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一种全新的高精全自动卧式珩磨机

1 引言

  由中达电通上海分开发的卧式精密珩磨机,具有较高的工作效率和工作性能,该系统不但精确珩磨工件内圆,而且能够精确检测工件内圆的“凸点”,加工效率也远远超过内圆磨床,参见图片1与图片2所示。

2 系统设计

2.1 系统架构设计

卧式精密珩磨机数控自动化基于中达电通公司机电技术集成平台。平台主体硬体控制方案包括台達PLC DVP32EH00M;台达变频器VFD075V43/全矢量;台達伺服系統 3000W/中惯量等。控制系统架构如图1所示

2.1控制系统的核心工艺及控制分析

  该系统要求珩磨和“凸点”检测同时进行,珩磨的厚度主要由珩磨油石、油压控制检测的光栅和PLC共同实现,由于光栅信号输入为EA-422(线驱动/5V)格式,而台达PLC/32EH00M系列能够接收2通道差动输入,所以无需其他转换电路,光栅尺可直接接入PLC,且同时将伺服驱动的分频输出直接输入PLC,以便实时检测机台的绝对位置。在实际的珩磨过程中,因工件内圆的“凸点”存在,由此形成珩磨变频马达电流瞬间的一个峰值,利用系统核心PLC记忆该电流峰值形成时的位置,然后控制伺服小车在此“凸点”珩磨摆动的次数,达到预期的珩磨精度,同时也可以根据光栅尺内圆半径的检测,自动研磨至设定的厚度。所以该系统采用变频负载/电流线性对应关系,完成了对加工工件内圆的“凸点”检测。台达V系列变频为全矢量高性能的驱动,能够快速精确反应出负载电流的变化,而台达PLC采用通讯方式快速采样变频器电流为该系统的关键所在。

2.2设计特点与关键控制参数

  (1)控制系统性能与特点主要表现在台达PLC/EH系列提供大容量掉电保持数据寄存器(8000项),所以无须其他外设即可实现用户工艺配方的存储,方便现场生产的灵活调度。

  (2)关键的控制参数由监控主页和参数设置页组成,参见2所示。

2.3 系统技术规格设计

  加工孔径3-250mm。最大加工长度2500mm 。主轴转速50-600转/分,无级调速。珩磨速度1.00m-22m/分。主轴功率7.5KW。机台功率3KW。油泵功率400W 。

3 结束语

  项目验收,该系统基本达到预期设计效果。该机床可以加工各种材料的内圆工件,从淬火钢、硼铸铁、硬质合金、陶瓷到铝合金、青铜、有机玻璃等硬软材料,以及其他难加工材料的内圆工件。

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