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数控拉刀磨床砂轮修整系统的设计与实施

胡琦峰  
【摘要】:数控拉刀磨床的砂轮修整技术是成型磨削加工中一个非常复杂,难度很高的技术。目前工程实际中主要采用的根据离线测量工件得到的测量结果来控制砂轮修整的方法,存在着磨削加工精度不高、无效加工时间长等很多问题。针对此情况,本论文研究的基于工件在线测量技术的MK8612型数控拉刀磨床的砂轮修整系统,以西门子840D数控系统为运行平台,实现了对控制工作台、拖板磨头和工件的分度,对二轴数控修整器的进给以及数控机床的自动修整、修整补偿和全自动的磨削循环过程。此系统大大提高了MK8612型数控拉刀磨床的磨削效率和工件精度,有效地解决了上海机床厂在数控成型磨削加工中存在的一系列关键问题。论文完成的主要内容有: (1)对上海机床厂MK8612数控拉刀磨床的基于在线工件测量结果控制的砂轮修整系统进行了原理分析,并提出了总体设计方案。 (2)本论文提出了采用数据采样插补法计算拉刀齿形上各个坐标点,有效地解决了由于数控拉刀磨床尾架抬高造成的渐开线齿形变化和测量起始点难于精确确定的综合问题,实现了对齿轮分度误差的补偿,通过反复试验证明了该算法的可行性,从而完成对拉刀齿形的砂轮修整的方法,取得了很高的加工精度。 (3)对基于西门子840D实现的砂轮修整系统的控制系统进行了设计及实现。讨论了该控制系统的特性和组成部分、系统其他部件与840D的连接,以及如何调试PLC实现数据采集及PROFIBUS-DP总线技术的应用情况。 (4)使用西门子提供的专用开发软件OEM,实现了对基于840D实现的砂轮修整系统的用户界面进行了二次开发。设计了多种用户需求下的砂轮修整专用界面,并将此界面修整程序嵌入840D数控系统中实现了无缝对结。


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