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摘要：磨削工序是机械加工重要方法之一,常作为精加工工序，在工艺编排过程中作为精加工工序, 磨削工艺的加工精度直接影响零件的合格率。一方面，磨削的过程属于精加工过程，每次的进给量很小，人工操作很容易出现误差的过程，数控磨床通过数字化控制能够保证加工精度需求,通过PMAC控制的数控磨床相对于传统普通磨床高加效率提高，并且如果在数控磨床加工过程中实时监测工件的磨削加工量，能够实时监控加工偏差，则对保证加工效率和加工质量具有重要的意义。
关键词：数控磨床；在线检测； PMAC；
1．引言
数控加工的在线检测技术是在加工机床上加装相应的检测设备，完成加工前、加工中以及加工后的检测，实现数控磨床系统工件坐标系自动调整、在线质量监控和在线检测，并通过误差补偿，用来修正系统的检测误差的技术[1]。
2．研制内容
本文研制了一种基于PMAC的数控磨床系统，主要针对教学使用，进行平面和外圆的磨削加工，并增加了在线检测设备[2]。构建基于PMAC磨床数控系统的硬件体系结构，完成PMAC运动控制器和上位机PC之间的连线、完成主机PC和PMAC运动控制器实时数据传递的双端口RAM(DPRAM)的通讯方式。开发磨床数控系统的用户操作界面[3]。采用PMAC提供的“PID”的控制环算法，运用数控系统的PID参数和前馈系数，优化系统的控制性能。分析数控磨床系统在线检测系统的基本结构，设计了新型的在线检测方案，针对磨床系统的特殊结构及加工过程确定系统的总体在线检测设计方案[4]。搭建数控磨床系统在线检测系统平台，采用VB编写上位机软件系统，实现数控加工过程的在线检测和运动控制。对检测系统进行了实验分析，得出了检测系统工作数据，检测系统安全可靠，准确度高的结论[5]。
3．数控磨床系统硬件组成
本系统采用Power PMAC为运动控制器，数控系统的主机为工控PC主机，采用Windows XP操作系统平台，基于PMAC运动控制器数控磨床系统的硬件结构包括，PC主机、PMAC运动控制器及其附件、主轴电机、变频器和控制器、输入与输出接口、数控检测的装置。
磨床部分是整个系统机械加工的工作部分，对系统功能的实现和性能有重要的影响。磨床部分主要有包括操作功能、PMAC控制、主题运行机构几部分。磨床控制部分的设计，充分考虑设计安全性能，因此选用了具有高安全可靠性和机械性能与电气性能的装置：指令控制部分上位机使用台式计算机（PC机）；PMAC控制部分选用PMAC运动控制器和匹配的伺服系统；执行部分选用自由滑台，如图1。
为了保证数控磨床控制系统的安全性及稳定性，在设计数控磨床在线检测装置，可以实现对待加工件的实时检测，同时可以反馈数控系统运转情况，保证系统的安全运行。在精密的加工过程中，通过加工机床和测量设备的适当组合就能以准确的实现在线测量加工零件的加工尺寸。本文的数控系统主要采用这种结构。本设计是将测量仪器直接安装在砂轮箱上，通过砂轮的进给带动测量仪的移动。 测量仪器的位置尽可能靠近砂轮端，而不会影响砂轮的正常工作。另外，测量系统通过机床转轴控制，避免了加工和测试过程之间的冲突和外部环境的影响，保护测量仪器。
图2 软件总体结构图
5．总结
本课题研究的是数控磨床系统的在线测量，对象主要是轴类和工件平面等的磨削，属于典型的箱体零件回转体零件，测量过程中路径规划，依赖PMAC运动控制器完成，操作者通过数控系统即可监控加工过程，通过上位机的数字处理即可保证加工精度。磨削过程实时检测功能，实现了加工零件的过程检测系统与数控磨床闭环控制状态。以PMAC为基础的数控机床有强大的运算处理功能，操作系统具有通用性和扩展性，在数控系统运行时能够检测加工过程保证人、机、物的安全运行。
参考文献
[1] 钟约先，林亨.机械系统计算机控制.北京:清华大学出版社[M],2010
[2] 毕承恩.当前数控发展战略与CNC发展趋势的探讨,中国科学院数控技术高级研讨班报告集,2009.12
[3] 叶伯生,朱志红.计算机数控系统原理、编程与操作.武汉：华中理工大学出版社,2003.5
[4] Yusuf Altintas.数控技术与制造自动化,化学工业出版社.2012.11
[5] 王侃夫.机床数控技术基础,北京:机械工业出版社,2011.5
项目：天津职业技术师范大学项目,项目编号KJ1718“基于运动控制卡的小型数控磨床系统的研
论文作者:何欣 王力强
论文发表刊物:《科技新时代》2018年8期
论文发表时间:2018/10/22
标签：磨床论文; 在线论文; 加工论文; 数控论文; 系统论文; 磨削论文; 过程论文; 《科技新时代》2018年8期论文;