陶瓷轴套旋转超声加工中心控制系统研究


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近年来,越来越多的运动部件采用陶瓷轴套。其加r质量、配合精度的高低将直接影响运动部件的丁作性能,加丁精度对机械系统的正常使用很重要。由于陶瓷的硬脆特性,旋转超声技术被视为是加丁硬脆材料最佳的加丁丁艺手段之一

国外的旋转超声加工加工中心,主要有德国的DMG超声加丁加T.加工中心,其加T.性能稳定,但价格昂贵,高昂的价格也是多数用户望而止步的重要原因。国内的旋转超声加T.加工中心,只有少数几家髙校研制出样机,未见其大规模、丁业化的推广,而专门针对陶瓷小孔的旋转超声加丁加工中心更是罕见,研制出这系列加工中心已经迫在眉睫[8-10]

本研究基于三菱PLC显控触摸屏、松下伺服电机和欧姆龙微型光电开关,研制;丨!陶瓷内孔旋转超声加丁加工中心,径向伺服电机控制T.具头的径向进给运动,实现小孔的内表面成型。轴向伺服电机控制内孔轴向的磨削,实现通孔的磨削。介绍了加工中心结构原理,控制系统的软硬件设计。该加工中心可实现陶瓷轴套内孔低成本,高效率,高精度,高表面质量的研磨加丁。

1陶瓷轴套旋转超声加工加工中心总述1.1结构及工作原理

陶瓷内孔旋转超声加丁加工中心主要包括机架,工件装夹部分,旋转超声电主轴部分,轴向和径向运动控制部分。机械结构图如图1所7K

T件由三抓卡盘装夹定位,小电机带动其旋转。大电机带动旋转超声电主轴旋转,超声电源驱动丁具头轴向震动,大小电机旋转方向相同,由于其安装方式相反,丁件和T.具头形成“逆向磨削”作用。轴向伺服电机控制齿轮齿条传动机构带动丁作台轴向移动,丁具头进人内孔往复运动完成通孔磨削。径向伺服电机控制丝杆传动机构带动丁作台径向移动,精准控制丁具头沿丁件径向进给,直至完成定位,加丁出尺寸合格T件。


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结束语:

本研究介绍了自主研制的陶瓷轴套旋转超声加丁加工中心的机械结构及丁作原理,对加工中心控制系统进行了设计。对加工中心电气电路进行设计并完成接线,基于PLC及触摸屏完成硬件系统接线盒程序调试,验证了加工中心控制系统的可行性。触摸屏实时交互性强,操作方便。加工中心具有结构简单,操作方便,运行稳定等优点。


   

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