專利名稱：一種圓錐滾子數(shù)控磨床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種無切削設(shè)備，特別是一種圓錐滾子數(shù)控磨床。
技術(shù)背景現(xiàn)有圓錐滾子的專用磨床，其導(dǎo)輪架進給采用步進電機或伺服電機的半閉環(huán)控制，進給精度低，此外砂輪修整采用液壓驅(qū)動靠磨板曲線，修整曲線性差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是提供一種圓錐滾子加工精度高和砂輪修整曲線精度高的一種圓錐滾子數(shù)控磨床。本實用新型的技術(shù)方案是，一種圓錐滾子數(shù)控磨床，它包括導(dǎo)輪架和砂輪，其特征在于面板控制單元PCU的接口 )(6和X9分別與數(shù)字輸入輸出模塊和計算機鍵盤連接，此P⑶的Xl接口和X30接口分別與單軸伺服電機驅(qū)動模塊SMM的接口 X200和電子脈沖手輪連接，雙軸伺服電機驅(qū)動模塊DMM的接口 X200、X201分別與所述單軸伺服電機驅(qū)動模塊SMM的接口 X201和編碼器轉(zhuǎn)換模塊SMC20的接口 X200連接，導(dǎo)輪架伺服電機M3的動力線與單軸驅(qū)動模塊SMM連接，此伺服電機M3的編碼器信號線與單軸驅(qū)動模塊SMM的接口 X202連接，砂輪修整往復(fù)伺服電機M4的動力線與雙軸伺服電機驅(qū)動模塊DMM連接，其編碼器信號線與雙軸伺服電機驅(qū)動模塊DMM的接口 X202連接，砂輪修整進給伺服電機M5的動力線與雙軸伺服電機驅(qū)動模塊DMM連接，其信號線分別與雙軸伺服電機驅(qū)動模塊DMM的接口 X203連接，編碼器轉(zhuǎn)換模塊SMC20分別與光柵尺測量系統(tǒng)和雙軸伺服電機驅(qū)動模塊DMM 的接口 X201連接；電源模塊SLM的輸入端分別與三相交流電源連接，此電源模塊SLM的動力用直流輸出端分別與單軸伺服電機驅(qū)動模塊SMM和雙軸伺服電機驅(qū)動模塊DMM電源接口連接。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較具有圓錐滾子精度高的優(yōu)點。

圖1是本實用新型的電控制原理圖，圖2是本實用新型控制系統(tǒng)流程圖。
具體實施方式
結(jié)合上述附圖對本實用新型作詳細說明，控制單元PCU的接口 X9、X6分別與計算機鍵盤和數(shù)字輸入輸出模塊(型號為PP72/48)的接口 X2連接，其電源接口 X4和接口 X30 分別與電源模塊(型號為SLM)的接口 XM連接和電子脈沖手輪(型號為HCIID)連接，其另一接口 Xl與單軸伺服電機驅(qū)動模塊(型號為SMM)接口 X200連接，導(dǎo)輪架伺服電機M3與單軸伺服電機驅(qū)動模塊連接，M3的編碼器G與單軸伺服電機驅(qū)動模塊的接口 X202連接，砂輪修整往復(fù)伺服電機M4和砂輪修整進給伺服電機M5分別與雙軸伺服電機驅(qū)動模塊(型號為 DMM)連接，該兩個伺服電機M4、M5的編碼器分別與上述驅(qū)動模塊DMM的接口 X202、X203連接，光柵尺測量系統(tǒng)(型號為LC183)與編碼器轉(zhuǎn)換模塊(型號為SMC20)連接，雙軸伺服電機驅(qū)動模塊DMM的接口 X200、X201分別與單軸伺服電機驅(qū)動模塊SMM接口 X201和編碼器轉(zhuǎn)換模塊SMC20的接口 X200連接，驅(qū)動模塊SMM分別與電源模塊SLM和另一驅(qū)動模塊DMM連接。本實用新型的控制原理是，面板控制單元(PCU)中集成有計算機控制系統(tǒng)、可編程控制器、人機交互界面、系統(tǒng)通訊模塊、負(fù)責(zé)接收外部各種指令和信號，并進行處理，然后向伺服電機或數(shù)字輸入輸出模塊發(fā)布指令或信號。