砂帶磨床恒力磨削控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著石油、核電、工程機械等行業(yè)的迅猛發(fā)展，對諸如油田抽油機的抽油光桿、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。外圓砂帶磨削技術是一種高效、精密、經濟的現(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，這導致砂帶磨頭無法實時地跟隨工件表面形狀的變化，磨削時會導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量差

2、，其性能無法滿足實際的使用要求。為了提高磨削加工質量，須控制砂帶磨頭使其能夠實時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控制技術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象，針對磨削過程中存在的磨削不均勻問題，深入分析了國內外相關研究現(xiàn)狀，開展了砂帶磨床恒力磨削控制技術的研究。主要研究內容如下：
　　 ①砂帶磨頭機構是四頭組合砂帶磨床最為關鍵的部分，目前大都采用氣動控

3、制系統(tǒng)對其進行控制來保證磨削力恒定。然而氣動系統(tǒng)存在氣體壓縮性大、工作壓力小等缺點，使磨削加工精度受到很大的影響。因此本文設計了電液比例控制系統(tǒng)來控制磨頭機構。
　　 ②結合砂帶磨床磨頭磨削機構和電液比例控制系統(tǒng)，研究并建立了系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的數(shù)學模型，經過簡化推導出了系統(tǒng)的總模型。
　　 ③對砂帶磨床恒力磨削控制系統(tǒng)的控制算法進行了深入的分析和研究，根據控制系統(tǒng)的特點設計了模糊自適應PID控制器，并進行了仿真分析。