磨削加工及測量裝置本套設(shè)備是在普通車床的基礎(chǔ)上進行改造的。采用鋼球作為球頂尖，用粘接劑固結(jié)在工件中心孔中，工件和鋼球支承于機床主軸及尾架上，如所示。為了適合于頻繁起停的高速運動，采用電主軸系統(tǒng)并用變頻器作為調(diào)速裝置。工件的轉(zhuǎn)速由另一變頻器調(diào)節(jié)。控制系統(tǒng)以現(xiàn)今工業(yè)上應(yīng)用較多的PLC作為機床的控制系統(tǒng)，其型號為日本松下電工FP2系列，包括電源、CPU、位控單元、I/O單元、A/D、D/A單元，主要應(yīng)用PLC的控制功能，數(shù)據(jù)采集、存儲與處理功能編程調(diào)試功能。傳感器采用非接觸式電子式傳感器。 結(jié)構(gòu)原理圖首先利用PLC控制變頻器調(diào)節(jié)工件主軸及電主軸的轉(zhuǎn)速，然后將編碼器信號輸入PLC后用于控制采樣點位置，采樣后數(shù)據(jù)經(jīng)PLC的A/D模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并通過CPU對數(shù)據(jù)進行處理，根據(jù)得到的圓度誤差數(shù)據(jù)通過PLC位控單元控制步進電動機帶動滾珠絲杠作橫向及縱向進給運動，實現(xiàn)閉環(huán)反饋控制。 數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計最小二乘圓準則評定方法是圓度誤差評定方法中唯一有明確公式的方法，所以，它也最適合計算機輔助測量。根據(jù)最小二乘法原理，最小二乘法評定的圓度誤差式中：a、b為最小二乘圓圓心坐標；m為總采樣點數(shù)；Ei為采樣點到最小二乘圓沿最小二乘圓半徑方向的偏差；Hi為各離散采樣點的角度，為2P（i-1）/m；$ri為各離散采樣點至測量中心的半徑增量。 由于使用了球頂尖，不必進行富氏變換，所以采樣點只需是偶數(shù)即可（這里選擇200點）。采樣間隔由編程序框圖碼器控制，編碼器與工件同步旋轉(zhuǎn)，編碼器每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)PLC自動計數(shù)為2400，（當(dāng)然也可以通過PLC軟件將其再細分）通過對編碼器的計數(shù)值進行監(jiān)控，每12個數(shù)采樣一次。程序框所示。 加工實例采用5/8英寸（15.875mm）鋼球作為球頂尖，磨削直徑為120mm的工件，工件速度45r/min，從而導(dǎo)致滑動速度為1.123m/min.給出了磨削工件在每一磨削周期的圓度誤差變化情況。由可知工件的圓度誤差不隨磨削次數(shù)的增加而增大，即不隨球的磨損加劇而增大，絕大多數(shù)在0.4Lm以下。將磨削后的工件使用Talysurf圓度儀沿軸向每隔一段測量一次圓度誤差值，所得數(shù)據(jù)與本實驗裝置上測得的圓度誤差數(shù)據(jù)基本相符，誤差在0.1Lm左右浮動。 結(jié)語利用球頂尖進行圓度誤差在線測量，可以使測量過程中不必進行主軸誤差分離即可得到準確的測量結(jié)果，從而實現(xiàn)加工中的閉環(huán)反饋控制。由于PLC的靈活性、通用性及其完善的功能，且梯形圖編程與繼電器控制系統(tǒng)很相似，使不熟悉計算機的人也能方便使用。聲明：本文為轉(zhuǎn)載類文章，如涉及版權(quán)問題，請及時聯(lián)系我們刪除（QQ: 229085487），不便之處，敬請諒解！
