一種伺服控制的鋼球研磨機(jī)

1、一種伺服控制的臥式鋼球研磨機(jī)張萬進(jìn)關(guān)鍵詞：臥式鋼球研磨機(jī)，伺服控制加壓，彈簧保壓，研磨參數(shù)按工藝預(yù)設(shè)定 摘要： 鋼球研磨機(jī)作為鋼球加工的最終工序用設(shè)備其機(jī)床本身加壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性、進(jìn)給的可靠及靈敏度對于鋼球質(zhì)量起到非常關(guān)鍵的作用，針對目前臥式鋼球研磨機(jī)普遍采用液壓加壓及進(jìn)給存在的進(jìn)給遲滯、加工壓力波動等影響鋼球質(zhì)量的問題，本文介紹了一種采用伺服驅(qū)動進(jìn)給及加壓、彈簧保壓、節(jié)能的新型臥式鋼球研磨機(jī)。一、目前主流臥式鋼球研磨機(jī)結(jié)構(gòu)形式及存在的問題：1、結(jié)構(gòu)形式之一：轉(zhuǎn)動盤旋轉(zhuǎn)、固定盤移動加壓。（如圖一所示）件9件8件7件6件5件4件3件1件2圖一件1主電機(jī) 件2頭架 件3轉(zhuǎn)動盤 件4固定盤 件5尾架

2、件6油缸 件7支撐體 件8導(dǎo)軌 件9進(jìn)球口工作時件3轉(zhuǎn)動盤在件1主電機(jī)通過卸荷帶輪帶動下、經(jīng)件2頭架支撐的主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；件4固定盤不旋轉(zhuǎn)、在件6油缸的推動下以件7支撐體為支點(diǎn)使件5尾架帶動固定盤沿件8導(dǎo)軌向轉(zhuǎn)動盤移動、并給轉(zhuǎn)動盤與固定盤間的鋼球加上所需壓力。 2、結(jié)構(gòu)形式之二：轉(zhuǎn)動板旋轉(zhuǎn)移動加壓、固定盤固定（如圖2所示） 件8件7件6件5件4件2件3件1 、 圖二件1固定加壓支撐 件2油缸 件3頭架 件4轉(zhuǎn)動盤 件5尾架 件6進(jìn)球口 件7料盤 件8固定盤 工作時件4轉(zhuǎn)動盤在主電機(jī)帶動下通過卸荷皮帶輪傳遞到主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，件3頭架在兩個同尺寸油缸件2的推動下沿導(dǎo)軌帶動轉(zhuǎn)動盤向固定盤件8移動、并

3、給轉(zhuǎn)動盤與固定盤間的鋼球加上所需壓力，件5尾架與件7料盤連接不運(yùn)動。3、存在的問題：以上兩種結(jié)構(gòu)形式中普遍運(yùn)用的方法為采用液壓加壓并驅(qū)動轉(zhuǎn)動盤或固定盤移動。由于采用液壓加壓、需要配置單獨(dú)的液壓系統(tǒng)，因?yàn)殇撉蚣庸さ奶匦孕枰獧C(jī)床連續(xù)工作，從而對液壓系統(tǒng)的各液壓元件提出了非常高的要求、一旦液壓元件出現(xiàn)損壞造成兩研磨盤壓力喪失或壓力劇烈波動將導(dǎo)致整批鋼球出現(xiàn)精度、表面、劃傷等嚴(yán)重質(zhì)量問題；其二、由于采用液壓保壓的方法、工作中所有液壓元件包括油泵所產(chǎn)生的熱量都將導(dǎo)致油溫升高加劇原件的損壞、即便采用風(fēng)冷散熱或制冷散熱也無法完全避免液壓元件長期連續(xù)工作導(dǎo)致的損壞；其三、結(jié)構(gòu)形式之一由于采用固定盤移動加壓的方

