數(shù)控系統(tǒng)在精密無(wú)心磨床上的應(yīng)用

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精密無(wú)心磨床是加工圓柱滾子的一種機(jī)床。它主要由砂輪、導(dǎo)向輪、工作臺(tái)和修整器組成。在磨削過(guò)程中，采用直磨法，即由導(dǎo)輪驅(qū)動(dòng)圓柱滾子在砂輪和導(dǎo)輪之間通過(guò)進(jìn)行磨削。為了滿足不同的加工工藝，對(duì)砂輪和導(dǎo)輪采用變頻調(diào)速。

一、變頻調(diào)速系統(tǒng)的要求與結(jié)構(gòu)

為了保證磨削質(zhì)量，要求砂輪以恒定的線性速度工作。因此，隨著砂輪磨削直徑的減小，需要變頻器來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的角速度。同時(shí)，為了加工不同規(guī)格的圓柱滾子，需要對(duì)導(dǎo)輪進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速。傳統(tǒng)的變頻器控制采用外部終端控制，即電位器給定頻率、開(kāi)關(guān)信號(hào)給定啟動(dòng)-停止和方向指令。這種方法的連接復(fù)雜，至少需要導(dǎo)線，并且電位器的給定頻率需要多次設(shè)置才能精確設(shè)置。在控制系統(tǒng)中，CC-LINK通信方式只需要三條線路，簡(jiǎn)化了布線，頻率可以直接在觸摸屏上設(shè)定，直觀準(zhǔn)確。CC-LINK現(xiàn)場(chǎng)總線是三菱電機(jī)公司引進(jìn)的基于PLC的現(xiàn)場(chǎng)總線。它具有性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛、使用方便、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)，在制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

與傳統(tǒng)控制方法相比，基于CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的變頻調(diào)速系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在網(wǎng)絡(luò)參數(shù)表中只需要設(shè)置啟動(dòng)I/O號(hào)、軟組件號(hào)的遠(yuǎn)程刷新和站點(diǎn)信息。

(2)連接簡(jiǎn)單，根據(jù)PA、PB、DG三芯雙絞線只連接三根電纜。此外，可以連接屏蔽線和端子電阻。

(3)設(shè)置簡(jiǎn)單，只需要替換導(dǎo)出的站號(hào)和遠(yuǎn)程服務(wù)的波特率。

(4)CC-Link通信網(wǎng)具有電磁抗力強(qiáng)、電磁兼容性強(qiáng)、通信速度快等特點(diǎn)，為維護(hù)方便、運(yùn)行可靠提供了強(qiáng)有力的保證。

二、數(shù)控系統(tǒng)在精密無(wú)心磨床上的應(yīng)用

精密無(wú)心磨床是制造汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的主要工具。主要用于凸輪軸非圓輪廓的高精度加工，對(duì)磨床的精度要求很高。本文采用中大PUTNC-H6系列通用數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)控制砂輪架進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、換模、工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)和砂輪修整。選擇的砂輪修整次數(shù)和修整量，可以提高表面磨削質(zhì)量，降低砂輪消耗。砂輪主軸系統(tǒng)采用的線性速度模型，可根據(jù)砂輪直徑的修改和線速度技術(shù)的要求自動(dòng)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)恒線速度磨削，大大提高了加工質(zhì)量。效率高，避免凸輪軸磨削時(shí)容易發(fā)生表面燒傷。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)采用交流伺服電機(jī)和滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，進(jìn)給準(zhǔn)確，動(dòng)作可靠。同時(shí)，機(jī)床還具有多種自動(dòng)保護(hù)功能，有效地提高了設(shè)備的安全性。

PTCNC-H6通用CNC系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：

1)獨(dú)立設(shè)計(jì)，可選第二輔助操作面板，H6系列接口采用高清晰度彩色8“英寸液晶顯示器，H6CL系列采用10”液晶顯示器，顯示分辨率和色亮度比早期的H4系列產(chǎn)品有了很大提高；2)的PLC軟件和LCD接口編輯軟件可根據(jù)不同的機(jī)床工藝要求任意修改接口，并可針對(duì)不同的工業(yè)機(jī)械創(chuàng)建定制的控制方案。

3)數(shù)控系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別電壓或脈沖控制模式，分辨率可設(shè)定為7位數(shù)，任意軸可與光柵尺連接，實(shí)現(xiàn)全死區(qū)控制結(jié)構(gòu)，響應(yīng)頻率為2000kpps，