TWI355985B - - Google Patents

Description

1355985 2外修正替換貝 九、發明說明： ------ 【發明所屬之技術領域】 本發明係屬於磨削的技術領域，尤指一自動控制磨床 之砂輪進給位置的控制方法。 【先前技術】 磨床之主要功用為磨削圓柱體、平面或内孔面，其中， 用以磨削圓柱體的磨床係圓柱磨床，以砂輪作為研磨工 具，而工件物係頂撐於二頂針之間，研磨時砂輪採高度 旋轉，適當的磨削速度約為1675至2〇〇〇m/min，而工作件 則相對砂輪作緩慢旋轉，以得到最佳的研磨效果。然而， 砂磨表面的磨料會隨著研磨時間、以及受到進給量、工作 件材質的影響而磨損’因此’倘若主轴轉速相同，當砂輪 磨料磨知而使其圈徑變小時’線速度將會變慢，因此需要 再調整砂輪的主軸轉速’使其線速度不要差太多，以保持 應有的研磨效果。 目前控制方式係由變㈣控制馬達來調整砂輪速度， 但調整變頻器係由操作者目測砂輪的磨損程度，再決定變 頻器的速度要調快或調慢。如此_來會造成操作者的不 便:也可能因為操作者設定錯誤，使速度過快而造成砂輪 破知’更甚者’發生砂輪的碎片擊重操作者的工安事件。 故現有以人為操作調整妙輪轉速的以 改良的必要。 Ά 【發明内容j 本發明之主要目的在於提供一種 為了改善上述缺失， 丄：)：0%：)

可以自動調整砂輪鐘 镝轉速的調整控制方法。 基於上述目的，太i 調整控制方法」的步驟包括供「磨床之砂輪無段變速 β 、磨床.該磨床係具有一砂輪二個頂針、—可 供輸入程式的數值和制哭 控制器、一偵測位移量的光學尺以及一 驅動砂輪的伺服馬達，唁赵 ^ 这數值控制is並且包含一個程式， 執行該程式可以控制飼服馬達的轉速； 該程式的運算步驟包括： L= A-(D/2); G55=X=(L+D/2)； (L ’+D ’）# 1 〇 1 = e ; E/S=E’ 其中：L為砂輪至工作件表面的初始距離； A為砂輪表面至頂針中心的距離； # 101為紗輪初始位置； G55為工作件初始座標； D為工作件初始直徑； L’為研磨過程中，砂輪至工作件表面的動態距離； I)’為研磨過程中，工作件的動態直徑； S為段差分隔值； E及E’分別為參數’且參數E，決定伺服馬達的轉速； 設定及輸入伺服馬達的轉速：操作者依研磨工件材質 設定伺服馬達的多個階段轉速，其中包括一第一階段轉速 Π、一第二階段轉速T2及一第三階段轉速T3,其中的 5 1355985 2011/06/^修正替換頁 T3>T2>T1 ； ------ 測定初始距離：測定砂輪表面至頂針中心的距離Α值； 設定砂輪初始位置：將所測定的A值輸入代碼#ι〇ι， 即為砂輪的初始位置； 設定初始工料隸系：將工作件頂料二頂針之 間，量測工作件的外徑D值，將D值輪入程式，即計算出 砂輪至工作件表面的初始距離！^值，以及G55 = x=l+d/2 ; 設定段差分隔值：將段差分隔值s輸入加工程式 E/S=E’ ； 啟動磨床：以伺服馬達的轉速=in，啟動磨床讓砂輪 朝向工作件位移進行研磨，同時執行該程式控制飼服馬達 的轉速； 以該程式自動調整制飼服馬達的轉速；在研磨的過程 中，光學尺會持續伯測砂輪至工作件表面的動態距離L，， 以及工作件的動態直徑D，，並藉以執行該程式而獲得 值； 當1<E’<=2 ’控制伺服馬達的轉數=T2，· 當Ε’>2，控制伺服馬達的轉數=Τ3 ; 持續執行該程式直到研磨加工結束。 實施上述技術手段以後，本發明可獲得的具體效益為： 由於本發明在研磨的過程中’可依砂輪的磨耗程度以 及工作件的研磨程度而自動計算出Ε，值，α Ε，值決定词服 馬達變速的參考值’進而自動調整砂輪的轉速，達到自動 調整變速的目的’以改善人工設^操作的缺失。 6 1355985 【實施方式 2011/5均纟正替換頁 請參閱第-圖所示之步驟流程圖，並配合第二圖所 不，本發明所提供磨床之砂輪無段變速調整控制方法的步 驟包括： 提供一磨床：該磨床係具有一砂輪（2 〇 )、二個頂 針（1〇)、—可供輸入程式的數值控制S (圖巾未示）、 Η位移量的光學尺以及-驅動砂輪的伺服馬達，該數 值控制器並且包含一個 1因程式，執仃該程式可以控制伺服馬 達的轉速，該程式的運算步驟包括：： L= A-CD/2) G55=X=(l+d/2) (L’+D’） -#1〇1=Ε E/S=E， 其中L為砂輪至工作件表面的初始距離； A為砂輪表面至頂針中心的距離； # 101為砂輪初始位置： G55為工作件初始座標； D為工作件初始直徑； L，為研磨過程中，砂輪至工作件表面的動態距離； D’為研磨過程十，工作件的動態直徑； S為段差分隔值； E及E’分別為參數，且參數£，決定飼服馬達的轉速； 設定及輸入祠服馬達的轉迷：操作者依研磨工件材質 設定飼服馬達的多個階段轉速’其中包括一第一階段轉速 7 1355985

