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中達電通股份有限公司 鄧瑜平
摘 要:本文主要介紹外圈滾道磨床詳細工藝和基於中達機電自動化平台的plc控製、交流
伺服控製、變頻器、觸摸屏的磨床數控係統集成。項目已經開發成功投入商品化應用。
關鍵詞:伺服 滾道磨床
1 引言
mochuangshijinshulengjiagongxingyedezhongyaogongzuomuji。suizhegongyedefazhan,duijixielingjiandejiagongjingdujibiaomiancucaodudeyaoqiuriyitigao,moxuejiagongxiandegengjiazhongyao。zaiqiche、電力、船舶、冶金、軍工、hangkonghangtiandengxingye,guochanshukongmochuangzhengzaifahuizheyuelaiyuedadezuoyong。waiyuanmochuangshishiyongdezuiguangfande,nengjiagonggezhongyuanzhuxingheyuanzhuixingwaibiaomianjizhoujianduanmiandemochuang。wannengwaiyuanmochuanghaidaiyouneiyuanmoxuefujian,kemoxueneikonghezhuidujiaodadenei、外錐麵。外圓磨床的自動化程度高低界定磨床的加工效率從而決定了磨床的加工規模。
2 磨削工藝
磨床屬於金屬工件表麵精密加工機床。磨床基本原理是用砂輪或油石(刃具)對dui零ling件jian淬cui硬ying表biao麵mian做zuo淺qian深shen度du微wei量liang切qie削xue加jia工gong。磨mo削xue時shi的de切qie削xue深shen度du很hen小xiao,在zai一yi次ci行xing程cheng中zhong所suo能neng切qie除chu的de金jin屬shu層ceng很hen薄bo。磨mo具ju旋xuan轉zhuan為wei主zhu運yun動dong,工gong件jian或huo磨mo具ju的de移yi動dong為wei進jin給gei運yun動dong。磨mo床chuang加jia工gong精jing度du高gao、表麵粗糙度Razhixiao。moxuejiagongshiyingyongguangfandeqiexuejiagongfangfa,youyudujudemoxuejiegouyuanli,shidemochuangyuqitajinshulengjiagongjichuangxiangbizuidadetedianshiqiexuesudugaodameimiaokeda 30m~50m,磨削溫度可達1000”C~1500oC,moxueguochengliduandaozhiyouwanfenzhiyimiaozuoyou。yincimoxuejiagongkeyihuodejiaogaodejiagongjingduhehenxiaodebiaomiancucaoduzhi。moxuebudankeyijiagongruancailiao,ruweicuihuogang、鑄鐵和有色金屬等,而且還可以加工淬火鋼及其他刀具不能加工的硬質材料如陶瓷與硬質合金等。
零件加工的時候主要為兩個軸的運動。一個是工件台軸,另一個為磨架軸;工件台行進靠伺服運動,工件架在工件台內,所以進給的尺寸便是磨削的尺寸,工件台上麵安裝著上下料氣缸,磁性卡盤,修xiu整zheng器qi。磁ci性xing卡ka盤pan在zai零ling件jian加jia工gong的de時shi候hou用yong強qiang磁ci固gu定ding零ling件jian,進jin料liao和he出chu料liao前qian需xu要yao卸xie磁ci。修xiu整zheng器qi與yu工gong件jian台tai一yi起qi運yun動dong,修xiu整zheng器qi用yong來lai修xiu整zheng砂sha輪lun尺chi寸cun,其qi倒dao下xia抬tai起qi由you液ye壓ya控kong製zhi。磨mo架jia上shang裝zhuang著zhe砂sha輪lun,磨mo架jia運yun動dong也ye由you液ye壓ya控kong製zhi,並bing由you減jian速su閥fa來lai控kong製zhi不bu同tong工gong序xu時shi候hou的de運yun動dong速su度du。除chu了le兩liang個ge軸zhou運yun動dong有you關guan部bu件jian還hai有you些xie輔fu助zhu機ji構gou如ru磨mo削xue液ye,潤run滑hua液ye,量liang測ce架jia等deng。
3 台達外圈滾道磨床電控係統設計
3.1 總體設計
高效率是企業的宗旨,高效率意味著高速度。速度是評定外圈滾道磨床電控係統的重要指標。磨床電控項目選用中達EH2係列高速PLC和ASD係列交流伺服係統,在安全精準的前提下在程序結構上做了優化,大大的提高了每個工件的生產速度,基本每個零件的加工速度控製在6-7秒(miao)以(yi)內(nei)。電(dian)控(kong)麵(mian)板(ban)上(shang)僅(jin)僅(jin)設(she)置(zhi)少(shao)量(liang)的(de)必(bi)要(yao)按(an)鈕(niu),其(qi)它(ta)大(da)部(bu)分(fen)操(cao)作(zuo)在(zai)觸(chu)摸(mo)屏(ping)上(shang)實(shi)現(xian),充(chong)分(fen)利(li)用(yong)觸(chu)摸(mo)屏(ping)信(xin)息(xi)量(liang)巨(ju)大(da)的(de)互(hu)動(dong)對(dui)話(hua)優(you)勢(shi),加(jia)上(shang)配(pei)方(fang)和(he)報(bao)警(jing)智(zhi)能(neng)化(hua)管(guan)理(li)功(gong)能(neng),更(geng)有(you)直(zhi)觀(guan)性(xing),觸(chu)摸(mo)屏(ping)還(hai)上(shang)顯(xian)示(shi)了(le)每(mei)個(ge)步(bu)驟(zhou)的(de)狀(zhuang)態(tai)和(he)時(shi)間(jian)以(yi)便(bian)作(zuo)為(wei)參(can)考(kao)調(tiao)整(zheng),使(shi)得(de)零(ling)件(jian)加(jia)工(gong)盡(jin)量(liang)不(bu)在(zai)手(shou)動(dong)控(kong)製(zhi)下(xia)操(cao)作(zuo),大(da)部(bu)分(fen)加(jia)工(gong)步(bu)驟(zhou)都(dou)有(you)嚴(yan)格(ge)順(shun)序(xu),當(dang)出(chu)現(xian)非(fei)報(bao)警(jing)的(de)緊(jin)急(ji)情(qing)況(kuang),可(ke)以(yi)用(yong)緊(jin)急(ji)複(fu)位(wei)按(an)鈕(niu),係(xi)統(tong)會(hui)轉(zhuan)入(ru)迅(xun)速(su)的(de)安(an)全(quan)退(tui)出(chu)流(liu)程(cheng)。電(dian)控(kong)麵(mian)板(ban)設(she)計(ji)如(ru)圖(tu)1所示。

