專(zhuān)利名稱(chēng)：一種數(shù)控精密內(nèi)圓磨床及其加工控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)加工設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種數(shù)控精密內(nèi)圓磨床加工控制 方法。
背景技術(shù)：
許多機(jī)械零件的加工精度要求較高，普通磨床不能達(dá)到要求。例如，柴油 發(fā)動(dòng)機(jī)上噴油嘴零件，其特點(diǎn)是內(nèi)孔及內(nèi)錐面的形狀精度、孔與錐面的同心度、 表面粗糙度要求較高?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于類(lèi)似柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上噴油嘴零件的內(nèi)孔及 錐面的精加工，有采用鏜削+研磨的工藝的，也有采用液壓機(jī)械式雙工位磨床磨
削工藝的；采用鏜削+研磨的工藝的缺陷是效率低、清洗困難。采用液壓機(jī)械式 雙工位磨床磨削工藝的缺陷是尺寸精度不易控制、調(diào)整繁瑣、加工出的工件圓 度、粗糙度、尺寸分散等參數(shù)的穩(wěn)定性差。另外，目前公知的數(shù)控內(nèi)圓磨床加 工時(shí)都采用粗磨、修整砂輪、精磨的三步法進(jìn)行。在粗磨和精磨時(shí)不論進(jìn)給尺 寸大小，磨床都是按同一進(jìn)給速度一次走完，其間磨具速度也是固定的不可調(diào) 整。而且修整砂輪時(shí)，磨具速度與粗磨、精磨時(shí)的速度相同。上述現(xiàn)有的磨削 控制方法存在以下問(wèn)題和缺點(diǎn)1、不能適應(yīng)最佳磨削工藝化的要求；2、不能 解決磨削中產(chǎn)生熱量過(guò)多而導(dǎo)致的工件過(guò)熱燙手問(wèn)題；3、不能適應(yīng)不同材料的 砂輪需要不同的修整轉(zhuǎn)速問(wèn)題；4、也會(huì)帶來(lái)加工出的工件圓度、粗糙度、尺寸 分散等參數(shù)不穩(wěn)定問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)控精密內(nèi)圓磨床，提高加工效率 和精度。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案-
本發(fā)明的數(shù)控精密內(nèi)圓磨床包括床身、車(chē)頭、磨削模塊、電控裝置、橫向 滑板機(jī)構(gòu)和縱向滑板機(jī)構(gòu)，其中每套滑板機(jī)構(gòu)均由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)并采用滾珠絲
杠傳動(dòng)；所述車(chē)頭設(shè)置在橫向滑板結(jié)構(gòu)的滑板上，所述磨削模塊包括中孔磨削
模塊和錐面磨削模塊，其中每套磨削模塊分別通過(guò)一套獨(dú)立的磨削滑板機(jī)構(gòu)設(shè)
置在所述的縱向滑板機(jī)構(gòu)的滑板上，每套磨削模塊均包括一套獨(dú)立的往復(fù)驅(qū)動(dòng)
機(jī)構(gòu)、磨具和磨具旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
進(jìn)一步，所述車(chē)頭的主軸采用動(dòng)靜壓軸承支撐的主軸結(jié)構(gòu)。 進(jìn)一步，該磨床還包括中孔修整器部件和錐面修整器部件。 進(jìn)一步，所述的電控裝置包括人機(jī)界面裝置和可編程序控制器，該人機(jī)界
面與可編程序控制器相連，該可編程序控制器內(nèi)嵌有精密磨削工藝控制程序。 進(jìn)一步，所述伺服電機(jī)均為由伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的交流伺服電機(jī)，所述可編
程序控制器通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)器控制所述交流伺服電機(jī)。
進(jìn)一步，所述磨具旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的供電裝置包括有變頻器，所述變頻器與
所述可編程序控制器相連。
進(jìn)一步，所述往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用偏心結(jié)構(gòu)往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置。 本發(fā)明的另一目的是提供一種采用所述數(shù)控精密內(nèi)圓磨床提高磨削加工效
率和精度加工方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的方法將磨削工序中的粗磨階段和精磨階段分別
分成若干細(xì)化磨削階段，針對(duì)每個(gè)細(xì)化磨削階段根據(jù)最佳磨削工藝曲線設(shè)定對(duì)