τι、一第二階段轉速T2及一第三階段轉速T3,其中的 Τ3>Τ2>Τ1 ； 測定初始距離：測定砂輪（2 0 )表面至頂針（1 0 ) 中心的距離Α值’由於砂輪在研磨錢，其外徑多少會磨 耗變小，因此，在開機作業以前需要先測定初始距離A值， 決定砂輪的初始位置； 汉疋妙輪初始位置：將所測定的A值輸入代碼#101， 即為砂輪的初始位置； 設定初始工作件座標系：請參閱第三圖所示，將工作 件（3 0 )項撐於二頂針（工〇 )之間，量測工作件（3 〇 )的外徑D值，冑d值輪入程式，即計算出砂輪至工作 件（3 0 )表面的初始距離L值，以及G55=x=l+d/2 ; 設定段差分隔值：將段差分隔值S輸入加工程式 E/S=E’，該分隔值可為1〇咖或者15随或者其他數值，依操 作者所設定，倘若要使砂輪（2 0)得以快速地變換轉速 將&差刀隔值S設定為小值，反之，若不需要使砂輪 (2 0 )很决地變換轉速，可將該段差分隔值設為大值； 啟動磨床並執行程式：請參閱第四圖所示以伺服馬 達的轉速=T1啟動磨床，砂輪（2 0)會朝向工作件（3 〇 ) :立移進行研磨’同時執行程式(叫#ι〇ι ="及 E/S=E，，該L，係為砂輪（2〇)至工作件（3〇)表面的 L距離而D係為工作件（3 〇 )研磨時的動態直徑， 研磨的過程中砂輪（2 Q)由初始位置#m至工作件（3 〇 )表面的動態距離L’，以及卫作件（3 Q )的動態直徑D， 8 會改變’由光學尺自動制L，、D，，執行 以及E/SH E值及E，值亦隨著改變，所得£，值若大於 1且小於等於2時，伺服馬達 咬曰勒；升為第2階段轉速 (T2)’所付E’值若大於2時，伺服a;查白心 服馬達自動調升為第3階 段轉逮（T3)。 $ «3 rsr 藉由上述步驟，在研磨過程中，可依砂輪的磨耗程度， =調整伺服馬達的轉速，使砂輪保持穩定的切削度，不 操作者自行調整設定’可防止設定錯誤。 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明之流程圖。 第二圖係本發明測定初始距離之平面示意圖。 第二圖係本發明設定初始工作件座標系之平面示意 第四圖係本發明研磨時之平面示意圖 【主要元件符號說明】 (2 0 )砂輪 (1 0)頂針 (3 〇 )工作件

Claims (1)

1355985 ________ 2011/pZ/^修正替換頁 十、申請專利範圍： --一'-- 1 · 一種磨床之砂輪無段變速調整控制方法，其步驟 包括： k供一磨床：該磨床係具有一砂輪、二個頂針、一可 供輸入程式的數值控制器、一偵測位移量的光學尺以及一 驅動砂輪的伺服馬達，該數值控制器並且包含一個程式， 執行該程式可以控制伺服馬達的轉速： 該程式的運算步驟包括： ' L= A-(D/2)； G55 = X=(L+d/2)； (L’+D’） -#1〇i=e ; E/S=E’ 其中.L為砂輪至工作件表面的初始距離； A為砂輪表面至頂針中心的距離； # 1 01為砂輪初始位置； G 5 5為工作件初始座標； D為工作件初始直徑； . L’為研磨過程中，砂輪至工作件表面的動態距離； J D’為研磨過程中，工作件的動態直徑； S為段差分隔值； E及E’分別為參數，且參數E，決定伺服馬達的轉速； 設定及輸入伺服馬達的轉速：操作者依研磨工件材質 設定伺服馬達的多個階段轉速，其中包括一第一階段轉速 T1、一第一階段轉速T2及一第三階段轉速T3，其中的 1355985

Τ3>Τ2>Τ1 ； 測定初始距離：測定砂輪表面至 π叫王』貝針中心的距離Α值； 設定砂輪初始位置：將所測定的 灯吓列疋的A值輸入代碼#101， 即為砂輪的初始位置； 設定初始工作件座擇系.. 什厘稞糸將工作件頂撐於二頂針之 間，量測工作件的外徑D值，將D值輸入程式即計算出 砂輪至工作件表面的初始距離^，以及咖小L闕； 設定段差分隔值：將段差分隔值s輸入加工程式 E/S=E，； 啟動磨床：以祠服馬達的轉速=n，啟動磨床，讓砂輪 朝向工作件位移進行研磨，同時執行該程式控制伺服馬達 的轉速； 以該程式自動調整制伺服馬達的轉速；在研磨的過程 中，光學尺會持續偵測砂輪至工作件表面的動態距離[，， 以及工作件的動態直徑D’，並藉以執行該程式而獲得E，的 值； 當1<E’< = 2，控制伺服馬達的轉數=Τ2; 當Ε’>2，控制伺服馬達的轉數=Τ3 ; 持續執行該程式直到研磨加工結束。