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滚子超精机中升降与振荡电机的变频器控制


堡 

=Z 三 

轴承

2 0 年7 0 9 期 

CN 1—1 4 / H  B a n   0 9, .   4 18 T e t g2 0 No 7 i

滚子超精机中升降 与振荡 电机 的变频器控制 
杨 守镇 孙 向 文  ,
( . 阳轴研科

技股份有 限公 司, 1洛 河南  洛阳 4 13 ; . 70 9 2 河南科技大学 , 河南 洛阳 4 10 ) 7 0 3 

摘要 : 分析 3 Z20 M 63 滚子超精机升降机构特点 , 改进电路控制系统 , 了机床升降机构 中电机的相序判断 问  解决
题, 并使用变频器的第二 功能实现 了一台变频器控制两台 电机的功能。  
关键词 : 滚子 ; 超精机 ; 变频器 ; 电机  中图分类号 :G 8 .3 ;H133   T 5 02 5 T 3 .3 文献标志码 :  B 文章编号 :0 0— 7 2 20 )7— 0 0— 2 10 36 (0 9 0 02 0 

3 63 MZ20滚子 凸度超精研 机为一种无 心贯穿 式  提高了机床的使用性能, 降低了成本。  

圆柱或圆锥滚子超精机床, 可以超精出对数 曲线的 

凸度滚子。其工作原理为: 让滚子从一对带凸度段  的双曲导辊中穿 过 , 上方 加油石 以一 定 的压 力并 以  原 机床 为 手 动 调 整 升 降 , 率 低 且 不 方 便 。 效   定 的频率振荡进行研磨 。工艺调整需要振荡 机构  采用在机床后面增加一个 电机 的方法带动振荡机  能够方 便地升 降 , 讨 了用一 台变频 器解决 相序 识  构升 降 , 探 并在 其上 、 下各 加 一个行 程 开 关 以 防止碰 


1 振 荡机 构 升 降 的调 整 

别 问题并 分时控制 两 台不 同电机 的变频 调速 问题 ,  
收稿 日期 :0 9— 1 6 修 回日期 :09—0 20 0 —1 ; 20 3一l 1  

撞 。 电路控 制系统 如 图 1 所示 。   电路 中 , 采用 了一个 由 K 3和 K M M4连 锁组 成  的可 逆 接 触 器 。 常情 况 下 , S 0, M3 合 , 正 按 B K 吸   同时快速 冷却 的要求 , 工件 形状 保持 好 , 火件 尺  淬
寸 稳定 。  

当工件 达 到淬 火 温 度 后 , 机 械 手夹 放 在 下  被

模 上 , 件与下 模 随工 作 台进 人工 作位 置 , 时活  工 这 动横梁 下降 , 装 在 活 动横 梁 底 面 的上模 与 下 模  安

( ) 悬挂 式 气 动机 械 手 动作 敏 捷 、 4上 准确 , 适 

经轴心定位 , 并将工件内撑 , 压紧定型后开始浸油 
淬火 。淬火完 成 后 , 由安 装 在 动 梁 上 的脱 模 油 缸 

驱动脱模机构工作 , 将工件与上、 下模分离。脱模  后上模 随活 动横粱 上升 , 作 台退 回到起 始 位置 , 工   机械手 将工 件从 下 模 上 取 出 , 成 一 个模 具 定 型  完 淬火的工作循环。  

5 设 备 的特 点 
() 1 可与 不 同加 热炉 匹配 , 2个外 圈 、 4个 内圈 

同时 同步淬火 , 大大 提高 了生产效 率 。  

() 2 压床采用框架机身配合移出工作台装卸 
料, 结构简单 , 工艺适应性好 , 装配调整容易 , 运动  件定位准确 , 人工或机械手上下料轻松、 省力。封 

合于连续生产线 , 空间利用率高 , 占地面积小。   () 5 高位贮液箱分别向压床和机组供冷却油 ,   淬火过 程 中 自流冷 却 , 由小 功 率 泵 向高 位 贮 液 箱  补液 , 淬火 流 量 按 淬 火 需 要 配 流 , 却 油 流 量 稳  冷 定 , 无 冲击 飞溅 , 平稳 不仅 明显 降低 了 冷却 油泵 功  耗, 延长油泵寿命 , 而且减少了油液搅动 , 有利于  杂渣沉 淀 , 减少 了油液 发热 。   ( ) P C加扩展程序 自动控制, 6双 L 设有多重  保护、 故障 自 诊断和故 障报警功能 , 可按不同的淬  火工 艺设计 程 序 扩 大机 床 的应用 范 围 ; 制 及 执  控 行元 器件具 有很高 的可靠性 。   () 7 配有总程序控制柜和就地控制箱 , 可以进  行多位置多点操作 , 方便、 安全、 灵敏 、 可靠。   机床在洛轴 、 瓦轴等企业成功在线应用 , 效率 

闭油罩 内冷却 油液 自下而上 的浸没循环流动 冷 
却, 且在整个冷却过程中油流定 向流动 , 冷却效果  好 , 淬件硬 度均匀 , 被 变形小 。   () 3 外圈采用液压脱料 式 固定模具, 脱模 可  靠, 装卸 件容 易 , 于机 械 手工作 。内 圈采用 液 压  便
驱 动胀缩 式活模 具 , 种 模具 都 能满 足工 件 内 、 两 外 

和质量大幅度提高 , 可靠性得到了验证, 工作环境  大为改善 , 可以达到无人值守, 具有 良好的经济效  益和社会效益 。该机床的淬火工艺、 淬火设备、 淬  火模具均已获得了国家发 明专利和实用新型专利 
授权 。  
( 编辑 : 金库 ) 赵  

杨守镇等 : 滚子超精机中升降与振荡电机的变频器控制 

? 1  2?

