精密無(wú)心磨床是加工圓柱滾子的一種機(jī)床。它主要由砂輪、導(dǎo)向輪、工作臺(tái)和修整器組成。在磨削過(guò)程中，采用直磨法，即由導(dǎo)輪驅(qū)動(dòng)圓柱滾子在砂輪和導(dǎo)輪之間通過(guò)進(jìn)行磨削。為了滿(mǎn)足不同的加工工藝，對(duì)砂輪和導(dǎo)輪采用變頻調(diào)速。
一、變頻調(diào)速系統(tǒng)的要求與結(jié)構(gòu)
為了保證磨削質(zhì)量，要求砂輪以恒定的線(xiàn)性速度工作。因此，隨著砂輪磨削直徑的減小，需要變頻器來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的角速度。同時(shí)，為了加工不同規(guī)格的圓柱滾子，需要對(duì)導(dǎo)輪進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速。傳統(tǒng)的變頻器控制采用外部終端控制，即電位器給定頻率、開(kāi)關(guān)信號(hào)給定啟動(dòng)-停止和方向指令。這種方法的連接復(fù)雜，至少需要導(dǎo)線(xiàn)，并且電位器的給定頻率需要多次設(shè)置才能精確設(shè)置。在控制系統(tǒng)中，cc-link通信方式只需要三條線(xiàn)路，簡(jiǎn)化了布線(xiàn)，頻率可以直接在觸摸屏上設(shè)定，直觀(guān)準(zhǔn)確。cc-link現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是三菱電機(jī)公司引進(jìn)的基于plc的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。它具有性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛、使用方便、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)，在制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。
與傳統(tǒng)控制方法相比，基于cc-link現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的變頻調(diào)速系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在網(wǎng)絡(luò)參數(shù)表中只需要設(shè)置啟動(dòng)i/o號(hào)、軟組件號(hào)的遠(yuǎn)程刷新和站點(diǎn)信息。
(2)連接簡(jiǎn)單，根據(jù)pa、pb、dg三芯雙絞線(xiàn)只連接三根電纜。此外，可以連接屏蔽線(xiàn)和端子電阻。
(3)設(shè)置簡(jiǎn)單，只需要替換導(dǎo)出的站號(hào)和遠(yuǎn)程服務(wù)的波特率。
(4)cc-link通信網(wǎng)具有電磁抗力強(qiáng)、電磁兼容性強(qiáng)、通信速度快等特點(diǎn)，為維護(hù)方便、運(yùn)行可靠提供了強(qiáng)有力的保證。
二、數(shù)控系統(tǒng)在精密無(wú)心磨床上的應(yīng)用
精密無(wú)心磨床是制造汽車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的主要工具。主要用于凸輪軸非圓輪廓的高精度加工，對(duì)磨床的精度要求很高。本文采用中大putnc-h6系列通用數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)控制砂輪架進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、換模、工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)和砂輪修整。選擇的砂輪修整次數(shù)和修整量，可以提高表面磨削質(zhì)量，降低砂輪消耗。砂輪主軸系統(tǒng)采用的線(xiàn)性速度模型，可根據(jù)砂輪直徑的修改和線(xiàn)速度技術(shù)的要求自動(dòng)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)恒線(xiàn)速度磨削，大大提高了加工質(zhì)量。效率高，避免凸輪軸磨削時(shí)容易發(fā)生表面燒傷。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)采用交流伺服電機(jī)和滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，進(jìn)給準(zhǔn)確，動(dòng)作可靠。同時(shí)，機(jī)床還具有多種自動(dòng)保護(hù)功能，有效地提高了設(shè)備的安全性。
ptcnc-h6通用cnc系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：
1)獨(dú)立設(shè)計(jì)，可選第二輔助操作面板，h6系列接口采用高清晰度彩色8“英寸液晶顯示器，h6cl系列采用10”液晶顯示器，顯示分辨率和色亮度比早期的h4系列產(chǎn)品有了很大提高；2)的plc軟件和lcd接口編輯軟件可根據(jù)不同的機(jī)床工藝要求任意修改接口，并可針對(duì)不同的工業(yè)機(jī)械創(chuàng)建定制的控制方案。
3)數(shù)控系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別電壓或脈沖控制模式，分辨率可設(shè)定為7位數(shù)，任意軸可與光柵尺連接，實(shí)現(xiàn)全死區(qū)控制結(jié)構(gòu)，響應(yīng)頻率為2000kpps，控制精度較高； 4)當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)的指令控制模式為脈沖型和開(kāi)環(huán)控制模式時(shí)，還具有編碼器的脈沖反饋功能，以比較伺服軸是否為脈沖型。