[精品]关于667系列双砂轮磨床数控系统的探究.doc

《[精品]关于667系列双砂轮磨床数控系统的探究.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、关于667系列双砂轮磨床数控系统的探究冯江亭32130033（上汽通用五菱汽车股份有限公司设备维修车间山东青岛）摘要：基于Rexroth数控系统，采用宏程序开发Landis曲轴磨床自动磨削程序，采用PMC轴控技术开发了砂轮动修正程序实现了双通道系统屮磨削与修正的双任务并行运行，提高了机床的加工效率。关键词：双砂轮磨床数控Rexroth配置曲轴磨削加工修整Landis双砂轮磨床是一类应用于发动机曲轴精加工工位的设备，其加工循环包括磨削循环、标定循环和修正循环，其屮砂轮修整延续时间长，对加工节拍影响大。若其控制系统采用单通道控制器，则磨削和修整通常要分时运行，从提高加工效率的角度出发

2、，控制系统一般多采用双系统或双通道控制器，使磨削和修整可以并行运行，本文介绍的就是基于工控机研制的曲轴磨床控制系统。本文介绍的是利用通用型双通道外圆磨控制器Rexroth开发曲轴磨床RexrothIndraMotionMTX控制系统，实现磨削和修整并行运行，本设计方案应用上汽通用五菱汽车股份有限公司在2008年引进的曲轴双砂轮磨床，该机床原主控单元为西门子可编程控制器，横向移动丁作台采用RexrothIndraMotionMTX单轴控制，NC采用双通道控制器控制砂轮进给和修整进给。1控制方案改进主控制器选用RexrothIndraMotionMTX控制系统，控制系统配置见图11.

3、1坐标轴配置坐标轴控制选用4轴位置控制卡，其屮!轴定义为砂轮进给轴，Z轴定义为工作台横移轴，和修整器轴，由RexrothIndraMotionMTX实现双通道控制，若3个坐标轴均设计为数控轴，则磨削循环和修整循环只能分吋运行，通常修一次砂轮耗吋2min,因为为CBN砂轮，可设定为每200件修整一次，为提高节拍，将Z轴定义为Z5轴，使修整器的所有操作均由PMC程序控制，以达到磨削和修整并行运行之FI的。1.2I/O配置因机床外围控制器件较多#,故增选扩展I/O板，使输入输出点数达到208/144o1.3进给伺服依传动系要求X轴Z轴分别选用6Nm(2000r/min)和12Nm(20

4、00r/min)电机配双轴伺服放人器驱动，C轴和S轴选用绝对式编码器进行速度和位置的反馈，组成半闭环控制$,X轴和Z轴采用增量式编码器作速度反馈，加装Haidhein光栅尺作位置反馈，组成全闭环控制。1.4回零方式机床X轴采用无撞块方式建立参考点，Z轴采用有撞块方式建立参考点，其屮C轴和S轴位置反馈采用绝对式位置编码器通常不需回零，X轴位置反馈由于采用增量式光栅尺，每次开机需重新回零建立参考点。1.5坐标轴柔性进给传动比机床X轴和Z轴原进给采用步进电机驱动#,其屮X轴电机一转进给0.4mm,Z轴电机一转进给1.25mmoC轴和S轴均为半闭环控制，柔性传动比经计算分别为2：625和

5、1：100,X轴丝杠螺距为10mm,采用光栅尺作位置反馈，其柔性传动比F-FG经计算为1：1。1.6坐标轴互锁曲轴磨床的安全性非常重要#,因此在系统设计时根据工艺要求用软开关设定了磨削位置，严格限定X轴Z轴必须满足相应的互锁条件才可移动。(1)X轴移动自动方式吋，对到完成且Z轴定位于磨削位置，X轴方可以进给；手动方式时，Z轴定位于磨削位置，X轴方可以进给。(2)Z轴移动在自动和JOG模式吋，必须满足砂轮退回，定位器选择对到这两个条件吋,Z轴方可以移动。在手轮模式下，Z轴移动的条件时定位器退冋或定位器选择对刀。2砂轮修整程序2.1砂轮修整时序砂轮轮廓采用靠模修整，通过内置噪声传感器

6、来感应修整状态，修整动作包括X轴、Z轴的进退和滚轮电机、液床、气动等辅助动作，修整参数可根据工艺要求在数控系统参数屮设定”，砂轮修整可用修整启动（按钮启动，也可计加工工件的次数定值吋口动启动，修整进给速度可用进给倍率开关调整进给速度范围，从0%-120%,修整循环动作吋序见图2图2修整动作时序图此种循环方式可有效的保护砂轮，并对砂轮的半径进行有效的标定，防止因为砂轮参数的误调整而造成在修正过程屮损坏砂轮。3磨削程序3.1磨削循环磨削循环是在充分考虑到曲轴在加工过程屮可能产生的误差，配以在线量仪（MarpossP7系列）对加工质量在线监控，对加工尺寸实现实时插补的过程。具体的磨削工

7、艺流程件图53.2砂轮进给砂轮进给主要是有静床轴承和伺服电机公进组成，公进部分粗磨和精磨形成均由加工程序和Marposs测量仪综合控制，对加工尺寸进行在线控制，前一道工序完成后,Marposs会将检测到的砂轮半径偏置值补偿到下一道工序的加工屮,并通过圆度文件对工件进行圆度补偿。另外在砂轮磨削过程屮同时检测砂轮主电机电流和主轴温度，若超出设定范围，则立即退回报警。砂轮加工程序实现运用宏程序实现模块功能化，对每个轴的加工位置、加工余量一级量仪的使用与否进行了预定义，可大大方便程序人员