[发明专利]一种面向无心内圆磨床的锥度误差自动调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种面向无心内圆磨床的锥度误差自动调节装置。

背景技术

在现代磨削加工中，内圆磨削一直被认为是比较困难的，对于微小孔的加工更是如此。不仅加工成本高，对其的加工精度也有很高的要求。现有的内圆磨床一般都以工件台径向进给的方式完成内圆磨削，当通过离线检测发现加工工件产生较大的锥度误差时，通常是依靠人工旋转工件台后面的螺栓来进行调节，这在很大程度上依赖着操作者的经验能力。由于缺乏一个定量的控制手段，往往需要多次试凑才能达到调节的目的，从而使得调节效率低下、质量难以得到有效的保证。为此，我们考虑通过发明一套定量化的自动调节机构，只需测量加工后的工件锥度误差值并将该锥度误差值输入到PLC中，便可由PLC程序控制机构自动完成调节操作，这样就能够方便、快速的保证工件锥度误差控制在容许的范围内。

在现有技术中，CN2915371Y实用新型专利提出了一种砂轮修整器的锥度调节装置，该装置用于在机械加工磨床上调节砂轮修整器，使其能够将砂轮修整为加工工件所需要的锥度；CN101829932A发明专利提出了一种全自动数控轧辊磨床砂轮主轴可变角度自动控制系统，该系统能够自动控制砂轮主轴的角度，使得在磨削加工时，砂轮工作表面始终保持与轧辊表面相切；CN101462255A发明专利提出了一种磨削过程位置和姿态误差自动调整方法及系统，该方法和系统提出利用角位移传感器和直线位移传感器检测工件的位置和姿态，并通过执行机构调节工件的位置和姿态，但是这种检测方法需要暂停加工过程，控制工件碰触接触轴并推动接触轴运动，然后通过检测接触轴的运动来间接检测工件位置和姿态，不仅过程繁杂，还降低了生产效率，并且工件移动后的重复定位精度难以得到保障；JP05208350A发明专利提出了一种自动锥度磨削加工的方法和装置，通过旋转工件台使得工件进给方向与工件轴成一夹角，用于进行带锥度外圆的磨削；JP10230458A发明专利提出了一种锥度磨削装置，利用接触器碰触工件，测得工件的位置，然后根据设定的锥度和直径，计算出砂轮进给的路径，通过砂轮和工件的相对运动完成锥度磨削。以上专利都不能够在无心内圆磨床上实现锥度误差自动调节。

由此可见，有必要提出一种能够应用在无心内圆磨床上的锥度误差自动调节装置，它能够在工件完成内圆磨削加工后，根据工件加工后产生的锥度误差情况，通过PLC、步进电机等机构对工件台转角进行定量化自动调节，以保证加工工件的锥度误差满足公差要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向无心内圆磨床的，特别是在微型轴承的高速磨削加工中，能够根据工件加工后产生的锥度误差情况，通过PLC、步进电机等对工件台转角进行定量化自动调节，从而保证加工工件的锥度误差满足公差要求。

为了达到上述目的，本发明所述的面向无心内圆磨床的锥度误差自动调节装置结构如下：该装置的控制系统主要由PLC(1)构成，PLC(1)分别与砂轮轴步进电机驱动器(2)、砂轮电主轴驱动器(3)、锥度调节步进电机驱动器(4)和触摸显示屏(5)连接；所述砂轮轴步进电机驱动器(2)与砂轮轴步进电机(18)连接；所述砂轮电主轴驱动器(3)与砂轮电主轴(16)连接；所述锥度调节步进电机驱动器(4)与锥度调节步进电机(6)连接；所述锥度调节步进电机(6)与锥度调节蜗杆(7)连接；所述锥度调节蜗杆(7)与锥度调节蜗轮(8)连接；所述锥度调节蜗轮(8)是可旋转工件台(9)的一部分；所述可旋转工件台(9)上有旋转轴(10)和工件后挡板(11)；所述可旋转工件台(9)可以绕旋转轴(10)旋转；所述工件后挡板(11)用于支承工件(13)；所述工件(13)由左滚轮(12)和右滚轮(14)带动旋转；砂轮轴步进电机(18)与砂轮轴滚珠丝杆(17)连接；所述砂轮轴滚珠丝杆(17)与砂轮电主轴(16)连接；所述砂轮电主轴(16)上安装有砂轮(15)。

所述PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)是一种数字运算操作的电子控制系统。本装置所用的PLC是应用本装置进行锥度调节的无心内圆磨床的控制系统PLC，而不需另行配置PLC，降低了成本。所述PLC主要由CPU模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块组成。所述PLC还通过MPI与触摸显示屏连接，可以通过所述触摸显示屏输入锥度误差测量数据。

所述砂轮轴步进电机驱动器与砂轮轴步进电机连接，所述砂轮轴步进电机又与砂轮轴滚珠丝杆连接。所述砂轮轴步进电机驱动器接收PLC的指令，控制砂轮轴步进电机通过砂轮轴滚珠丝杆的传动完成相应的进给和启停动作。