鍵盤是人機通訊的重要工具，用于編制加工程序時進行輸入操作。電子脈沖手輪有多軸以及多段倍數(shù)脈沖調(diào)整，能夠有選擇的對單個伺服電機進行手動調(diào)整工作，能夠進行快速或微小進給的操作。數(shù)字輸入輸出模塊(PP72/48)能夠采集外部設(shè)置的各種位置信號、運行信號等， 然后將其反饋入面板控制單元，面板控制單元根據(jù)設(shè)定好的程序作出反應(yīng)，并通過數(shù)字輸入輸出模塊對外部的接觸器、變頻器、軟啟動器發(fā)布指令，控制砂輪電機、導(dǎo)輪電機等部件。電源模塊(SLM)是將三相交流電源整流為直流電，通過母線為伺服電機驅(qū)動模塊提供電源。單軸伺服電機驅(qū)動模塊(SMM)用于接收面板控制單元的指令，并驅(qū)動導(dǎo)輪架伺服電機。雙軸伺服電機驅(qū)動模塊(DMM)用于接收面板控制單元的指令，并驅(qū)動砂輪修整往復(fù)伺服電機和砂輪修整進給伺服電機。導(dǎo)輪架伺服電機(1H(7063-5AF71-1FA5)通過絲杠、諧波減速器等機械結(jié)構(gòu)驅(qū)動整個導(dǎo)輪架前進或后退。由于采用了高控制精度的伺服電機使得導(dǎo)輪架能夠?qū)崿F(xiàn)0.5μπι 級別的運動。砂輪修整往復(fù)伺服電機(1H(7022-5AK71-1LG5)和砂輪修整進給伺服電機 (1FK7022-5AK71-1LG5)通過絲杠的機械傳動驅(qū)動砂輪修整筆對砂輪進行修整，通過系統(tǒng)編程，兩電機可以實現(xiàn)插補運動，能夠?qū)ι拜喭鈴叫拚鋈我庑螤?。光柵尺測量系統(tǒng)(LC183)測量分辨能夠達到0. 01 μ m。用于測量導(dǎo)輪架相對于機床床身固定原點的具體位置，并把信號發(fā)送到編碼器轉(zhuǎn)化模塊中。編碼器轉(zhuǎn)換模塊(SMC20)接受光柵尺的信號并將其信號轉(zhuǎn)換后輸入面板控制單兀。系統(tǒng)控制程序用于處理各種機床信號。通過各個部件對機床的砂輪、導(dǎo)輪、水泵、 修整、導(dǎo)輪架進給等統(tǒng)一控制，實現(xiàn)機床的自動化運轉(zhuǎn)。本實用新型具有顯著的優(yōu)勢實現(xiàn)導(dǎo)輪架進繪的精確性。導(dǎo)輪架伺服電機、光柵尺測量系統(tǒng)、編碼器轉(zhuǎn)換模塊和PCU控制單元形成完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)，當(dāng)用戶通過鍵盤或手輪向面板控制單元(P⑶)發(fā)布導(dǎo)輪架運動距離的指令后，面板控制單元(P⑶)會通過編碼器轉(zhuǎn)換模塊(SMC20)讀取光柵尺(LC18;3)此刻位置的數(shù)值，同時向單軸伺服電機驅(qū)動模塊(SMM)發(fā)出指令驅(qū)動導(dǎo)輪架伺服電機(1H(7063-5AF71-1FA5)按照運動距離指令運轉(zhuǎn)。導(dǎo)輪架在導(dǎo)輪架伺服電機(1H(7063-5AF71-1FA5)的驅(qū)動下，進行μ m級別運動時，機械上的累積誤差會導(dǎo)致實際進給與理論進給之間存在較大的相對誤差。當(dāng)導(dǎo)輪架伺服電機(1H(7063-5AF71-1FAO上自帶的編碼器檢測到完成運動距離指令后，會向面板控制單元(PCU)發(fā)出完成信號。此時面板控制單元(PCU)再次通過編碼器轉(zhuǎn)換模塊(SMC20)讀取光柵尺(LC183)此時的實際位置，并通過運算得出導(dǎo)輪架實際進給的距離，對比用戶發(fā)布的運動指令運算出需要距離差，面板控制單元(PCU)根據(jù)距離差再次向單軸伺服電機驅(qū)動模塊(SMM)發(fā)出指令驅(qū)動導(dǎo)輪架伺服電機(1H(7063-5AF71-1FA5)，導(dǎo)輪架進行微小補償運動。