4、式，由于固定盤與料盤相連接一起移動，而料盤與固定盤間由于固定盤的磨損從而設(shè)有調(diào)節(jié)料盤進(jìn)球坡道與固定盤位置的機(jī)構(gòu)，所以當(dāng)固定盤移動加壓時，無法避免地會造成進(jìn)球坡道與固定盤產(chǎn)生0.10.5mm的位移，而這個位移恰恰破壞了原先已經(jīng)修磨好的進(jìn)球坡道與固定盤進(jìn)球溝道處的精度及弧度，導(dǎo)致進(jìn)球口鋼球進(jìn)球不順暢從而影響鋼球成品的精度；其四、當(dāng)采用樹脂砂輪磨削時，由于油缸移動加壓調(diào)節(jié)旋鈕與砂輪移動的不一致，或者說油缸爬行造成的砂輪移動遲滯現(xiàn)象，非常容易出現(xiàn)當(dāng)轉(zhuǎn)動盤與固定盤中間剛進(jìn)入鋼球時無法精確控制進(jìn)給距離、導(dǎo)致樹脂砂輪的損傷，從而需要重新修正砂輪降低了樹脂砂輪的利用率。二、為了克服上述機(jī)型的不足，本文介紹一種

5、建立在伺服驅(qū)動、可以人機(jī)對話基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的新型臥式鋼球研磨機(jī)（如圖三）件8件5件7件6件1件2件4件3 圖三件1 伺服電機(jī) 件2驅(qū)動體 件3保壓模塊 件4頭架體 件5轉(zhuǎn)動盤 件6固定盤 件7 尾架 件8料盤工作時件5轉(zhuǎn)動盤在主電機(jī)、卸荷帶輪驅(qū)動下、通過件4頭架體支撐的主軸帶動逆時針旋轉(zhuǎn)；進(jìn)給加壓時件1伺服電機(jī)帶動件9滾珠絲杠推動驅(qū)動體件2移動，件2推動件10直線導(dǎo)軌處的件3保壓模塊帶動件4頭架體和件5轉(zhuǎn)動盤、向件6固定盤移動并加壓；加壓時伺服電機(jī)驅(qū)動保壓模塊、壓縮保壓模塊中的蝶形彈簧、推動頭架體和轉(zhuǎn)動盤移動、使轉(zhuǎn)動盤和固定盤間鋼球達(dá)到規(guī)定壓力后、伺服電機(jī)停止工作、由蝶形彈簧保持兩盤間的工作壓力。

6、伺服驅(qū)動及碟簧保壓示意圖（圖四）：件10件3件9件1圖四 （件9滾珠絲杠 件10直線導(dǎo)軌）由于采用了伺服進(jìn)給從而可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動盤的微量移動，保證了調(diào)整兩盤間間隙時轉(zhuǎn)動盤移動的準(zhǔn)確性，避免了采用液壓方式時轉(zhuǎn)動盤進(jìn)給遲滯造成的樹脂砂輪或研磨盤碰撞損壞的現(xiàn)象。由于采用了伺服進(jìn)給蝶形彈簧保壓的方式，該設(shè)備不需要配置液壓系統(tǒng)從而避免了目前機(jī)型采用液壓系統(tǒng)長期工作出現(xiàn)故障造成的鋼球缺陷，同時可以節(jié)約能源。 三、新型臥式鋼球研磨機(jī)設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)及特性：1. 加工鋼球規(guī)格：2252. 主軸轉(zhuǎn)速：540r/min。變頻調(diào)速。3. 料盤轉(zhuǎn)速：0.030.3 r/min。變頻調(diào)速。4. 最大工作壓力：60KN5.

7、主減速電機(jī)功率：4（5.5）kw6. 料盤電機(jī)功率：0.75kw7. 研磨板尺寸：800×420×100mm8. 樹脂砂輪尺寸：800×420×50mm9. 料盤尺寸：1200（或1400可選）10. 輸球料盤最大裝球量：250kg（根據(jù)球徑）11. 主軸中心高：990mm12. 兩新盤間距最大：170mm13. 固定盤開口尺寸：185mm（本產(chǎn)品已經(jīng)申請專利）本設(shè)備采用PLC控制、伺服進(jìn)給蝶形彈簧加壓、傳感器反饋壓力值大小、參數(shù)通過觸摸屏設(shè)置并顯示的閉環(huán)控制方式，從而可以實(shí)現(xiàn)用戶按工藝參數(shù)需求設(shè)定加工時間、壓力、轉(zhuǎn)速，達(dá)到工藝標(biāo)準(zhǔn)化、減少人為干預(yù)造成的成品質(zhì)量波動。同時本系統(tǒng)可以提供生產(chǎn)管理一體化解決方案、