應(yīng)的加工參數(shù)，可編程序控制器根據(jù)所設(shè)定的各個(gè)細(xì)化磨削階段的加工參數(shù)控
制進(jìn)給尺寸、進(jìn)給速度和磨具旋轉(zhuǎn)速度。
進(jìn)一步，通過(guò)人機(jī)界面裝置設(shè)定所述的加工參數(shù)；通過(guò)調(diào)整變頻器的輸出頻
率控制所述磨具旋轉(zhuǎn)速度。
進(jìn)一步，將磨削工序中需要的磨具修整階段插入到若干所述的細(xì)化磨削階段之后，同時(shí)根據(jù)最佳磨削工藝的需要設(shè)定對(duì)應(yīng)的修整參數(shù)，可編程序控制器 根據(jù)所設(shè)定修整參數(shù)控制磨具修整階段的磨具修整速度 本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明的磨床是一臺(tái)模塊化的兩軸數(shù)控內(nèi)圓磨床，即用于裝夾工件的車(chē)頭 和包括磨具的磨削模塊分別在X軸和Y軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(即橫向的、縱向的進(jìn)給 運(yùn)動(dòng))均是采用數(shù)控伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)和滾珠絲杠傳動(dòng)，提高了磨具和工件的進(jìn)給 精度；磨削滑板機(jī)構(gòu)和縱向滑板機(jī)構(gòu)形成雙層滑板機(jī)構(gòu)，其中縱向滑板結(jié)構(gòu)完
成磨具Y軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，磨削滑板機(jī)構(gòu)完成磨具在磨削工位的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，
此種結(jié)構(gòu)有利于提高進(jìn)給效率并保持加工精度；在縱向滑板結(jié)構(gòu)上設(shè)置兩套磨
削模塊即中孔磨削模塊和錐面磨削模塊，從而形成雙工位加工，可以進(jìn)一步提
高加工效率和精度。本發(fā)明的方法基于本發(fā)明的磨床，將加工階段細(xì)化成若干
小階段，根據(jù)最佳磨削工藝曲線設(shè)定適合各個(gè)小階段的加工參數(shù)，可編程序控
制器內(nèi)嵌的精密磨削工藝控制程序調(diào)用合適的加工參數(shù)控制機(jī)床重要部件的運(yùn)
行從而實(shí)現(xiàn)精磨磨削加工。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡 述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯 而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可 以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)，權(quán)利要求書(shū)，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲 得。


圖l為本發(fā)明的主視圖。 圖2為本發(fā)明的俯視圖。 圖3為本發(fā)明的邏輯功能框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
如附圖1和圖2所示，本實(shí)施例的數(shù)控精密內(nèi)圓磨床包括床身1、車(chē)頭3、 磨削模塊、電控裝置9、橫向滑板機(jī)構(gòu)2和縱向滑板機(jī)構(gòu)8，其中每套滑板機(jī)構(gòu) 均由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)并采用滾珠絲杠傳動(dòng)；所述車(chē)頭3設(shè)置在橫向滑板結(jié)構(gòu)2的 滑板上，所述磨削模塊包括中孔磨削模塊7和錐面磨削模塊6，其中每套磨削模 塊分別通過(guò)一套獨(dú)立的磨削滑板機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述的縱向滑板機(jī)構(gòu)的滑板上，每 套磨削模塊均包括一套獨(dú)立的往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、磨具和磨具旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，本實(shí) 施例中磨具即為砂輪。本實(shí)施例的磨床還包括中孔修整器部件4和錐面修整器 部件5，用于磨削加工過(guò)程中磨具的修整。本實(shí)施例中，所述車(chē)頭3的主軸采用 動(dòng)靜壓軸承支撐的主軸結(jié)構(gòu)。所述的電控裝置9包括人機(jī)界面裝置和可編程序 控制器，該人機(jī)界面與可編程序控制器相連，該可編程序控制器內(nèi)嵌有精密磨 削工藝控制程序。所述伺服電機(jī)均為由伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的交流伺服電機(jī)，所述 可編程序控制器通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)器控制所述交流伺服電機(jī)。所述磨具旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)的供電裝置包括有變頻器，所述變頻器與所述可編程序控制器相連。所述往 復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用偏心機(jī)構(gòu)往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置。