從而達到更加精準(zhǔn)的控制，消除在實際工作中因?qū)л喖苓M給不準(zhǔn)確導(dǎo)致的滾子外徑加工不足和加工過量的情況。提高了滾子的加工精度，減小了滾子尺寸批量差。 砂輪修整器采用往復(fù)伺服電機(1H(7063-5AF71-1FA5)和進給伺服電機 (1FK7063-5AF71-1FA5)共同驅(qū)動，用戶要對砂輪修整時通過鍵盤向面板控制單元(P⑶) 中供以后調(diào)用。面板控制單元(PCU)根據(jù)用戶編制的運動曲線，向雙軸伺服電機驅(qū)動模塊(DMM)發(fā)出運動指令。雙軸伺服電機驅(qū)動模塊(DMM)控制砂輪修整往復(fù)伺服電機 (1FK7063-5AF71-1FA5)和砂輪修整進給伺服電機(1H(7063-5AF71-1FA5)插補運動驅(qū)動修整筆對砂輪外觀進行曲線修整，能夠修整出更為平滑的曲線。減少了因砂輪修整不平滑導(dǎo)致滾子在進出加工區(qū)域時磕碰劃傷的幾率。提高了滾子的表面質(zhì)量。
權(quán)利要求1. 一種圓錐滾子數(shù)控磨床，它包括導(dǎo)輪架和砂輪，其特征在于面板控制單元PCU的接口 )(6和X9分別與數(shù)字輸入輸出模塊和計算機鍵盤連接，此P⑶的Xl接口和X30接口分別與單軸伺服電機驅(qū)動模塊SMM的接口 X200和電子脈沖手輪連接，雙軸伺服電機驅(qū)動模塊 DMM的接口 X200、X201分別與所述單軸伺服電機驅(qū)動模塊SMM的接口 X201和編碼器轉(zhuǎn)換模塊SMC20的接口 X200連接，導(dǎo)輪架伺服電機M3的動力線與單軸驅(qū)動模塊SMM連接，此伺服電機M3的編碼器信號線與單軸驅(qū)動模塊SMM的接口 X202連接，砂輪修整往復(fù)伺服電機 M4的動力線與雙軸伺服電機驅(qū)動模塊DMM連接，其編碼器信號線與雙軸伺服電機驅(qū)動模塊 DMM的接口 X202連接，砂輪修整進給伺服電機M5的動力線與雙軸伺服電機驅(qū)動模塊DMM連接，其信號線分別與雙軸伺服電機驅(qū)動模塊DMM的接口 X203連接，編碼器轉(zhuǎn)換模塊SMC20 分別與光柵尺測量系統(tǒng)和雙軸伺服電機驅(qū)動模塊DMM的接口 X201連接；電源模塊SLM的輸入端分別與三相交流電源連接，此電源模塊SLM的動力用直流輸出端分別與單軸伺服電機驅(qū)動模塊SMM和雙軸伺服電機驅(qū)動模塊DMM電源接口連接。
專利摘要一種圓錐滾子數(shù)控磨床，本實用新型目的是提供一種圓錐滾子加工精度高和砂輪修整曲線精度高的一種圓錐滾子數(shù)控磨床。本實用新型的技術(shù)方案要點是，一種圓錐滾子數(shù)控磨床，它包括導(dǎo)輪架和砂輪，面板控制單元PCU分別與數(shù)字輸入輸出模塊、計算機鍵盤單軸伺服電機驅(qū)動模塊SMM和電子脈沖手輪連接，雙軸伺服電機驅(qū)動模塊分別與所述單軸伺服電機驅(qū)動模塊和編碼器轉(zhuǎn)換模塊連接，導(dǎo)輪架伺服電機的動力線與單軸驅(qū)動模塊連接，砂輪修整往復(fù)伺服電機的動力線與雙軸伺服電機驅(qū)動模塊連接，砂輪修整進給伺服電機的動力線與雙軸伺服電機驅(qū)動模塊連接，編碼器轉(zhuǎn)換模塊分別與光柵尺測量系統(tǒng)和雙軸伺服電機驅(qū)動模塊連接。本實用新型用于圓錐滾子加工。
文檔編號B24B5/14GK202021508SQ20112008976
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者孔艷, 王其峰, 王琛, 鄒華海, 鄭王剛 申請人:新鄉(xiāng)日升數(shù)控軸承裝備股份有限公司