【導(dǎo)讀】定不變，主要在生產(chǎn)過程中保證這個尺寸就能滿足生產(chǎn)要求，效率還高。提出設(shè)計一外園磨床工件直徑在線測量和進給控制系統(tǒng)。本次設(shè)計主要用于電。動工具行業(yè)轉(zhuǎn)子軸的磨削加工。系統(tǒng)采用PLC、觸摸屏和伺服系統(tǒng)構(gòu)成。裝夾，不僅降低了生產(chǎn)效率，還增大了誤差，因此產(chǎn)品的廢品率高，提高了成本。本文提出了一種改造方法，在外圓磨床上安裝D5V傳感器，對。外圓磨床上工件的外徑尺寸進行動態(tài)實時檢測。接觸式位移傳感器采集工件外徑的變化。將砂輪架用于控制縱向進給的手輪拆。下，手輪軸一側(cè)安裝步進電機，可以實現(xiàn)對外圓磨床的閉環(huán)控制。在實際生產(chǎn)中具有廣泛推廣的意義。測量方法……………………

　　

【正文】 取下該工件進行測量，查看工件是否滿足加工要求，若滿足，則繼續(xù)步驟 8，若不滿足，則重復(fù)步驟 6~7； 再次裝夾工件，觸摸屏切換到手動界面，開啟主軸與氣缸，使測量裝置進入測量工位； 調(diào)整測量裝置，使此時測量值處于測量范圍中段。觸摸屏切換到參數(shù)設(shè)定一界面 ，按下 ，將此時測量裝置所測的值設(shè)定為標準值； 1 標準值設(shè)定完成后，停止主軸并換上新的待加工工件。觸摸屏切換到測控運行界面，在 內(nèi)設(shè)定第一階段砂輪架進給位移 700μ m，預(yù)留 300μ m給第二階段； 1 按下 ，進行磨削加工； 1 步驟 10~11 為測控模式加工工件，也可選擇數(shù)控模式加工工件。相較于測控模式，數(shù)控模式下砂輪磨損對加工工件精度影響較大，因此每加工一定量工件后，需對砂輪架進行補償。 從機 PLC程序詳見附錄 C。 第五章 總結(jié) 本課題主要研究了外圓磨床在線檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計。采用 D5V傳感器與CP1H歐姆龍 PLC系統(tǒng)，對外圓磨床上軸類零件外徑進行在線動態(tài)檢測并反饋進行控制。該系統(tǒng)實例硬件圖在說明書所示。 本課題所研制的外圓磨床檢測系統(tǒng)適合在科技型中小企業(yè)使用，它具有以下幾個優(yōu)點： （ 1）充分利用原有設(shè)備，節(jié)約了資金； （ 2）實現(xiàn)了加工中的自動測量，減少了測量時間； （ 3）提高了勞動生產(chǎn)率，減輕工人勞動強度； （ 4）降低了廢品率，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時節(jié)約了成本。 （ 5）體積小，結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)易實現(xiàn)，使用方便，性能價格比高； （ 6）穩(wěn)定可靠、顯示清晰。 本系統(tǒng)是一個獨立的機電檢測系統(tǒng)，安裝在普通外圓磨 床上對精磨加工起指導(dǎo)性作用，能提高產(chǎn)品精度，縮短加工時間，提高生產(chǎn)率，減少工人勞動量，降低成本。由于時間有限，系統(tǒng)還有一些值得改進和完善的地方，比如： （ 1）目前的軟件設(shè)計主要針對實驗室里仿真機電路來設(shè)計和調(diào)試，沒有在實際的磨削環(huán)境中應(yīng)用，有待在實際應(yīng)用中進一步改善； （ 2）現(xiàn)在的系統(tǒng)是獨立的機電系統(tǒng)，沒有和上位機進行通訊，因此沒有建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)進行分析； （ 3）本系統(tǒng)針對的是普通外圓磨床，主要是軸類零件檢測的研究，以后可以進行擴展，應(yīng)用到其他表面工件的在線檢測。 致 謝 本文是在導(dǎo)師殷 教授的關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。從論文的選題，到具體問題的研究，到論文撰寫，修改的全過程，殷老師給了我很多的指導(dǎo)和無私的幫助。殷老師淵博的知識，敏銳的洞察力使我深深敬佩，他深湛的學(xué)術(shù)造詣、嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、質(zhì)樸的為人之道，都使我受益匪淺。在此，對殷老師致以真誠的謝意！ 感謝同學(xué)，是他們使我生活在一個朝氣蓬勃、團結(jié)奮進、學(xué)術(shù)氛圍濃厚的大家庭中，給我留下了難忘的四年生活記憶。 最后，深深感謝我的父母和家人，是他們對我的生活上的支持和精神上的鼓勵，給我最大的前進動力，使我 能夠安心學(xué)業(yè)，順利完成論文 參考文獻： [1] 鄧善熙、呂國強 .