纹五汽缸珩磨综合分析汽缸摩擦副分析汽缸珩磨粗糙度实验汽缸珩磨时油石运动轨迹研究轨迹控制的基本思路汽缸珩磨机数控化改造六改造现有机床提高加工质量三珩磨机床主轴位置及速度控制硬件设计设计任务的提出二机床改造总体方案三机床对控制系统的要求四磨头运动控制方式的选择五机床控制系统设计控制用微机选择零点和磨头位置方向的确定反馈信号的处理转换六执行元件选择比例换向阀电子放大器位置反馈单元七拟定液压系统原理图四主轴位置及速度控制软件设计软件总体结构二工作参数确定主冲程位置控制参数确定主冲程往复速度的确定三手动状态和短冲程实现四零位确定五主冲程程序计算机位置控制计算机速度控制五实验控制器实验编辑功能验证模拟信号输出实验二珩磨加工实验结论汽缸珩磨机数控化改造参考文献致谢汽缸珩磨机数控化改造绪论机床数控化改造的意义和现状随着机动车辆的日益增加，对缸体或缸套的珩磨质量提出了更高的要求，目前国内大中型企业多数是引进国外生产线及珩磨机提高其珩磨质量，对于有些中小企业无力购买昂贵的国外珩磨设备，普遍存在着国产珩磨机上用碳化硅等普通油石珩磨效率低精度不稳定等问题，达不到技术要求。如用金刚石立方氮化硼等超硬磨料油石，又很难解决油石堵塞及划缸现象。采用超声波振动珩磨能很好地解决这些问题，它与普通珩磨相比具有珩磨力小珩磨温度低精度高表面质量高及油石磨损小效益高等特点。现代珩磨可定义为种切削金属的方法，实现尺寸圆度直线度位置度表面粗糙度的要求。珩磨作为种万能的孔加工方法，在粗珩工序采用大切削量的粗珩，最大切削量可达。并可取消传统的精镗精磨工序，具有安全经济可靠耐用高效等优点，被广泛地应用于加工汽缸套油缸齿轮内孔活塞销孔连杆孔泵体缸孔液压阀孔轴承孔轴瓦等。现代珩磨机大量采用新技术。控制技术双膨胀珩磨头制造技术多种材质的珩磨条的制造和使用现代测量技术的使用等使得珩磨机日新月异。特别随着现代珩磨工件的要求，对与之配套的刀具材料也提出了越来越高的要求，总体来说是由单的油石向金刚石刚玉氮化物碳化硅发展，从而实现大加工余量的切削。而在测量系统上，由传统的手动量缸表测量到用机械塞规空气塞规内插式侧表自动定时器千分表设定头机械步进头测量系统电机步进头测量系统等多种测量系统，实现珩磨自动循环。我国的传统工艺和珩磨机的制造技术束缚了珩磨技术的广泛应用。比如上述的连杆孔齿轮内孔活塞销孔泵体缸孔轴承孔等，般采用粗镗精镗工序，有的还采用磨内孔工序。但在国外，在粗镗后采用珩磨工序，使其表面粗糙度和形状精度达到很高的要求，即高效又高质。汽缸珩磨机数控化改造二研磨机数控化改造的意义及应用数控化改造的意义汽缸珩磨加工是汽车发动机缸筒修复过程中的重要环节。随着汽车保有量的增加，发动机维修量也激增。近年来些资金实力较强的企业购置了数控珩磨机，如的来取代原有的设备，但由于价格昂贵，更多的小型维修企业使用的仍然是用手调行程挡块进行循环控制的的小型液压珩磨机，这种机床珩磨不同型号的缸筒时，工艺参数调整占用时间较长，生产效率低，技术经济性较差。如果能通过简单的数控化改造，提升设备的性能，将为企业节省大量的资金，产生很好的经济效益。特别是在老设备的数控化改造方面，技术条件已经成熟，并已积累了丰富的经验，许多企业的机加工机床通过数控化改造，取得了可观的经济效益，这为改造的方案拟订和实施提供了参考，避免了走更多的弯路。