[發明專利]步進電機驅動的磨床及其控制方法

有效

• 申請號: 200810070163.1
• 申請日: 2008-08-22
• 公開（公告）號: CN101352835A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 李旭杰
• 申請（專利權）人: 李旭杰
• 主分類號: B24B47/20
• 分類號: B24B47/20
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明涉及一種磨床，是一種步進電機驅動的磨床及其控制方法。

背景技術

磨床是利用磨具對工件表面進行磨削加工的機床。隨著高精度、高硬度機械零件數量的增加，以及精密鑄造和精密鍛造工藝的發展，磨床的性能、品種和產量都在不斷的提高和增長。外圓磨床是使用的最廣泛的，能加工各種圓柱形和圓錐形外表面及軸肩端面的磨床。萬能外圓磨床還帶有內圓磨削附件，可磨削內孔和錐度較大的內、外錐面。

現有技術中，外圓磨床的自動化程度較低，只適用于中小批單件生產和修配工作。全自動外圓磨床是通過控制精密油缸的推進速度實現自動磨削的，或者用交流伺服系統控制絲杠進給實現自動磨削，油缸控制磨削過程或者用交流伺服系統控制絲杠進給實現自動磨削過程，成本高，而且磨削速度慢，且沒有已有的手動磨床所具有的優點。

因此，需要一種磨床，自動化程度較高，結構簡單，制造成本低，磨削效率高，提高磨削精度，并且節約生產成本。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種步進電機驅動的磨床及其控制方法，自動化程度較高，結構簡單，制造成本低，磨削效率高，提高磨削精度，并且節約生產成本，通過步進電機來控制進給絲桿進給速度，從而實現粗磨到精磨再到光磨的實現自動磨削過程。

本發明的步進電機驅動的磨床的控制方法，所述磨床包括床身、徑向進給機構、縱向進給機構、自動控制系統、步進電機Ⅰ和步進電機Ⅱ，所述步進電機Ⅰ和步進電機Ⅱ由自動控制系統控制分別驅動徑向進給機構和縱向進給機構；所述自動控制系統包括主動測量儀和單片機系統，所述主動測量儀與工件對應設置用于采集工件的徑向數據信息，并將數據信息輸入單片機系統，由單片機系統發出控制信號至步進電機Ⅰ的控制器和步進電機Ⅱ的控制器，控制徑向進給機構和縱向進給機構的進給量；

磨床的控制方法包括以下步驟：

a根據工件直徑，設定徑向測量點P₀、P₁、P₂、P₃和P₄，并且P₀＞P₁＞P₂＞P₃＞P₄，設在線采集數值為M，對比M值與P₄，如果M≤P₄，主動測量儀發出P₄脈沖信號結束工作；

b如果M＞P₄，對比M值與P₃，如果M≤P₃，則發出發出P₁脈沖信號，控制進給量P₁-P₂后發出P₂脈沖信號，直至M≤P₄時，發出P₄脈沖信號結束工作；

c如果M＞P₃，主動測量儀發出P₁脈沖信號，步進電機Ⅰ驅動徑向進給機構進給量為P₁-P₂，開始粗磨；對比M值與P₄，如果M＞P₄，對比M值與P₃，如果M＞P₃，對比M值與P₂，如果M≥P₂，主動測量儀發出P₂脈沖信號，直至M＜P₂時，對比M值與P₃，如果M＞P₃，主動測量儀發出P₂脈沖信號，進行精磨，直至M≤P₃時，主動測量儀發出P₃脈沖信號，停止發出脈沖信號，等待工件旋轉一個周期以上，發出P₄脈沖信號結束工作；

d步驟c中，如果M≤P₄，發出P₄脈沖信號結束工作；

e步驟c中，如果M≤P₃，主動測量儀發出P₃脈沖信號，停止發出脈沖信號，等待工件旋轉一個周期以上，發出P₄脈沖信號結束工作。

進一步，所述單片機系統包括單片機Ⅰ和單片機Ⅱ，所述主動測量儀將數據信息輸入單片機Ⅰ，單片機Ⅰ將信號處理后輸入單片機Ⅱ，由單片機Ⅱ發出控制信號至步進電機Ⅰ的控制器和步進電機Ⅱ的控制器；

進一步，所述主動測量儀為位移傳感器；

進一步，所述步進電機Ⅰ通過手輪進給絲杠機構Ⅰ和步進電機Ⅱ通過手輪進給絲杠機構Ⅱ分別驅動徑向進給機構和縱向進給機構；