CN2579602Y - 恒定高速磨削控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种恒定高速磨削控制装置，用可编程程序控制器计算功能在每次修整砂轮后计算出砂轮半径，进而计算出保持砂轮恒线速度的变频器输入频率，并用RS485通讯方式传送给通用变频器；用可编程程序控制器加定位控制单元及交流伺服电机控制砂轮架进给与后退；可编程程序控制器通过通用电缆与控制砂轮交流电机的通用变频器相连。砂轮交流电机拖动砂轮轴运转，砂轮轴所在的砂轮拖架板针对固定在床身上的金刚笔修整器可前后径向移动，该移动是由系统伺服电机拖动滚珠丝杠完成的。
Description
技术领域：
本实用新型涉及到金属磨削控制装置。一种恒定高速磨削控制装置。
背景技术：
众所周知，磨削机床中用砂轮的外园去加工工件的外表面、内表面、内沟、外沟、滚道等。新砂轮的半径与消耗完毕的砂轮半径之比为3∶2。砂轮轴的旋转用电机拖动。其转速恒定，则砂轮的外园线速度V＝2лRn/60m/s(R为砂轮半径，n为砂轮轴转速)。在磨削中砂轮的线速度随着砂轮消耗逐渐降低，其开始与终末的线速度之比则为3∶2。目前，在砂轮磨削领域已采用高线速度磨削，推荐速度在50-60m/s之间，此方法已成为行业中通用技术。在速度低于50m/s时，磨削效率明显下降，几何精度及粗糙度都不好。如果电机速度恒定，则新砂轮在使用过程中线速度逐步下降。为了提高磨削质量与效率，机床设计人员采用了使用通用变频器控制砂轮电机转速，采用定期人为地设置变更砂轮电机的供电频率。从而使砂轮线速度下降到一定程度后再人为地使砂轮线速度重新进入高速。此方法定性地调整，准确度差，且人为干扰因素太大，不利于自动化生产和质量控制。
发明内容：
为了克服上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种恒定高速磨削控制装置，可以低成本地推广砂轮恒定线速度磨削，有效地控制砂轮线速度恒定保持高速。
本实用新型解决其技术问题的技术方案如下：
所述的恒定高速磨削控制装置用可编程程序控制器(1)计算功能在每次修整砂轮(8)后计算出砂轮半径，进而计算出保持砂轮恒线速度的变频器输入频率，并且用RS485通讯方式传送给通用变频器(5)；可编程程序控制器(1)加定位控制单元(2)通过交流伺服拖动系统(3)连接交流伺服电机(4)，交流伺服电机(4)与砂轮架拖板(9)上的砂轮架相连；可编程程序控制器(1)通过通用电缆与通用变频器(5)相连，通用变频器(5)与砂轮交流电机(6)相连，砂轮交流电机(6)连接砂轮轴，砂轮轴所在的砂轮架拖板(9)与滚珠丝杠(10)相连，滚珠丝杠(10)接有交流伺服电机(11)；金刚笔修整器(7)固定在床身上。
由于采用了以上措施，本发明具有如下优越性：
在使用数字化控制技术的砂轮有效工作期内能准确地控制恒定高线速度，从而提高了磨削频率，改善了工件的几何精度及粗糙度，不但可用于大尺寸砂轮，而且小尺寸砂轮磨削同样可以应用。
附图说明：
图1为恒定高速磨削控制装置的结构方框图。
图2为恒定高速磨削控制装置的砂轮架与修整用金刚笔相对位置图。
图1中所示：1、可编程程序控制器；2、定位控制单元；3、交流伺服拖动系统；4、交流伺服电机；5、通用变频器；6、砂轮交流电机(拖动砂轮旋转)。
图2中所示：7、金刚笔修整器；8、砂轮；9、砂轮架拖板；10、滚珠丝杠；11、交流伺服电机(拖动砂轮架工作进给和后退)。
具体实施例：
在CNC磨床系统中，使用通用变频器(5)控制一个砂轮交流电机(6)，砂轮交流电机(6)拖动砂轮轴运转。砂轮轴所在的砂轮架施板(9)针对固定在床身上的金刚笔修整器(7)可以前后径向移动，该移动是由交流伺服电机(11)拖动滚珠丝杠(10)来完成的。修整系统的控制核心是可编程程序控制器(1)。可编程程序控制器(1)通过一根通讯电缆和通用变频器(5)相连。它们采用RS485通讯方式传送运转指令、参数设置、更改状态查询。同时可编程程序控制器(1)又通过定位控制单元(2)模块控制砂轮架进退的交流伺服电机(4)运转，使用数字量控制砂轮架的进退。假设换上的新砂轮(8)半径为R，机床在磨削工件时损耗只是1-3um，在磨削完数个工件时，砂轮(8)的几何形状需要修整一次。每次修整量在半径方向10um左右。砂轮(8)半径变小，供电频率恒定时，则线速度比减小。要想保证线速度恒定，需要在砂轮(8)半径逐步减小时，相应地提高砂轮交流电机(6)的供电频率。在砂轮(8)每次修整完毕后，计算砂轮架位置量与一常数的差，即对应此刻砂轮(8)半径R，计算出带有二位小数的频率值，用RS485方式传送至通用变频器(5)中，砂轮交流电机速度立即上升。在每个修整循环中，由于砂轮在磨削中损耗量很小，对于线速度的影响极小，在每次修正砂轮后，系统都能自动地计算出新的频率值，并能迅速刷新通用变频器(5)的输入频率。该装置计算误差极小，该误差对磨削的影响来说可以忽略。
Claims (1)
1、一种恒定高速磨削控制装置，其特征在于：所述的控制装置用可编程程序控制器(1)计算功能在每次修整砂轮(8)后计算出砂轮半径，进而计算出保持砂轮恒线速度的变频器输入频率，并且用RS485通讯方式传送给通用变频器(5)；可编程程序控制器(1)加定位控制单元(2)通过交流伺服拖动系统(3)连接交流伺服电机(4)，交流伺服电机(4)与砂轮架拖板(9)上的砂轮架相连；可编程程序控制器(1)通过通用电缆与通用变频器(5)相连，通用变频器(5)与砂轮交流电机(6)相连，砂轮交流电机(6)连接砂轮轴，砂轮轴所在的砂轮架拖板(9)与滚珠丝杠(10)相连，滚珠丝杠(10)接有交流伺服电机(11)；金刚笔修整器(7)固定在床身上。
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