結(jié)合圖3所示邏輯功能框圖可知，本實(shí)施例的磨床沒(méi)有使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控系統(tǒng)， 而是采用人機(jī)界面、可編程序控制器、交流伺服、變頻器等組成的非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控 系統(tǒng)，人機(jī)界面通過(guò)RS232接口與可編程序控制器雙向通訊，可編程序控制器 和變頻器通過(guò)RS485接口通訊，可編程序控制器高速脈沖輸出端子接交流伺服 驅(qū)動(dòng)器的脈沖輸入端子實(shí)現(xiàn)定位脈沖串的傳輸。通過(guò)人機(jī)界面軟件包開(kāi)發(fā)適合 數(shù)控磨床的用戶(hù)界面程序，通過(guò)可編程序控制器軟件包開(kāi)發(fā)出所述精密磨削工 藝控制程序，然后分別下載到人機(jī)界面和可編程序控制器后即可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控磨 床的各種控制。在開(kāi)發(fā)精密磨削工藝控制程序時(shí)，基于本磨床的模塊化結(jié)構(gòu)， 我們即可分段加工的設(shè)計(jì)理念，即采取將一定尺寸的粗磨和精磨量分成若干段的處理方法，每一小段有自己獨(dú)立的進(jìn)給尺寸、進(jìn)給速度和砂輪線速度，但各 段尺寸相加的和等于粗磨和精磨尺寸。通過(guò)人機(jī)界面可以很方便的輸入各段的
進(jìn)給尺寸、進(jìn)給速度和變頻器的工作頻率，人機(jī)界面通過(guò)RS232接口自動(dòng)將各 種參數(shù)值寫(xiě)入可編程序控制器，自動(dòng)工作時(shí)可編程序控制器通過(guò)RS485接口控 制變頻器按各段設(shè)定好的頻率自動(dòng)運(yùn)行，可編程序控制器按照各段設(shè)定好的進(jìn) 給尺寸和進(jìn)給速度自動(dòng)發(fā)出定位脈沖串，交流伺服驅(qū)動(dòng)器接收到定位脈沖后自 動(dòng)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)完成進(jìn)給動(dòng)作。在修整砂輪時(shí)，也可以通過(guò)人機(jī)界面設(shè)定好修 整時(shí)變頻器的工作頻率，從而達(dá)到控制砂輪線速度的目的。在每一段進(jìn)給完成 之后，可以加入幾秒延時(shí)時(shí)間，使工件得到充分冷卻。
具體實(shí)施時(shí)，人機(jī)界面選用中達(dá)電通股份有限公司的DOP-AE系列產(chǎn)品， 可編程序控制器選用中達(dá)電通有限公司DVP-EH2系列產(chǎn)品，變頻器選用歐瑞 F1000-M系列產(chǎn)品，伺服放大器選用日本三菱公司的MR-J2S系列產(chǎn)品，伺服電 機(jī)選用日本三菱公司的MR-SFS系列產(chǎn)品。人機(jī)界面和可編程序控制器通過(guò) RS232電纜連接，二者可以雙向通訊。數(shù)控磨床自動(dòng)加工前，通過(guò)人機(jī)界面將 分段后的最佳化的磨削工藝參數(shù)輸入，可編程序控制器接受到這些參數(shù)之后， 開(kāi)發(fā)好的數(shù)控加工程序即可按照最佳磨削工藝曲線的要求驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)、變頻 器等部件自動(dòng)完成整過(guò)加工過(guò)程。連接在砂輪變頻器與可編程序控制器通過(guò) RS485接口相連，變頻器輸出接磨具，變頻器輸出頻率的高低決定磨具線速度 的高低。 一定外徑的砂輪，變頻器輸出頻率越高，砂輪線速度越高；反之，變 頻器輸出頻率越低，砂輪線速度越低。可編程序控制器通過(guò)RS485接口，用通 訊的方式可以非常方便的控制變頻器的輸出頻率，進(jìn)而達(dá)到控制磨具線速度的 目的。線路連接時(shí)，可編程序控制器的X0、 XI、 X2端子分別接到伺服驅(qū)動(dòng)器 的DOl、 ZSP、 TLC端子，可編程序控制器的Y5、 Y6、 Y7端子分別接到伺服 驅(qū)動(dòng)器的SON、 ABSM、 ABSR端子，可編程序控制器的Y21、 Y22、 Y0、 Yl 分別接到LSP、 LSN、 PP、 NP、 CR端子，伺服電機(jī)編碼器通過(guò)專(zhuān)用的編碼器電纜連接到伺服驅(qū)動(dòng)器的CN2連接埠上。在伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)安裝電池，設(shè)定伺服驅(qū) 動(dòng)器的參數(shù)，再配合開(kāi)發(fā)出的精密磨削工藝控制軟件，即可使人機(jī)界面、可編 程序控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)組成一個(gè)絕對(duì)位置控制系統(tǒng)。該絕對(duì)位置
