胡慶帥 劉憲章

【摘 要】主要介紹了3MK7272數(shù)控立式鋼球研球機(jī)絲杠下拉式加壓機(jī)構(gòu)、振動(dòng)料盤(pán)、料盤(pán)整體移動(dòng)及智能化電氣控制系統(tǒng)在鋼球研球機(jī)上的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】立式鋼球研球機(jī)；絲杠加壓；振動(dòng)料盤(pán)；料盤(pán)整體移動(dòng)；智能化電氣控制系統(tǒng)。

一、上盤(pán)絲杠驅(qū)動(dòng)加壓，實(shí)現(xiàn)微量加減壓

傳統(tǒng)的立式研球機(jī)（3ML4780D）上盤(pán)加壓多采用液壓驅(qū)動(dòng)，活塞桿、油缸筒等零部件加工要求高，存在漏油隱患，且液壓油一旦混入研磨液中，將會(huì)影響鋼球的研磨加工。

如圖1所示，一種立式鋼球加工設(shè)備通過(guò)絲杠帶動(dòng)上研磨盤(pán)加壓的下拉式加壓機(jī)構(gòu)，伺服減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)一組同步帶輪，大同步帶輪通過(guò)絲杠螺母，驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，絲杠帶動(dòng)上研磨盤(pán)上下移動(dòng)；當(dāng)上研磨盤(pán)與下轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)接觸后，上研磨盤(pán)與絲杠不在移動(dòng)，絲杠螺母會(huì)在同步帶輪驅(qū)動(dòng)下向上移動(dòng)，通過(guò)一個(gè)推力軸承與碟簧，將壓力傳遞至上研磨盤(pán)，壓力穩(wěn)定，碟簧保壓，絲杠的精確位移提高了加壓的準(zhǔn)確性，并且保證實(shí)現(xiàn)研球機(jī)最大加工壓力40kN。伺服減速電機(jī)安裝在床身右后方，同時(shí)也降低了機(jī)床的整體高度。

壓力控制數(shù)值可由位移傳感器將相應(yīng)壓力值轉(zhuǎn)為為位移量。位移傳感器根據(jù)所需的位移移動(dòng)量輸出模擬量信號(hào)，模擬量信號(hào)再通過(guò)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，寫(xiě)入PLC內(nèi)部寄存器，此數(shù)據(jù)在程序中與預(yù)先設(shè)定的壓力轉(zhuǎn)換位移數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)行加減控制；使壓力精確調(diào)整滿足所需。

二、料盤(pán)采用振動(dòng)料盤(pán)，料盤(pán)可整體移動(dòng)

由于我公司的輸球料盤(pán)（3ML4780D）的旋轉(zhuǎn)采用齒輪驅(qū)動(dòng)，再加上機(jī)床的加壓裝置固定在橫梁上，造成機(jī)床整體偏高，對(duì)工序間不卸球而實(shí)現(xiàn)料盤(pán)的整體轉(zhuǎn)運(yùn)造成極大的困難，鋼球設(shè)備連線因此不能實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在只能是單工序操作，料盤(pán)內(nèi)鋼球人工卸到容器內(nèi)再轉(zhuǎn)運(yùn)到下道工序的料盤(pán)內(nèi)。

新型3MK7272采用振動(dòng)式料盤(pán)，即將附著式激振器與料盤(pán)焊接一塊，通過(guò)激振器的振動(dòng)，使鋼球在料盤(pán)中運(yùn)動(dòng)，而且與傳統(tǒng)的進(jìn)球出球一樣，這樣料盤(pán)能夠與機(jī)床的脫離，也能實(shí)現(xiàn)連線的鋼球加工設(shè)備，并能達(dá)到遠(yuǎn)程控制。

三、床身模型改變，利于清洗

床身流水面改用大圓弧過(guò)渡，減少研磨液的存積，也避免了三支桿處因磨液存積較多損壞防護(hù)套的可能。三支桿處亦采用石墨銅套軸承自潤(rùn)滑。另外，由于在數(shù)控加工中心上加工床身三支桿孔，故三支桿孔的位置精度得以保證，從而保證料盤(pán)芯的旋轉(zhuǎn)精度。

四. 智能化電氣控制系統(tǒng)

本機(jī)床控制由可編程控制器（以下簡(jiǎn)稱PLC）、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊A/D、帶網(wǎng)口的觸摸屏、變頻器、位移傳感器、流量監(jiān)測(cè)、磨液溫度監(jiān)測(cè)、防兩研磨板相碰、主軸運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)、料盤(pán)振動(dòng)監(jiān)測(cè)等組成。運(yùn)行中的各項(xiàng)保護(hù)，將視危害的程度選擇是立即停車報(bào)警，還是繼續(xù)運(yùn)行僅提醒操作人員在一定的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)輕故障進(jìn)行排除。

觸摸屏的使用可以讓用戶在電腦或觸摸屏上設(shè)定多套參數(shù)組，含主軸轉(zhuǎn)速、料盤(pán)轉(zhuǎn)速、壓力、轉(zhuǎn)換時(shí)間等?？捎妹艽a鎖定，操作工只能根據(jù)需求選擇相應(yīng)參數(shù)組進(jìn)行操作，這樣就保證了加工參數(shù)的一致性和穩(wěn)定性，對(duì)鋼球大批量的精度提供有力的保證。參數(shù)組中預(yù)設(shè)三階段各數(shù)據(jù)，可自行在PLC中進(jìn)行轉(zhuǎn)換調(diào)用。這樣在機(jī)床調(diào)整完畢后，在辦公室內(nèi)可以將工藝參數(shù)寫(xiě)好，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸入到觸摸屏內(nèi)，選擇所需的工藝參數(shù)，一鍵啟動(dòng)，即可在遠(yuǎn)離噪音的辦公室內(nèi)監(jiān)控機(jī)床，自動(dòng)完成整個(gè)控制循環(huán)。這樣的控制可以對(duì)轉(zhuǎn)速、壓力進(jìn)行精確控制，為加工高精度鋼球提供了保證；流量、磨液溫度的顯示，運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)報(bào)警，配合車間的攝像頭監(jiān)控可使用戶遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)床成為可能；數(shù)據(jù)收集為客戶對(duì)加工過(guò)程中的異常追溯提供了依據(jù)。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著3MK7272數(shù)控立式鋼球研球機(jī)的不斷改進(jìn)，上盤(pán)采用絲杠下拉式加壓、振動(dòng)料盤(pán)實(shí)現(xiàn)整體移動(dòng)以及智能化電氣系統(tǒng)控制生產(chǎn)，有望在將來(lái)的鋼球加工過(guò)程中，降低用工成本；參數(shù)的精確化和穩(wěn)定性更容易保證鋼球的加工精度。該設(shè)備可以滿足國(guó)內(nèi)高檔數(shù)控機(jī)床、精密測(cè)量?jī)x器等領(lǐng)域精密軸承鋼球加工的需求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]歐陽(yáng)晶暉， 王莉. 研球機(jī)的主軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)， 2011（19）：19-20.