砂帶磨床恒力磨削控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著石油、核電、工程機(jī)械等行業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)諸如油田抽油機(jī)的抽油光桿、石油管道、核電高壓高溫合金管道、液壓活塞桿等大型的管件類、軸類零件的加工精度和性能提出了更高的要求。外圓砂帶磨削技術(shù)是一種高效、精密、經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代加工方法，非常適合加工大型管件類、軸類零件。但是，作為工件的大型管件或棒料的表面形狀并不是規(guī)則的圓，這導(dǎo)致砂帶磨頭無法實(shí)時(shí)地跟隨工件表面形狀的變化，磨削時(shí)會(huì)導(dǎo)致在工件突起處和在工件凹處磨削力差別大，這樣磨削出來的工件表面質(zhì)量差

2、，其性能無法滿足實(shí)際的使用要求。為了提高磨削加工質(zhì)量，須控制砂帶磨頭使其能夠?qū)崟r(shí)地跟隨工件型面的變化以保證磨削力恒定。因此，開展外圓砂帶磨床磨削力自適應(yīng)控制技術(shù)的研究具有重要的意義。
　　 本文以四頭組合外圓砂帶磨床為研究對(duì)象，針對(duì)磨削過程中存在的磨削不均勻問題，深入分析了國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀，開展了砂帶磨床恒力磨削控制技術(shù)的研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　 ①砂帶磨頭機(jī)構(gòu)是四頭組合砂帶磨床最為關(guān)鍵的部分，目前大都采用氣動(dòng)控

3、制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行控制來保證磨削力恒定。然而氣動(dòng)系統(tǒng)存在氣體壓縮性大、工作壓力小等缺點(diǎn)，使磨削加工精度受到很大的影響。因此本文設(shè)計(jì)了電液比例控制系統(tǒng)來控制磨頭機(jī)構(gòu)。
　　 ②結(jié)合砂帶磨床磨頭磨削機(jī)構(gòu)和電液比例控制系統(tǒng)，研究并建立了系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過簡化推導(dǎo)出了系統(tǒng)的總模型。
　　 ③對(duì)砂帶磨床恒力磨削控制系統(tǒng)的控制算法進(jìn)行了深入的分析和研究，根據(jù)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了模糊自適應(yīng)PID控制器，并進(jìn)行了仿真分析。