珩磨在汽车零部件制造中的应用先进的精密孔加工设备和技术在汽车及零部件加工业的应用十分广泛，比较典型的应用有发动机缸体缸套连杆齿轮油泵油嘴刹车泵刹车鼓油缸转向器增压器等。如珩磨在发动机缸体缸套制造与维修行业的应用发动机缸体缸套制造厂般使用的主要是世纪年代进口的缸体珩磨机，电气控制系统采用继电器接触器等分立元件。近年有不少厂家开始采数控珩磨机，如美国善能公司强力立式珩磨机。在发动机再制造行业和中小型修理业，规模不同使用的机型相对较杂，有国产的，如大河机床厂的，进口的系列缸孔珩磨设备，如等。但使用最多的是各种简易珩磨机，本课题就是以该类机型为改造对象。珩磨在油泵油嘴行业的应用善能系列珩磨机是针对油泵油嘴行业的柱塞而开发的高精度珩磨机，去除量为，加工总周期为秒圆度直线度表面粗糙度。实现了完全以珩代磨的目标，从而大大延长了油泵油嘴的性能和寿命，完全达到国家排污标准。珩磨在齿轮内孔加工中的应用现在广泛使用珩磨工艺的汽车齿轮有行星轮太阳轮双联齿轮等。珩磨在增压器零件上的应用汽缸珩磨机数控化改造根据增压器中间壳的材料和内孔的如操作不慎改变零点要重新定零五主冲程程序主冲程控制程序完成往复换向的控制和决定运动速度，本控制系统根据编码器反馈回的位置和方向信号适时向放大器输出相应的电压信号，位置信号决定电压的高低，方向信号决定电压的正负。汽缸珩磨机数控化改造图位置控制流程流程图说明为正向运动，磨头从左换向点向右换向点运行为下换向点坐标设定值转换后脉冲数反馈脉冲计数器正向记数值为反向运动，磨头从右换向点向左换向点运行为换向点坐标设定值转换后脉冲数反馈脉冲计数器反向计数值有结束信号没有结束信号，磨头继续运动。计算机位置控制编码器将机床的坐标转换为计算机能接收的脉冲，短冲程定为循环点上下各，转换为脉冲上下各个脉冲主冲程往复范围在，转换成脉冲数为个。位置控制见程序流程图。汽缸珩磨机数控化改造计算机速度控制计算机根据循环要求，由编码器采集位置和方向信息，根据查表或键盘输入的速度值，由控制器向发送相应的数据，经转换后向由放大器输出范围的电压，由放大器放大后去控制比例阀的开度。五实验前面两章讨论了控制系统的硬件组成和软件方案，由于电子放大器和比例换向阀是成熟的产品，以单片机为核心的控制器能否正常运行是决定系统能否正常工作的关键，为此本章对这部分的软硬件进行了相关实验，主要验证了系统编辑功能确定工作参数短冲程和主冲程控制的可行性和灵活性。整机改造实验在上进行。图控制器实验装置控制器实验编辑功能验证该功能主要完成工作参数的确定，要考虑两种情况，种是已存入车型的数据,要求只需通过查表得到另外未存入车型可用键盘输入数据，并把数据存储起来以备随时调用。使用实验箱对编辑功能如图汽缸珩磨机数控化改造已存入车型调出实验装置中已存入十几种车型数据，选其中任意种应能正确显示数据并将数据输出到工作寄存器中。例证开机选编辑功能显示输入同时显示回车后显示缸筒长，间隔秒显示探出量毫米，再间隔秒显示往复速度回车确认,显示。可以按选定车型的参数工作了未存车型输入对未存入的车型，系统应能提示操作者，按存入顺序操作后应和以前存入的数据样能正确显示和输出。例证开机选编辑功能显示输入同时显示回车后显示按键进入↙↙按键结束先显示缸筒长，间隔秒显示探出量毫米，再间隔秒显示往复速度回车确认，显示。