无心磨床加工“ 倒拖”的消除方法

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2017-08-21
【摘要】:无心磨床(CenterlessGrindingMachine),是不需要采用工件的轴心定位而进行磨削的一类磨床,主要由磨削砂轮、调整轮和工件支架三个机构构成,其中磨削砂轮实际担任磨削的工作,调整轮控制工件的旋转,并控制工件的进刀速度,至于工件支架乃在磨削时支撑工件,这三种机件可有数种配合的方法,但停止研磨除外,原理上都相同。

 无心磨床(CenterlessGrindingMachine),是不需要采用工件的轴心定位而进行磨削的一类磨床,主要由磨削砂轮、调整轮和工件支架三个机构构成,其中磨削砂轮实际担任磨削的工作,调整轮控制工件的旋转,并控制工件的进刀速度,至于工件支架乃在磨削时支撑工件,这三种机件可有数种配合的方法,但停止研磨除外,原理上都相同。

  在加工气阀和销子等圆柱形零件时,常采用无心磨床加工外径。但因零件外径不同,因此要求导轮转速可变。现国内常采用简单的单相可控硅调速装置,调整导轮的速度。

  由于加工零件直径较小,要求导轮的转速也比较低,以便降低可控硅装置的输出电压和负载能力。在实际生产中,因毛坯超差或其它原因,造成单位时间内磨削量增大,砂轮磨削工件所产生的磨削力,会使导轮转速发生变化,这种现象称为“倒拖”。由于导轮被“倒拖”,当导轮转速调整为20r/min时,导伦在加工中的实际转速会随砂轮磨削转速上升到10r/min,砂轮退出磨削时,导轮转速又降倒0。转速波动达百分之二百,严重影响产品质量和安全生产。实测电机电流:在磨削过程中,电流由正常1.5A下降到0A,而后又回升到1.5A。用示波器观察也可以看到,可控硅在砂轮磨削过程中己经关断,电机完全处于失控状态。

  经检查,调速系统各环节工作正常,轻载时导轮转速连续可调。造成磨削过程中可控硅关断的原因是:由于电机被“倒拖”而转速上升,电流下降,使可控硅装置的给定电压低于电机端电压,造成可控硅关断。此时,电机实际上运行在发电机状态。

  为了消除“倒拖”影响,机床厂曾专门设计了加载荷装置,这就需要在机床上增加部件,结构就变得复杂了。通过上面分析可知,“倒拖”时电机处于发电机运行状态。若应用可逆系统工作原理,在此时提供电流通道,使电枢电流反向。则可使电机在高于给定转速(指正常磨削时导伦电机的转速,通常磨削零件直径在25mm以下时,电机转速为50r/min以下)时进行制动,就能达到稳定转速的目的。我们采用在直流电机两端并联一个电沮的方法,使导轮在转速高于给定转速时,为处于发电机状态的电机提供制动电流,限制转速上升,而有效地消除了电机被“倒拖”的影响,保持转速基本稳定。另外,我们在电阻回路中串入开关,保证电阻只在导轮低速磨削时接入,以防止其他时候电阻消耗能量。

  采取这种措施,不但能保持导轮转速稳定,还可提高机床的加工能力(增加磨削量)。所以对工作在低速运行状态下的直流电机,均可用这种方法消除“倒拖”。由于电阻是并联在电机电枢绕组两端,即直接接在可控硅整流电压输出端,因此不能单纯追求制动效果而减小电阻,这样会造成正常工作时电阻分流太大。所并电阻值应由大向小进行调节,我们用RX-20,功率10W的电阻,正常工作时分流值为1A,对20A可控硅影响不大;制动时电机电流也为1A,对电机也无影响,本电路对加工直径为25mm以下的轴类零件效果较好,零件直径大,要求导轮转速高,则电阻消耗较多,不宜使用。

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