在線檢測技術(shù) [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1996 [2] 蘇 .康達塞夫斯基 B B 著 .王朔生，顧關(guān)炳譯 . 零件尺寸在加工過程中的自動檢驗 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1958 [3] 上海市在線檢測計數(shù)協(xié)調(diào)小組辦公室 .在線檢測計數(shù)講義 [R]， 1993 [4] 王兆運 . 大力發(fā)展數(shù)顯技術(shù) [J]. 中國機電工業(yè)， 1994，（ 7） [5] 王世民 . 高精度尺寸在線測量與控制系統(tǒng) [J]. 航天工藝， 1992，（ 5） .35,8 [6] 設(shè)計所、吳 欣、文加琥、何靜云、甘來、楊自力 . 光柵數(shù)顯系統(tǒng)在機械加工中的應(yīng)用與維護（連載一） [J]， 1992，（ 1） .2735 [7] 鄒自強，王東軍 . 國外光柵數(shù)顯檢測系統(tǒng) [J]. 工具技術(shù)， 1989，（ 6） .57， 20 [8] 汪立洲，汪龍?zhí)?. 主動測量技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用 [J]. 機械設(shè)計與制造工程， 20xx,29（ 6） .7878 [9] 史習(xí)敏 . 數(shù)顯計數(shù)講座，第四講 光柵數(shù)顯裝置 [J]. 電世界， 1995,36（ 5） .3437 [10] ， ,etl.. Grinding Process Achievements and their Consequences on Machine Tools Challenges and Opportunities. Annals of CIRP : pp651665 [11] 李伯民、趙波 . 現(xiàn)代磨削技術(shù) [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， [12] 儀器儀表基本術(shù)語 [S]. 國家標準 GB/T1398392 [13] Yande Xu， Saskai O， Suzuki T. Doublegrating interferometer for measurement of cylinder diameters[J]. Applied optics, 20xx:11(3):537541. [14] 通用計量名詞及定義 [S]. 國家計量技術(shù)規(guī)范 JJG100191 [15] 金先級 . 機電系統(tǒng)的計算機仿真 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社出版， [16] 劉揚，張華麗 . 測量數(shù)據(jù)處理及誤差理論 [M]. 北京：原子能出版社， [17] 譚 久彬 . 精密測量中的誤差補償技術(shù) [M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， [18] Kersp A D,Berkoff T Resolution Fiber Grating Based Strain Sensor with Interfero metric Wavelength Shift Detection[J].,1993,18(1):7274. 附錄 A 系統(tǒng)電氣原理圖 附圖 PLC 輸入接線圖 附圖 PLC 輸出接線圖 附錄 B PLC與 D5V傳感器接線示意圖 +24V GND 附錄 C 從機 PLC 程序 附錄 D PLC 地址注釋 運行 測控：到尺寸標志位 急停 測控：結(jié)束標志位 手動：氣缸進 t3 保持 手動：氣缸退 測控：電機停 手動：砂輪架快進 數(shù)控：運行控制 手動：砂輪架慢進 數(shù)控：砂輪架補償（進） 手動：砂輪架退 數(shù)控：砂輪架補償（退） 手動：（進給）定位脈沖 測控：光磨延時后采樣 手動：（退出）定位脈沖 合格 手動：主軸控制 不合格 測控：運行 屏手動 測控：急停 屏數(shù)控 測控：標準值設(shè)定 屏測控 測控：復(fù)位 氣缸 數(shù)控：運行 主軸 數(shù)控：急 停 200 位移傳感器采樣值 數(shù)控：（進）砂輪架補償 D0 砂輪架停止 數(shù)控：（退）砂輪架補償 D3 光磨延時設(shè)定 過渡 D10 步進電機當(dāng)前狀態(tài) 手動：氣缸 D12 步進電機當(dāng)前脈沖值 手動：（進給）定位脈沖 D20 砂輪架進入頻率 手動：（退出）定位脈沖 D22 砂輪架粗磨頻率 手動：主軸控制 D24 砂輪架精磨頻率 測控：氣缸 D26 砂輪架光磨頻率 