可以按选定车型的参数工作了由以上实验验证了控制器部分的硬件设计是可行的，软件部分的设计能适应加工的基本需要。总体设计简单合理，可以用于向电子放大器输出控制信号，从而控制比例换向阀完成珩磨加工。模拟信号输出实验在短冲程和主冲程运动过程中，控制器根据编码器反馈回的位置和方向信号想电子放大器输出响应的电压信号，为防止冲击，正负信号转换要有渐进过程，并且在上升到最大值后正负电压值稳定准确且相等。为此设计了用示波器观察输出波形的实验，原理见框图。图实验原理框图短冲程实验短冲程使用两个固定的程序，要求能适应图和图的运动控制要求，经实验得到如图的波形，波形稳定，对称度达到珩磨加工的要求。汽缸珩磨机数控化改造图段冲程波形主冲程实验主冲程要求控器能根据不车型提供不同的电压去控制磨头的往复速度，在换向的过程中应有缓冲，经实验得到如图波形，波形符合加工要求。图主冲程波形二珩磨加工实验为验证改造机床的性能是否达到了设计的要求，对改造前后机床性能分别进行了实验，两次加工余量均为，要求加工网纹角，实验结果如表所示。加工网纹见图和图。对比改造前后，磨头定位辅助时间缩短秒，加上珩磨过程缩短的时间共节省了秒。从表可以看出时间的缩短是由于探出量准确，减小了珩磨不均匀的情况，进而减少补磨次数，使效率提高。对比表中的网纹角和加工网纹图可以看出，改造后网纹角准确致，纹理质量也有所提高。表钢筒珩磨数据发动机型号缸筒直径砂条个数钢筒高砂条长探出量速度汽缸珩磨机数控化改造表珩磨效果对比对比项目单缸珩磨用时合计缸缸缸缸改造前改造后对比项目网纹角平均误差缸缸缸缸改造前改造后对比项目短冲程补磨次数合计缸缸缸缸改造前改造后图改造前珩磨网纹图改造后珩磨网纹汽缸珩磨机数控化改造结论汽缸珩磨加工是汽车发动机缸筒加工过程的重要环节。随着汽车保有量的增加，发动机维修量也激增。汽缸珩磨机是二级以上汽车维修企业必备的设备。对小型珩磨机的数控化改造是很有必要的，论文在分析了珩磨工艺过程的基础上，找出了影响加工效率和精度的几个关键问题，提出了参数选择方案，达到缩短加工时间，降低工人劳动强度和提高加工精度的目的。根据加工工艺过程特点，找出了珩磨应重点控制的参数，探索使用精确控制珩磨头速度行程和砂条探出量的方法，使加工速度快，网纹夹角准确且更细密，尺寸更准确。设计了种循环控制系统，该系统应用微机控制比例换向阀确定磨头往复速度，并配合光电编码器控制行程和换向点。结构简单，定位快速准确。进行了微机控制系统的硬件设计，系统使用单片机，通过外围芯片扩展和辅助电路设计，使系统可对行程定位及珩磨冲程和短冲程进行数字控制。进行了控制系统软件开发，根据常用机型建立了缸筒参数数据表，方便用户调用。并可根据加工需要增加加工机型数据，以适应新机型珩磨加工需要。进行了相关实验，验证了设计的可行性及不足之处。汽缸珩磨机数控化改造参考文献周宏甫，数控技术，华南理工大学出版社郑玉华，秦四成，典型机械电产品构造，科学出版社姚憔耕，俞文根，电气自动化控制，机械工业出版社罗学科，谢富春，数控原理与数控机床，化学出版社诸兴华，磨削原理，北京机械工业出版社全仲余，机床电器产品使用维护手册，机械工业出版社范云涨，陈兆年，金属切削机床设计简明手册，机械工业出版社郝忠军，雷晓玲，综合作业指导书，机械部工程师进修大学电气学院聂丽文，柴实生，微型计算机接口技术，电