4连接，实时调节磨削过程中的进给速度。
加工过程中，当砂轮2与工件1接触以后，压电式加速度传感器3检测到振动信号并通过传输线5传递给振动信号处理部分6，经A/D转换将振动信号转换为数字信号，再传给运动控制器7。经过计算，转换为进给速度控制信号发送给交流伺服电机8，由滚珠丝杠机构9带动电主轴4、砂轮2，从而可实现磨削过程中进给速度的自适应控制。
Claims (1)
1.一种内圆端面磨床进给速度的控制系统，其特征在于：所述控制系统包括有振动信号采集部分、振动信号处理部分（6）、运动控制器（7）和执行部分；其中，所述振动信号采集部分为压电式加速度传感器（3），所述振动信号处理部分（6）包括信号放大电路及A/D转换器，所述执行部分包括交流伺服电机（8）和滚珠丝杠机构（9）；振动信号采集部分的所述压电式加速度传感器（3）设置在内圆端面磨床的电主轴（4）内，所述压电式加速度传感器（3）通过传输线（5）连接振动信号处理部分的信号放大电路，并经过所述A/D转换器与所述运动控制器（7）连接，所述运动控制器（7）连接所述执行部分的交流伺服电机（8），由交流伺服电机（8）驱动的滚珠丝杠机构（9）与内圆端面磨床的电主轴（4）连接。
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Cited By (3)
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| CN112912209A (zh) * | 2018-10-25 | 2021-06-04 | 3M创新有限公司 | 机器人油漆修复系统和方法 |
| CN112912211A (zh) * | 2018-10-25 | 2021-06-04 | 3M创新有限公司 | 用于机器人油漆修复的间接力控制系统和方法 |
| CN113714933A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-30 | 浙江万向精工有限公司 | 一种磨床专用的gis振动信号连续采集系统及方法 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131106 Termination date: 20140513 |