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磨工技师论文|

时间:2007-11-1栏目:职教论文

磨加工过程中的主动测量仪控制与应用
主动测量是指在机械加工过程中,由测量装置始终测量着工件的尺寸,并将其尺寸变化量随时传递给控制仪,再由控制仪发出信号(如粗磨、精磨、光磨、到尺寸等信号)控制机床的动作。由于它能使操作人员无需停机就能测量工件,减少了劳动强度,提高了生产效率,降低了废品率,同时加工出的工件尺寸一致性较高,特别适应于在大批量流水线作业中使用,如汽车零部件、轴承零件的加工等。
     
    1.主动测量仪的基本构成           

    主动测量仪主要由测量装置、驱动装置、控制仪三部分组成。            

  (1)测量装置

    在砂轮磨削工件的过程中,装置的两个金刚石测子始终接触工件表面,将工件直径的变化量通过测子、杠杆,使得装置中的磁芯和电感线圈的位置产生相对位移,从而将尺寸的变化转换为电感量的变化。主动测量装置俗称测头,起着把被测参数的变化量转化为测量信号的作用,它是测量仪的主体。从结构原理上可以分为单点测量装置和双点测量装置,单点测量装置可以用于端面定位或者用两个组合起来测量大的直径等;双点测量装置可以测量外径、内径、槽宽、台阶宽等。        

  (2)控制仪
                     
    控制仪将装置输出的电感信号经过相敏整流、放大,发出粗磨、精磨、光磨、到尺寸等信号给磨床控制系统,磨床控制系统接收到信号后控制机床的进给机构,从而达到控制工件尺寸的目的。
控制仪是主动测量仪的重要部分,目前的控制仪已基本剔除了过去分离元件的电路,采用了集成电路,有些已用上了微处理机,对重复精度、长时间稳定性等性能均有极大提高。              

    (3)油压驱动装置                                   

    测量装置的进退由油压驱动装置来带动,工件安装好后,砂轮快速前进,同时驱动油缸也带动主动测量装置进入测量工位。磨削到尺寸后砂轮快速退回,驱动油缸带动主动测量装置退出测量工位,以便于操作者装卸工件。
                                   
    油压驱动装置是主动测量装置与机床的连接部件,负责将装置进入或退出测量工位,通过对前后微调机构的调整,可以使装置的触头对准工件中心。目前的油缸有立式和卧式(根据机床的中心高来确定)。由以上三个部分组成的主动测量控制系统与机床控制系统组合就形成了磨加工过程中的主动测量。以用3个信号控制的磨削过程为例,从砂轮快速进给进入粗磨阶段,P1点是从粗磨进给向精磨进给切换的信号点,P2点是从精磨进给向无火花磨削进给切换的信号点,P3点为到尺寸退刀信号点。机床控制系统从控制仪先后接收到这三个信号分别执行不同的动作,完成一个磨削循环。对于高精度磨削加工,一般可以将加工零件的尺寸分散度控制在2~3μm。近年来,工艺要求尺寸精度提高的同时,还要提高形状精度,为此机床要求的控制信号点从3个增加到4个,甚至增加到5~6个点。
 
    2.主动量仪的测量控制
 
      (1)对工件锥度的控制

在汽车零部件的磨削加工中,尤其是如凸轮轴、曲轴等具有多个轴径的工件,要求轴径尺寸一致,不能产生较大的锥度,对于这样的工件一般采用两个外径测量装置,测量两端轴径,考虑到两端的加工速度不一样,通过控制磨削周期达到对尺寸和锥度的控制。外径测量装置通过控制仪分别控制工件两端的尺寸,同时将

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