控制系統(tǒng)不管PLC電源處于ON或OFF狀態(tài)，絕對(duì)位置編碼器都能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè) 出伺服電機(jī)的絕對(duì)位置，并通過(guò)電池供電的計(jì)數(shù)器備份數(shù)據(jù)。因此，在機(jī)械安 裝后，只需進(jìn)行一次原點(diǎn)確認(rèn)。在停電或出現(xiàn)故障時(shí)，本實(shí)施例的磨床可以很 容易地恢復(fù)工作。此外，由于絕對(duì)位置數(shù)據(jù)保存在編碼器中，即使發(fā)生電纜脫 落或斷線，只要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電，絕對(duì)位置數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。當(dāng)然，本 實(shí)施例中可編程序控制器還有其它輸入、輸出點(diǎn)用于磨床的開(kāi)關(guān)量控制。例如， 輸入點(diǎn)還包括但不限于松卡盤(pán)、伺服急停、伺服報(bào)警、循環(huán)啟動(dòng)、循環(huán)中斷、 工作臺(tái)前位、工作臺(tái)后位、修整器抬起、修整器倒下、小滑板前位、小滑板后 位、變頻器故障、電機(jī)過(guò)載，所述工作臺(tái)即設(shè)置磨削模塊的工作臺(tái)，所述小滑 板即磨削模塊的滑板。輸出點(diǎn)還包括但不限于工作臺(tái)前進(jìn)、工作臺(tái)后退、夾具、 車(chē)頭、修整器、工件冷卻、小滑板、往復(fù)剎車(chē)，所述工作臺(tái)即設(shè)置磨削模塊的 工作臺(tái)，所述小滑板即磨削模塊的滑板。輸入點(diǎn)主要用于檢測(cè)磨床各機(jī)械部件 的位置、報(bào)警等，輸出點(diǎn)主要控制電磁閥、信號(hào)燈、電機(jī)等。通過(guò)開(kāi)發(fā)控制軟 件，充分利用磨床的各開(kāi)關(guān)量，使磨床的各運(yùn)動(dòng)部件按照既定的順序依次動(dòng)作， 自動(dòng)完成工件的磨削加工過(guò)程。
本實(shí)施例的磨床上電后，人機(jī)界面顯示磨床LOGO,包括磨床型號(hào)、名稱(chēng)、 制造廠商等信息。按總啟動(dòng)按鈕，人機(jī)界面自動(dòng)換屏到主菜單畫(huà)面。主菜單畫(huà) 面上有動(dòng)作調(diào)整、砂輪長(zhǎng)修、半自動(dòng)、半自動(dòng)參數(shù)設(shè)置、特殊參數(shù)設(shè)置等菜單。 觸摸動(dòng)作調(diào)整菜單，人機(jī)界面自動(dòng)換屏到動(dòng)作調(diào)整畫(huà)面，在此畫(huà)面上觸摸原點(diǎn) 回歸，磨床根據(jù)指令自動(dòng)完成原點(diǎn)回歸動(dòng)作并建立坐標(biāo)系。按回主菜單按鈕， 人機(jī)界面自動(dòng)切換到主菜單畫(huà)面。在主菜單畫(huà)面觸摸半自動(dòng)參數(shù)設(shè)置按鈕，在 該畫(huà)面將所有工藝參設(shè)定完畢后回主菜單畫(huà)面，然后進(jìn)入半自動(dòng)畫(huà)面，在該畫(huà)
9面即可進(jìn)行半自動(dòng)零件加工工作。
采用本實(shí)施例磨床磨削零件的錐面和內(nèi)孔的步驟簡(jiǎn)述如下手動(dòng)裝好工件， 啟動(dòng)砂輪軸，按循環(huán)啟動(dòng)按鈕，Y軸快速移動(dòng)到磨削位置，往復(fù)電機(jī)啟動(dòng)帶動(dòng) 砂輪開(kāi)始往復(fù)，X軸按照設(shè)定好的快靠速度和快靠尺寸快速移動(dòng)到粗磨位置。 然后可編程序控制器自動(dòng)調(diào)用設(shè)定好的粗磨I段進(jìn)給尺寸、進(jìn)給速度和變頻器工
作頻率，經(jīng)處理后一方面通過(guò)RS485通訊口發(fā)出指令使變頻器工作在指定工作 頻率上，另一方面在YO輸出定位脈沖串到伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服驅(qū)動(dòng)器將定位脈沖 串放大后驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠完成粗磨I段的進(jìn)給動(dòng)作。粗磨 I段結(jié)束后又自動(dòng)調(diào)用粗磨II段、m段等參數(shù)直到粗磨結(jié)束。然后Y軸推出到 修整位置，往復(fù)、冷卻液停止，變頻器工作在修整頻率，修整器倒下，X軸按 設(shè)定的修整尺寸修整完砂輪，修整器抬起，系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)償修整尺寸到快靠尺寸， Y軸重新回到磨削位置，啟動(dòng)往復(fù)、冷卻液，調(diào)用精磨參數(shù)，依次走完各段后 進(jìn)行無(wú)進(jìn)給光磨，光磨延時(shí)時(shí)間到后X軸快退回零位，然后Y軸退回零位結(jié)束 一個(gè)半自動(dòng)循環(huán)。
