本實(shí)用新型屬于磨床的控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于磨削力的進(jìn)給速度自適應(yīng)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

挺桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的重要組成部分；挺桿的內(nèi)圓及端面的加工精度直接影響到與其配合的調(diào)整墊片的使用壽命；現(xiàn)有磨削加工設(shè)備對(duì)機(jī)械挺桿的端面及內(nèi)圓的加工采用分別對(duì)端面和內(nèi)圓的加工方法，這種加工工藝無(wú)法保證挺桿零件內(nèi)圓的垂直度的設(shè)計(jì)要求。無(wú)論是粗加工還是精加工，都存在加工余量不均勻的情況。如果按統(tǒng)一的進(jìn)給速度，勢(shì)必造成磨削力的大幅度的變動(dòng)，在加工余量突變處產(chǎn)生顫動(dòng)，這對(duì)于加工精度與砂輪保護(hù)來說都不利。如果我們通過檢測(cè)切削力的變化，通過控制進(jìn)給速度使得切削力維持在一個(gè)恒定值附近，那么這無(wú)論是對(duì)加工精度、機(jī)床穩(wěn)定還是加工效率都是一個(gè)提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提出一種基于磨削力的進(jìn)給速度自適應(yīng)控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

一種基于磨削力的進(jìn)給速度自適應(yīng)控制系統(tǒng)；所述的進(jìn)給速度自適應(yīng)控制系統(tǒng)具有用以對(duì)砂輪與工件之間的磨削力進(jìn)行檢測(cè)的壓電式壓力傳感器；所述的壓電式壓力傳感器通過傳輸線檢測(cè)磨削過程中的磨削力信號(hào)并傳送至磨削力信號(hào)處理裝置；所述的磨削力信號(hào)處理裝置包括有電荷放大器和A/D轉(zhuǎn)換模塊；所述的電荷放大器將磨削力信號(hào)放大后送入A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換處理，并將經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊處理后的信號(hào)傳送至運(yùn)動(dòng)控制器；所述的運(yùn)動(dòng)控制器通過磨削力信號(hào)實(shí)時(shí)地計(jì)算出進(jìn)給的數(shù)據(jù)發(fā)送至伺服電機(jī)，再通過傳動(dòng)裝置對(duì)磨床進(jìn)給速度實(shí)時(shí)控制。

所述的傳動(dòng)裝置為滾珠絲杠機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型提出的一種基于磨削力的進(jìn)給速度自適應(yīng)控制系統(tǒng)，在磨削加工時(shí)，由于砂輪和工件之間有磨削力，就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。而且，切削速度越大，振動(dòng)越劇烈。通過壓電式力傳感器檢測(cè)磨削過程中的磨削力，經(jīng)過信號(hào)處理后反饋給運(yùn)動(dòng)控制器；運(yùn)動(dòng)控制器通過磨削力信號(hào)實(shí)時(shí)地計(jì)算出進(jìn)給的數(shù)據(jù)，再發(fā)送至伺服電機(jī)。再通過傳動(dòng)裝置對(duì)磨床進(jìn)給速度實(shí)時(shí)控制，以達(dá)到高效穩(wěn)定的磨削加工效果；可及時(shí)地調(diào)整切削速度，達(dá)到最佳的磨削狀態(tài)，提高了磨削質(zhì)量和加工精度。經(jīng)檢測(cè)，磨削后的工件端面跳動(dòng)為0.010mm，粗糙度為Ra0.2。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

圖中：1、壓電式力傳感器，2、電荷放大器，3、A/D轉(zhuǎn)換模塊，4、運(yùn)動(dòng)控制器，5、伺服電機(jī)，6、傳動(dòng)裝置。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型加以說明：

如圖1所示，一種基于磨削力的進(jìn)給速度自適應(yīng)控制系統(tǒng)；所述的進(jìn)給速度自適應(yīng)控制系統(tǒng)具有用以對(duì)砂輪與工件之間的磨削力進(jìn)行檢測(cè)的壓電式壓力傳感器1；所述的壓電式壓力傳感器1通過傳輸線檢測(cè)磨削過程中的磨削力信號(hào)并傳送至磨削力信號(hào)處理裝置；所述的磨削力信號(hào)處理裝置包括有電荷放大器2和A/D轉(zhuǎn)換模塊3；所述的電荷放大器2將磨削力信號(hào)放大后送入A/D轉(zhuǎn)換模塊3進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換處理，并將經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊3處理后的信號(hào)傳送至運(yùn)動(dòng)控制器4；所述的運(yùn)動(dòng)控制器4通過磨削力信號(hào)實(shí)時(shí)地計(jì)算出進(jìn)給的數(shù)據(jù)發(fā)送至伺服電機(jī)5，再通過傳動(dòng)裝置6對(duì)磨床進(jìn)給速度實(shí)時(shí)控制。

所述的傳動(dòng)裝置6為滾珠絲杠機(jī)構(gòu)。

所述壓電式壓力傳感器可選用瑞士生產(chǎn)的Kistler壓電式壓力傳感器。

所述的傳動(dòng)裝置6則采用交流伺服電機(jī)加滾珠絲杠機(jī)構(gòu)；既能滿足循環(huán)過程中多種速度的大小及方向變化的自動(dòng)控制要求，又可避免低速進(jìn)給速度下產(chǎn)生爬行的弊端，同時(shí)又可實(shí)現(xiàn)砂輪修整補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)。

加工過程中，壓電式力傳感器檢測(cè)到磨削信號(hào)并傳遞至電荷放大器，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換將磨削力信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再傳給運(yùn)動(dòng)控制器。再經(jīng)過計(jì)算，轉(zhuǎn)換為進(jìn)給速度控制信號(hào)發(fā)送給伺服電機(jī)，再由傳動(dòng)系統(tǒng)來執(zhí)行磨削加工動(dòng)作。從而可實(shí)現(xiàn)磨削過程的自適應(yīng)控制。

經(jīng)檢測(cè)，磨削后的工件端面跳動(dòng)為0.010mm，粗糙度為Ra0.2。