大型立式磨床数控定位系统研究

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1、河南科技大学硕士学位论文大型立式磨床数控定位系统研究姓名：段可为申请学位级别：硕士专业：机械工程指导教师：任德志;庞碧涛2003.5.10勺lS6S1．———．————．——．．———————．—．—!!!!————．—．．——————．．———————．．—．——．—一—●———_—————_——_-——————●—_————_—-—_———__———————————一一一大型立式磨床数控定位系统研究摘要洛阳轴承集团有限公司拥有很多国内外生产的重型轴承加工设备，其中加工特大型轴承套圈内外径、滚道的设备是从前苏联进口的大型轴承立式磨床。该设

2、备的机械性能优良，但电气控制方法单一，特别是在其上下、左右的定位，主要依靠人工测量完成，生产效率和控制精度较低。本文的主要任务是针对大型轴承立式磨床两个方向的定位系统进行数控设计与研究，以提高其加工精度和工作效率。本文在全面分析研究原设备基本状况的前提下，针对其存在的问题，并结合我公司的实际情况，立足于既要解决问题又要降低改造成本的原则，设计出大型立式磨床的数控改造方案。本文对立式磨床磨头两个方向的定位驱动，对快速进给采用直流电机驱动，而精确定位采用步进电机驱动方案，这种双驱动组合方案可同时满足调速范围大(1：1O000)和控制精度高的要求

3、。数控单元采用日本三菱公司FXlN系列PLC，通过其内置的两路双相高速计数器读取两个方向的光电编码器的信号，实现精确定位过程的l羽环控制；光栅尺数显系统实现两个方向的全过程监测：人机界面选用与FxlN系列PLC配套的人机界面模块，以完成人机交互和过桂f；息址身i。近几年来数控技术在轴承装备上的应用越来越广泛，但大多集中在中、小型设备上，大型设备的控制水平仍然较低，且国外在这一领域的应用也较少，本文的研究内容为大型老设备的升级改造进行了有益的探索，并积累了宝贵的经验。关键词：数控系统数字定位可编程控制器人机界面。翌堕型茎盔兰堡圭兰堡丝兰．一T

4、HERESEARCH0FNC0RlENTATl0NALSYSTEMINLARGEVERTICALGRINDINGMACHINEABSTRACTLuoYangBearingGroupCorp．hasmanyheaVybearingprocessingequipmentmadeintheworld，includinglargeVerticalbearinggrindingmachineforprocessingoversizediameterofbearingraceandgrindingofrollingrace．Themachineperf

5、ormancesoftheequipmentaregood．buttheelectriccontroIissimple，especiallyitsorientationofup—downandright-leftaxis．Thepositioningcontroliscompletedalmostbyoperators，sotheefficiencyandtheprecisionareIower．丁helnaintaskofthepaperisaimedatthepositioningsystemofthetwodirectionsinth

6、eVerticalbearinggrindingmachineinordertoimproVeitspreciseandproducingeffibiency．UnderthecomprehensiVelyanalyzingoriginalequipmentonitsexistingproblemsandaccordingtorealconditionofourcompany，inthispaperarenoVatingpianwithNLhasbee玎givenbasedontheprincipJeOfresolVingproblemsa

7、ndlowercost．WiththetwokindsofdriVingstrategies，fastfeedbyDCmotorsandpreciseorientationbysteppingmotors，itcansatisfytheneedoftherangeofspeedadjustingaswellasthehighprecision．NCunitwithaPLCofFXlNseriesmadebyMitsubishi，getsthesignalsoftheencodersfromthetwoaxisintoitstwochanne

8、lsoftwo—phasehighspeedcounters，andformsaclose—loopcontroIduring—IJ—preciseorientation．Gra