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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、航hang空kong航hang天tian等deng行xing業ye,國guo產chan數shu控kong磨mo床chuang正zheng在zai發fa揮hui著zhe越yue來lai越yue大da的de作zuo用yong。外wai圓yuan磨mo床chuang是shi使shi用yong的de最zui廣guang泛fan的de,能neng加jia工gong各ge種zhong圓yuan柱zhu形xing和he圓yuan錐zhui形xing外wai表biao麵mian及ji軸zhou肩jian端duan麵mian的de磨mo床chuang。萬wan能neng外wai圓yuan磨mo床chuang還hai帶dai有you內nei圓yuan磨mo削xue附fu件jian,可ke磨mo削xue內nei孔kong和he錐zhui度du較jiao大da的de內nei、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,磨(mo)削(xue)過(guo)程(cheng)曆(li)短(duan)到(dao)隻(zhi)有(you)萬(wan)分(fen)之(zhi)一(yi)秒(miao)左(zuo)右(you)。因(yin)此(ci)磨(mo)削(xue)加(jia)工(gong)可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)較(jiao)高(gao)的(de)加(jia)工(gong)精(jing)度(du)和(he)很(hen)小(xiao)的(de)表(biao)麵(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)值(zhi)。磨(mo)削(xue)不(bu)但(dan)可(ke)以(yi)加(jia)工(gong)軟(ruan)材(cai)料(liao),如(ru)未(wei)淬(cui)火(huo)鋼(gang)、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,xiuzhengqi。cixingkapanzailingjianjiagongdeshihouyongqiangcigudinglingjian,jinliaohechuliaoqianxuyaoxieci。xiuzhengqiyugongjiantaiyiqiyundong,xiuzhengqiyonglaixiuzhengshalunchicun,qidaoxiataiqiyouyeyakongzhi。mojiashangzhuangzheshalun,mojiayundongyeyouyeyakongzhi,bingyoujiansufalaikongzhibutonggongxushihoudeyundongsudu。chulelianggezhouyundongyouguanbujianhaiyouxiefuzhujigourumoxueye,runhuaye,liangcejiadeng。
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2weizidongliuchengkuangtu,zidongyunxingtiaojianruomanzu,anqidongjitaibianzaizidongyunxingzhongxunhuanyunzhuan,zhidaoantingzhijinrutingzhiliucheng,huozhechuxianzhongyaobaojinghuojinjifuweishizidongyunxingzhongzhi。

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)自(zi)動(dong)化(hua)修(xiu)整(zheng)是(shi)重(zhong)要(yao)並(bing)且(qie)是(shi)必(bi)要(yao)的(de)數(shu)控(kong)功(gong)能(neng)。砂(sha)輪(lun)在(zai)連(lian)續(xu)磨(mo)削(xue)零(ling)件(jian)的(de)時(shi)候(hou),砂(sha)輪(lun)本(ben)身(shen)也(ye)會(hui)被(bei)磨(mo)損(sun),尺(chi)寸(cun)會(hui)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua),所(suo)以(yi)在(zai)自(zi)動(dong)磨(mo)零(ling)件(jian)得(de)時(shi)候(hou)需(xu)加(jia)入(ru)砂(sha)輪(lun)的(de)技(ji)術(shu)性(xing)修(xiu)整(zheng)(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(tu)4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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