基于电涡流传感器的全闭环锯片磨床数控系统开发.pdf

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1、设计与研究D0s~!nandRes0a『ch基于电涡流传感器的全闭环锯片磨床数控系统开发孙莹①②王平江①李佳佳①唐小琦①(①华中科技大学机械学院国家数控系统工程技术研究中心，湖北武汉430074；②四川省交通职业技术学院，四川1成都611130)摘要：详细介绍了在锯片磨床控制系统中采用电涡流传感器，实时在线测量锯片厚度，并反馈给数控系统，从而实现磨削过程全闭环控制的方法。所开发的全闭环数控磨削系统可在传感器线性范围内。通过简单的参数设置，自动适应不同Jj~-r-条件和要求，具有高精度、高效率、操作简单、稳定性

2、好等特点。在平面磨削加工中具有广阔的应用前景。关键词：磨削控制电涡流传感器砂轮磨损温度漂移动态补偿AFull-closedLoopCNCSystemofSawGrindingBasedonEddyCurrentSensorSUNYing①②。WANGPingjiang①，LIJiajia①，TANGXiaoqi①((~MachineryCollege，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，CHN；(~)SichuanVocationaland

3、TechnicalCollegeofCommunications，Chengdu611130，CHN)Abstract：InthispaperaCNCsystemofsawgnndingmachinebasedoneddycurrentsensorisintroducedinde—tail，throughreal-timeonlinemeasuringthicknessofthesaw，andfeedbackingtotheCNCsystem。SOastorealizefull-closedloopcontr

4、olofgrindingprocess．Withinthelinearrangeofthesensor，thedevel—opedsystemcanautomaticallyadaptstodifferentprocessingconditionsandrequirementsviasimplepa—rameterssettings．Itpossessestheadvantagesofhighaccuracy，highefficiency，easyoperation，highsta—bility，andhas

5、wideapplicationprospectinstll~acegrinding．Keywords：GrindingControl；EddyCurrentSensor；GrindingWheelWear；TemperatureDrift；DynamicCompen-saton在锯片磨削过程中，由于机床自身运动误差和砂1全闭环锯片磨削的控制技术轮磨损，导致数控系统的指令磨削量与实际磨削量出现较大偏差(严重时实际磨削量几乎仅为指令磨削量1．1全闭环锯片磨削的加工工艺的一半)，从而造成锯片厚度难以控制，生产率低等

6、现在实际加工中，锯片磨削分为粗磨、精磨和光磨三象。一般的数控锯片磨床采用刀具半径固定补偿的方道磨削工序，用户可以通过人机界面，设置各工序的磨式，对磨削误差(主要是砂轮磨损量)进行补偿；但由削余量、进给量和磨削速度等参数。全闭环锯片磨削于砂轮磨损量受磨削参数、锯片材质和砂轮材质等诸工艺流程如图1所示，磨削前砂轮处于起刀点的位多因素的影响，因此，很难达到磨削误差精确补偿的目置；磨削加工开始，首先完成毛坯厚度的测量，判断是的，致使锯片磨削尺寸精度难以控制、生产率较低等问否满足正常磨削条件(即毛坯厚度应不超过规定公差

7、题至今无法得到根本解决。本文针对原数控锯片磨床范围)，若满足条件，则计算出砂轮在磨削初始点P时的缺点与不足，探讨了在华中数控世纪星18i数控系其中心的坐标值z以及第一次进行磨削的砂轮理统的基础上，通过增设锯片厚度实时在线自动测量功论进给量和磨削速度，反之，产生报警信息并退出加能，数控系统根据测量值与理论值的关系，确定磨削误工。当毛坯测量完成，且满足正常磨削条件时，砂轮从差，并在磨削过程中进行误差实时补偿，从而实现对锯起刀点Po'陕速运动到磨削初始点P，开始磨削循环加片磨削过程全闭环控制的方法。工。一个磨削循环

8、的路径为：z轴进给一轴由外向中心进给一z轴进给一轴由中心向外退出。每完成一个磨削循环，系统便对锯片厚度进行一次测量。根据锯片厚度的测量值，计算本次磨削循环产生的磨削度的测量值实时决定，而标准的G代码程序不具备从误差，以磨削误差实时补偿原则，确定下一个磨削循环数控系统外部I／O接口获取测量数据的能力，为此，必的加工参数，随后继续进行磨削循环加工；当锯片厚度须对数控装置的系统软件进行相应的开发，创建一个