本實(shí)施例磨床設(shè)計(jì)采用了模塊化結(jié)構(gòu)，磨內(nèi)孔和磨錐面是兩個(gè)獨(dú)立的部件， 可實(shí)現(xiàn)雙工位和單工位的靈活配置。雙工位配置用于磨削內(nèi)孔和錐面，單工位 配置用于只磨內(nèi)孔或只磨錐面，從而很方便地實(shí)現(xiàn)不同零件的加工，例如磨削 發(fā)動(dòng)機(jī)上的噴油嘴零件。磨床控制系統(tǒng)采用"人機(jī)界面+PLC+伺服驅(qū)動(dòng)+伺服電 機(jī)"控制方案，配備精密磨削工藝控制軟件，可實(shí)現(xiàn)零件的半自動(dòng)磨削循環(huán)加 工，尤其適用于內(nèi)孔和錐面均需精磨的零件加工。
本實(shí)施例磨床的主要優(yōu)點(diǎn)如下
1、本發(fā)明的磨床是一臺(tái)模塊化的兩軸數(shù)控內(nèi)圓磨床，總布局采用主軸箱完 成X軸進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，床身工作臺(tái)置有兩套可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的砂輪軸，分別單 獨(dú)實(shí)現(xiàn)內(nèi)孔和內(nèi)錐面磨削的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，整個(gè)磨床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，界面友好，操作方 便，可靠性強(qiáng)，造價(jià)低的特點(diǎn)。2、 本發(fā)明的磨床主軸采用動(dòng)靜壓軸承支撐的主軸結(jié)構(gòu)，可提高加工精度。
3、 本發(fā)明的磨床上面裝有橫向滑板機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)X軸進(jìn)給和變換工位移位;縱 向滑板機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)Y軸進(jìn)給和砂輪快速進(jìn)退。X軸和Y軸移動(dòng)通過(guò)交流伺服電機(jī)、 彈性聯(lián)軸器、滾珠絲杠、十字交叉滾柱導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)。
4、 本發(fā)明的磨床配有兩套砂輪修整裝置，可分別對(duì)兩工位的砂輪進(jìn)行自動(dòng) 修整。
5、 本發(fā)明的磨床在完成磨削任務(wù)，使磨削過(guò)程符合最佳磨削工藝曲線的同 時(shí)，可以方便地調(diào)整各種工藝參數(shù)，降低磨削過(guò)程中工件的發(fā)熱量，提高磨床 的穩(wěn)定性；本發(fā)明的磨床主要技術(shù)參數(shù)達(dá)到如下精度
圓度0.001mm、圓柱度 0.0015mm、尺寸分散 O.Olmm 加工工件表面粗糙度Ra0.2um、中孔和錐面的同心度0.003 y m
最小設(shè)定單位
X軸 0.0025mm
Y軸 0.0025mm
中孔
磨削孔徑范圍 5 20mm 最大磨削深度 40mm 電動(dòng)砂輪軸轉(zhuǎn)速60， 000r/min 磨削往復(fù)次數(shù) 20 120次/min 磨削往復(fù)行程 0 40mm 錐面
磨削錐面角度59° 卯° 電動(dòng)砂輪軸轉(zhuǎn)速60， 000r/min 磨削往復(fù)次數(shù)30 180次/min 磨削往復(fù)行程 0 0.3mm
權(quán)利要求
1. 一種數(shù)控精密內(nèi)圓磨床，包括床身、車(chē)頭、磨削模塊和電控裝置，其特征在于該磨床還包括橫向滑板機(jī)構(gòu)和縱向滑板機(jī)構(gòu)，其中每套滑板機(jī)構(gòu)均由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)并采用滾珠絲杠傳動(dòng)；所述車(chē)頭設(shè)置在橫向滑板結(jié)構(gòu)的滑板上，所述磨削模塊包括中孔磨削模塊和錐面磨削模塊，其中每套磨削模塊分別通過(guò)一套獨(dú)立的磨削滑板機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述的縱向滑板機(jī)構(gòu)的滑板上，每套磨削模塊均包括一套獨(dú)立的往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、磨具和磨具旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控精密內(nèi)圓磨床，其特征在于所述車(chē)頭的主 軸采用動(dòng)靜壓軸承支撐的主軸結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)控精密內(nèi)圓磨床，其特征在于該磨床還包括 中孔修整器部件和錐面修整器部件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)控精密內(nèi)圓磨床，其特征在于所述的電控裝 置包括人機(jī)界面裝置和可編程序控制器，該人機(jī)界面與可編程序控制器相連， 該可編程序控制器內(nèi)嵌有精密磨削工藝控制程序。