电机正转 , 振荡机构上升; S 1 K 4吸合 , 按 B ,M 电机  反转, 振荡机构下降。  

电路中振荡电机和升降电机通过一个转换开 
关 由同一台变频器驱动, 由于两 台电机参数不同 ,   需要根据电机参数分别设置变频器 的参数 , 运用  变频器( 本案选用三菱 F ¥4 ) R一 50 的第二功能 , 使  2台电机由同一台变频器供电控制下正常运转。   主要相关参数有 :9 电子过流保护 ; 7为  P为 H 第二电子过流保护 ;7 P 为加速时间 ;8 P 为减速时 

( ) 电路   a主

( ) 制 电路   b控

交 

s o 升” B 一“ 按钮 ;B 一“ 按钮 ; B 一振荡启 动按钮 ;t -  ̄  s 1 降” s2 S B
荡停止按钮 ; P 一调速旋 钮 ; 1 R1 Rv 一转速 指示表 ;S 1 上 ” Q ~“ 行  程开关 ;Q 一“ 行程开关; r 一正转开始 ; L 设定为“ s 2 下” SF R一 启动  自保持” 功能 ;D s 一接点输入公共端 

图 1 原超 精 机 电路控 制 系统 简 图  

初步试验 解 决 了手 动 升 降费 力 的问题 , 是  但 此 电路 中升 降电机不 能调 速 ; 电机选 择条 件苛 刻 ,   不 仅要 求其使用 减速 比合适 , 矩也 要满 足要 求 ; 力   供 电的相序 必 须 符合 预期 的 “ ” “ ” 升 和 降 。一 旦  供 电相序 变化将造 成升 降 电机在其 控 制方 向 的相  反方 向运 转 , 两个 限位开 关不 再起 作用 , 导致 行 程  开关撞上 顶 块 , 能 引起 机 床 故 障 。此 电控 系 统  可

() a 主电路 

() b 控制 电路 

S一 转 换 开关 ;B 一 “ 荡 架 升 ” 钮 ;B 一 “ 荡 架 降 ” 钮 ; 1 S4 振 按 S5 振 按  

s 8 振荡停止” B 一“ 按钮 ;B 一 “ s 9 振荡开始 ” 按钮 ;Q 一 “ ” s 1 上 行程  开关 ; Q 一 —F”行程 开 关 ;T - i 开始 ; T 一反 转 开始 ; s2 S F E转 sR   R 一 设定为“ I 第二功能选择” 功能 ;D s 一节点输入公共端 

图 2 改 进 后机 床 电路 控 制 系统 

问 ;4 P 4为第 二加速 时 间;4 P 5为第二减 速时 间 ;3 P 

为基波频 率 ;4 P7为第 二 v F 基 波频 率 ) 在使用  /( ; 变频 器端 子 I , H, M 其 中之一 的情 况 下设 定  l R R L 功 能参数 P 0~P2 6 6 。若 应用 在其 他案例 中 , 可  则

要求机床操作者能识别并及时矫正相序, 或配置 
价 格很高 的 自动识 别 相 序 的装 置 , 仍 不 能解 决  但 升、 降速度不可调 节 的问题 。  

2 变频 器 的 应 用    
变 频器是 把 工 频 电源 (OH 或 6  z 变 换  5  z 0H )

能需要设置其他参数。P 9和 H 为两 台电机的保  7 护电流; P 而 7和 P4 P 4 ,8和 P5 4 分别为两台电机 
的加 、 速设定 时间 ;3和 P7为两台 电机 的额定  减 P 4
频率 。  

成各种频率的交流电源 , 以实现 电机变速运行的 
设备 , 其整 流 电路将交 流 电变换 成 直流 电 , 流 中  直
间电路对整 流 电路 的输 出进 行 平 滑 滤 波 , 变 电  逆

s 为变频器振荡机构升降或者振荡电机运转  1 的转换开关 , 默认为常闭, 即默认功能为振荡 电机 
用 , 要调整 升 降 时 , 需 扳动 转 换开 关 , 转 到升 降  就 功能 。此两种 功 能 中, 都可 以用这 个 变 频 器 的调  速旋钮 进行调速控 制。  

路将直 流 电再 逆变成 交 流 电。变频 调速是 通 过改 

变电机定子绕组供 电的频率 以达到调速 的目的。  
它本身 的特性使其 不受输入 电流相序 的影 响。  

3 结束语   
利用变频 器 自身不受外部相序干扰的特性 ,   通过使用变频器的第二功能, 分时控制两台电机 ,   在不 增加成本 的同时 , 实现 了预期 的 目的 , 而且改 
进后 升降 电机 可通 过 变频 器 进行 变 速 , 大 改善  大

利用变频器输 出电流不 受相序干扰 的特性 ,   可以免去相序识别的困扰 , 而且还可以对升降 电  
机进 行调速 。考虑到 调整 升 降和振 荡不 会 同时进 

行, 为节省 电气 箱 空 间 , 约成 本 , 一 台 变频 器  节 用

控制升降和震荡两 台电机 , 改进后 电路控制 系统 
如 图 2所示 。  

了机床的使用性能。  
( 编辑 : 超强 ) 李  


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