强化研磨设备全自动控制系统设计.pdf

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1、工翻DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2015．02．001强化研磨设备全自动控制系统设计术包佑文，陶建华，关焯辉，金成普一(广州大学机械与电气工程学院，广东广州510006)摘要：从原理上阐述了强化研磨加工方法对工件表面质量的影响，介绍了当前强化研磨设备存在的问题如加工精度不高、自动化程度低、加工效率低等。然后针对这些问题设计一套适用于强化研磨加工方法的控制系统。该控制系统主要通过控制影响强化研磨质量的四个工艺参数(移动速度、喷射距离、喷射时间、喷射压力)来实现自动化加工。关键词：强化研磨；控制系统；轨

2、迹中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009—9492f2015)02—0001一o4TheResearchabouttheAutomaticControlSystemofStrengtheningandPolishingEquipmentBAOYou—wen，TAOJian—hua，GUANZhuo—hui，JINCheng—pu(MechanicalandElectricalEngineering，GuangzhouUniversity，Guangzhou510006，China)Abstract：Thispap

3、erismainlyabouttheeffectofstrengtheningandpolishingprocessonsurfaceroughnessofworkpiecefrommechanism，anddiscussesthecurrentproblemssuchaslowprocessingaccuracy，lowautomationlevelandlowprocessingeficiencyinstrengthandpolishingequipment．Then，inordertosolvetheseproblems，

4、designedacontrolsystemthatappliedtothestrengtheningandpolishingprocess．Thecontrolsystemrealizestheautomaticprocessingmainlybycontrolling4technologicalparametersthataffectthequalityofstrengthandpolishing(travelingvelocity，jetlength，jettimeandjetpressure)．Keywords：stre

5、ngtheningandpolishing；gontrolsystem；processingroute0引言够克服传统喷丸设备精度不理想、智能化程度低强化研磨技术是一种基于复合加工方法的抗的缺点。疲劳、抗腐蚀、抗磨损金属材料精密加工技术，喷头集强化塑性加工和研磨微切削为一体的“强化研磨加工”新型的加工方法1。其工作原理如图1所示，喷头将高强度钢丸、研磨液和研磨粉经由高压空气喷射系统，形成高压固、液、气三相混合射流对工件表面进行加工。强化研磨物理模型来源于喷丸技术，在此基础上结合研磨技术和射流技术形成的一种加工工艺。根据喷丸、射流

6、及研磨各表面加工工艺理论基础，同时结合前人学者图1强化研磨物理模型对强化研磨实践经验，总结出影响强化研磨的主要工艺参数有：喷射压力、喷射速度、喷射距离1强化研磨控制系统工作原理等z】。本文也是基于这些参数基础，旨在设计一种本论文中强化研磨设备是由广州大学机械与高精度、高智能化的强化研磨控制系统，以期能电气工程学院研制，其控制系统采用台湾亿图公广州市科技计划项目(编号：2013J4300009)；2013年地方高校国家级大学生创新创,H,4Jtl练计划项目(编号：201311078022)收稿日期：2014—09—28自动化司的H

7、USTH6通用控制器作为主控核心，其在运口模块等。所要达到的功能是根据已有的CAD图动控制卡中内置了PLC模块，不仅具备运动控制纸自动生成NC程序，减小人工成本。卡高速插补与反应迅速的特点，同时也具有PLC(3)报警模块。包括行程极限报警、软件行在处理非联动时的灵活性及多样性伫。其加工过程程极限报警、伺服报警、故障报警、参数设置错如图2所示，、y、z为直线轴，实现喷头左误报警等。右、前后、上下移动。从而调节强化研磨加工中(4)其他自动控制功能。提供手动对刀、手喷射距离的控制。A轴为旋转轴，控制加工过程轮测试、回机械原点、回对刀点

8、、自动加工、单中的喷射角度；高压气泵将空气压缩，经空气调步执行、I／O监测、加工统计、帮助等功能。节阀将强化研磨三相混合液高速射出，其中空气2．2流程图调节阀可实现对喷射压力及喷射速度的控制。强化研磨机的工作流程如图3所示。同时，在此控制系统中，采用工业计算机做