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)控精密內(nèi)圓磨床，其特征在于所述伺服電機(jī) 均為由伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的交流伺服電機(jī)，所述可編程序控制器通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)器 控制所述交流伺服電機(jī)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)控精密內(nèi)圓磨床，其特征在于所述磨具旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的供電裝置包括有變頻器，所述變頻器與所述可編程序控制器相連。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)控精密內(nèi)圓磨床，其特征在于所述往復(fù)驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)采用偏心機(jī)構(gòu)往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置。
8. 所述數(shù)控精密內(nèi)圓磨床的加工控制方法，其特征在于將磨削工序中的 粗磨階段和精磨階段分別分成若干細(xì)化磨削階段，針對(duì)每個(gè)細(xì)化磨削階段根據(jù) 最佳磨削工藝曲線設(shè)定對(duì)應(yīng)的加工參數(shù)，可編程序控制器根據(jù)所設(shè)定的各個(gè)細(xì) 化磨削階段的加工參數(shù)控制進(jìn)給尺寸、進(jìn)給速度和磨具旋轉(zhuǎn)速度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的加工控制方法，其特征在于通過(guò)人機(jī)界面裝置設(shè)定所述的加工參數(shù)；通過(guò)調(diào)整變頻器的輸出頻率控制所述磨具旋轉(zhuǎn)速度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加工控制方法，其特征在于將磨削工序中需要的磨具修整階段插入到若干所述的細(xì)化磨削階段之后，同時(shí)根據(jù)最佳磨削 工藝的需要設(shè)定對(duì)應(yīng)的修整參數(shù)，可編程序控制器根據(jù)所設(shè)定修整參數(shù)控制磨 具修整階段的磨具修整速度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)控精密內(nèi)圓磨床及其加工控制方法，該磨床包括床身、車(chē)頭、磨削模塊和電控裝置，該磨床還包括橫向滑板機(jī)構(gòu)和縱向滑板機(jī)構(gòu)，其中每套滑板機(jī)構(gòu)均由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)并采用滾珠絲杠傳動(dòng)；所述車(chē)頭設(shè)置在橫向滑板結(jié)構(gòu)的滑板上，所述磨削模塊包括中孔磨削模塊和錐面磨削模塊，其中每套磨削模塊分別通過(guò)一套獨(dú)立的磨削滑板機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述的縱向滑板機(jī)構(gòu)的滑板上，每套磨削模塊均包括一套獨(dú)立的往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、磨具和磨具旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；該方法細(xì)化加工階段并根據(jù)最佳磨削工藝曲線設(shè)定合適的加工參數(shù)，可編程序控制器根據(jù)可靠的參數(shù)設(shè)定完成精磨加工，本發(fā)明可提高內(nèi)圓磨床的加工效率和精度，尤其適用于內(nèi)孔和錐面均需精磨的零件。
文檔編號(hào)B24B53/12GK101530978SQ20091006474
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者吳劍峰, 曹志中, 杰 沙 申請(qǐng)人:河南工業(yè)大學(xué)