測控：精磨標志位 D28 砂輪架 退出頻率 測控：運行控制 D30 砂輪架退出脈沖 測控：步進電機指示燈 D32 手動：（進）頻率 測控：磨削標志位 D34 手動：（退）頻率 D36 測控：快進脈沖 D142 數(shù)控：目標頻率 (低位 ) D40 手動：（進）步進脈沖 D143 數(shù)控：目標頻率（高位） D42 手動：（退）步進脈沖 D144 數(shù)控：脈沖進給輸出 D44 測控：進給差值脈沖 D146 數(shù)控：啟動頻率（低位） D60 粗磨切換點 D150 采樣值平均值 D62 精磨切換點 D152 從 D152 到 D161 十個值 D64 光磨切換點 D170 10 D80 位移傳感器值 D172 10 個值中最大值 D82 y=x*4295 D174 10 個值中最小值 D86 y=x* D176 差值 D90 D180 徑向圓跳動誤差 D94 y=x*+ D190 變化值 D98 修正系數(shù) D191 報警下限 D100 修正值 D192 報警上限 D102 差值 D193 變化量 D104 標準值 D194 數(shù)控：報警下限 D106 磨削 余量 D195 報警上限 D108 磨削余量 x2 D200 手動：步進進給值 D112 實時直徑 D202 手動：步進退出值 D116 工件直徑 D204 數(shù)控：進給輸出量 D118 工件直徑（ um） D206 手動數(shù)控：退出值 D120 粗磨余量 D208 測控：快進值 D122 粗磨余量 1/2 D210 測控：差值 D124 精磨余量 D1000 平均濾波 D126 精磨余量 1/2 1 D128 光磨余量 2 D130 光磨余量 1/2 步進電機工作 指示位 D140 數(shù)控： PLS2 加速比率 數(shù)控：砂輪架退 D141 數(shù)控：減速比率 T0001 測控：氣缸延時進入，主軸啟動 T0002 測控：氣缸延時 T0012 終采樣 T0003 測控：光磨延時 手動：砂輪架快進 T0004 測控：延時關(guān)氣缸 手動：砂輪架快進 T0005 數(shù)控：延時啟動砂輪架 手動：砂輪架慢進 T0006 數(shù)控：砂輪架延時退 手動：砂輪架慢進 T0010 采樣周期 手動：砂輪架退出 T0011 終采樣 手動：砂輪架退出 專題綜述報告 大外徑絕對尺寸及其形狀誤差的精密測量一直是大尺寸測量中的一個難題 ,是目前重型機電設(shè)備制造行業(yè)中迫切需要解決的課題。大直徑 (如汽輪機的高壓轉(zhuǎn)子 ,大型船舶或艦艇的地軸等 )工件的加工周期長 ,工藝復(fù)雜 ,毛胚鍛件目前尚需進口。因此 ,它的造價十分昂貴 (如一個高壓轉(zhuǎn)子高達十幾萬元 )。一旦報廢 ,經(jīng)濟損失巨大。而大直徑工件 ,多數(shù)是由于最后精加工時 ,尺寸 (外徑或內(nèi)徑 )測量不準確 ,造成 超差而報廢。所以有必要設(shè)計一種適用于磨床的大回轉(zhuǎn)體直徑在線測量系統(tǒng)，用以實現(xiàn)在零件加工過程中的實時監(jiān)控。 另外，圓度誤差是機械零部件的一項重要參數(shù) , 在外圓磨削過程中 , 如果能對工件圓度誤差進行在線測量 , 然后將圓度誤差數(shù)據(jù)反饋給機床的控制系統(tǒng) , 就可以在工件加工過程中直接控制其精度 , 獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品 , 實現(xiàn)無廢品生產(chǎn)。同時也可以減少一些輔助時間 , 達到提高生產(chǎn)率的目的。特別是在多品種小批量生產(chǎn)條件下 , 研究先進的在線測量技術(shù)意義尤其重大。 圓柱度誤差的研究是在圓度誤差研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 .它直接影響配 合表面的配合性質(zhì) ,回轉(zhuǎn)表面的定位精度 ,進而影響整個機器的回轉(zhuǎn)精度、旋轉(zhuǎn)件的振動、噪聲、潤滑、液壓與氣壓件的密封及零件的使用壽命 . 生產(chǎn)中應(yīng)十分重視合理地控制這些圓柱形零件的圓柱度誤差 . 圓柱度誤差的測量比圓度誤差的測量要復(fù)雜一些 . 圓柱度誤差的測量是通過運用合適的數(shù)學(xué)模型從多個工件截面測量的數(shù)據(jù)綜合考慮 ,最后得出工件的圓柱度誤差值 . 所謂在線測量就是為了達到要求的精度在機床上甚至在加工過程中進行的測量 , 前者也叫做在位測量?？傊?, 這種測量不影響加工或者影響很小。 機械產(chǎn)品中 ,回轉(zhuǎn)體零件是一種重要的基本零件 ?；剞D(zhuǎn)體零件的形位誤差測量是檢驗該類零件加工質(zhì)量的重要指標之一 ,國外在形位誤差的測量的研究方面 ,主要致力于研制具有高精度、高效率、萬能性和符合誤