圖1 電控麵板
3.2 台達電控係統配置設計
基於台達係統配型為:
(1)PLC:DVP40EH00T2(40點主機,24DI/16DO(繼電器),4路200K輸入/輸出AC電源);
(2)PLC擴展單元:DVP32HP00R(32點擴充機,16點入,16點出(繼電器),AC電源);
(3)變頻器:VFD022M43A(8226;迷你型靜音7段速控製及簡易PLC自動程序運轉,高速通訊接口,自動加減速最佳化控製功能);
(4)真彩色觸摸屏:AE10THTD(10.4' 高亮度 512K bytes SRAM自帶3通訊口聯機功能,可同時連接3種不同通訊格式的控製器,架構多 機聯機網絡; 背部提供功能卡插槽,支持打印機,後續開發其他擴充功能卡; 創新的在線/離線模擬功能,方便設計者在程序開發階段進行程序編輯與除錯;支持SMC Card存取人機資料;符合IP65&NEMA4規格;7MB FM);
(5) 交流伺服驅動器:ASD-B1521(交流伺服驅動器內置PID控製,工頻切換順序,停電減速停止控製等功能)。
3.3 數控加工流程設計
圖2為(wei)自(zi)動(dong)流(liu)程(cheng)框(kuang)圖(tu),自(zi)動(dong)運(yun)行(xing)條(tiao)件(jian)若(ruo)滿(man)足(zu),按(an)啟(qi)動(dong)機(ji)台(tai)便(bian)在(zai)自(zi)動(dong)運(yun)行(xing)中(zhong)循(xun)環(huan)運(yun)轉(zhuan),直(zhi)到(dao)按(an)停(ting)止(zhi)進(jin)入(ru)停(ting)止(zhi)流(liu)程(cheng),或(huo)者(zhe)出(chu)現(xian)重(zhong)要(yao)報(bao)警(jing)或(huo)緊(jin)急(ji)複(fu)位(wei)時(shi)自(zi)動(dong)運(yun)行(xing)終(zhong)止(zhi)。

圖2 自動加工流程
3.4 PLC I/O接口定義

3.5 工件台伺服控製運動曲線
伺服控製的運動直接影響到成品規格和質量。圖3是交流伺服驅動器:ASD-B1521伺服所拖動的工件台的運動曲線。每個步驟的速度和量根據實際的材料或尺寸不同會有所改變,達到快速高效又要精準。

圖3 工件台伺服控製運動曲線

3.4 砂輪磨損自動補償
磨床砂輪(刀具)zidonghuaxiuzhengshizhongyaobingqieshibiyaodeshukonggongneng。shalunzailianxumoxuelingjiandeshihou,shalunbenshenyehuibeimosun,chicunhuifashengbianhua,suoyizaizidongmolingjiandeshihouxujiarushalundejishuxingxiuzheng(自動磨好若幹個零件後修整一次砂輪),砂sha輪lun的de尺chi寸cun變bian化hua,零ling件jian的de磨mo削xue起qi點dian也ye得de跟gen著zhe變bian化hua,正zheng常chang情qing況kuang下xia,砂sha輪lun會hui修xiu整zheng到dao磨mo損sun砂sha輪lun直zhi徑jing的de時shi候hou自zi動dong運yun轉zhuan停ting止zhi,提ti示shi換huan新xin砂sha輪lun。除chu了le自zi動dong過guo程cheng中zhong的de技ji術shu性xing修xiu整zheng,連lian續xu修xiu整zheng也ye是shi必bi要yao的de,連lian續xu修xiu整zheng可ke以yi讓rang砂sha輪lun直zhi接jie修xiu整zheng至zhi指zhi定ding尺chi寸cun。砂sha輪lun磨mo損sun自zi動dong補bu償chang流liu程cheng如ru圖tu4所示。

圖4 砂輪磨損補償流程
4 結束語
外wai圈quan滾gun道dao磨mo床chuang項xiang目mu已yi經jing在zai無wu錫xi某mou磨mo床chuang廠chang開kai發fa成cheng功gong。項xiang目mu采cai用yong中zhong達da產chan品pin及ji自zi動dong化hua方fang案an生sheng產chan了le多duo種zhong型xing號hao的de磨mo床chuang,並bing以yi出chu售shou各ge地di,運yun行xing狀zhuang況kuang良liang好hao。實shi踐jian證zheng明ming中zhong達da整zheng合he產chan品pin足zu以yi滿man足zu係xi統tong控kong製zhi要yao求qiu並bing能neng充chong分fen發fa揮hui設she備bei性xing能neng。
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