[發明專利]一種面向無心內圓磨床的錐度誤差自動調節裝置

有效

• 申請號: 201210007452.3
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN103192321A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 余忠華;謝超;楊振生;孫長敬
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B24B51/00
• 分類號: B24B51/00;B24B49/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種面向無心內圓磨床的錐度誤差自動調節裝置。

背景技術

在現代磨削加工中，內圓磨削一直被認為是比較困難的，對于微小孔的加工更是如此。不僅加工成本高，對其的加工精度也有很高的要求。現有的內圓磨床一般都以工件臺徑向進給的方式完成內圓磨削，當通過離線檢測發現加工工件產生較大的錐度誤差時，通常是依靠人工旋轉工件臺后面的螺栓來進行調節，這在很大程度上依賴著操作者的經驗能力。由于缺乏一個定量的控制手段，往往需要多次試湊才能達到調節的目的，從而使得調節效率低下、質量難以得到有效的保證。為此，我們考慮通過發明一套定量化的自動調節機構，只需測量加工后的工件錐度誤差值并將該錐度誤差值輸入到PLC中，便可由PLC程序控制機構自動完成調節操作，這樣就能夠方便、快速的保證工件錐度誤差控制在容許的范圍內。

在現有技術中，CN2915371Y實用新型專利提出了一種砂輪修整器的錐度調節裝置，該裝置用于在機械加工磨床上調節砂輪修整器，使其能夠將砂輪修整為加工工件所需要的錐度；CN101829932A發明專利提出了一種全自動數控軋輥磨床砂輪主軸可變角度自動控制系統，該系統能夠自動控制砂輪主軸的角度，使得在磨削加工時，砂輪工作表面始終保持與軋輥表面相切；CN101462255A發明專利提出了一種磨削過程位置和姿態誤差自動調整方法及系統，該方法和系統提出利用角位移傳感器和直線位移傳感器檢測工件的位置和姿態，并通過執行機構調節工件的位置和姿態，但是這種檢測方法需要暫停加工過程，控制工件碰觸接觸軸并推動接觸軸運動，然后通過檢測接觸軸的運動來間接檢測工件位置和姿態，不僅過程繁雜，還降低了生產效率，并且工件移動后的重復定位精度難以得到保障；JP05208350A發明專利提出了一種自動錐度磨削加工的方法和裝置，通過旋轉工件臺使得工件進給方向與工件軸成一夾角，用于進行帶錐度外圓的磨削；JP10230458A發明專利提出了一種錐度磨削裝置，利用接觸器碰觸工件，測得工件的位置，然后根據設定的錐度和直徑，計算出砂輪進給的路徑，通過砂輪和工件的相對運動完成錐度磨削。以上專利都不能夠在無心內圓磨床上實現錐度誤差自動調節。

由此可見，有必要提出一種能夠應用在無心內圓磨床上的錐度誤差自動調節裝置，它能夠在工件完成內圓磨削加工后，根據工件加工后產生的錐度誤差情況，通過PLC、步進電機等機構對工件臺轉角進行定量化自動調節，以保證加工工件的錐度誤差滿足公差要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種面向無心內圓磨床的，特別是在微型軸承的高速磨削加工中，能夠根據工件加工后產生的錐度誤差情況，通過PLC、步進電機等對工件臺轉角進行定量化自動調節，從而保證加工工件的錐度誤差滿足公差要求。

為了達到上述目的，本發明所述的面向無心內圓磨床的錐度誤差自動調節裝置結構如下：該裝置的控制系統主要由PLC(1)構成，PLC(1)分別與砂輪軸步進電機驅動器(2)、砂輪電主軸驅動器(3)、錐度調節步進電機驅動器(4)和觸摸顯示屏(5)連接；所述砂輪軸步進電機驅動器(2)與砂輪軸步進電機(18)連接；所述砂輪電主軸驅動器(3)與砂輪電主軸(16)連接；所述錐度調節步進電機驅動器(4)與錐度調節步進電機(6)連接；所述錐度調節步進電機(6)與錐度調節蝸桿(7)連接；所述錐度調節蝸桿(7)與錐度調節蝸輪(8)連接；所述錐度調節蝸輪(8)是可旋轉工件臺(9)的一部分；所述可旋轉工件臺(9)上有旋轉軸(10)和工件后擋板(11)；所述可旋轉工件臺(9)可以繞旋轉軸(10)旋轉；所述工件后擋板(11)用于支承工件(13)；所述工件(13)由左滾輪(12)和右滾輪(14)帶動旋轉；砂輪軸步進電機(18)與砂輪軸滾珠絲桿(17)連接；所述砂輪軸滾珠絲桿(17)與砂輪電主軸(16)連接；所述砂輪電主軸(16)上安裝有砂輪(15)。

所述PLC(Programmable?Logic?Controller，可編程邏輯控制器)是一種數字運算操作的電子控制系統。本裝置所用的PLC是應用本裝置進行錐度調節的無心內圓磨床的控制系統PLC，而不需另行配置PLC，降低了成本。所述PLC主要由CPU模塊、數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊組成。所述PLC還通過MPI與觸摸顯示屏連接，可以通過所述觸摸顯示屏輸入錐度誤差測量數據。

所述砂輪軸步進電機驅動器與砂輪軸步進電機連接，所述砂輪軸步進電機又與砂輪軸滾珠絲桿連接。所述砂輪軸步進電機驅動器接收PLC的指令，控制砂輪軸步進電機通過砂輪軸滾珠絲桿的傳動完成相應的進給和啟停動作。