在實(shí)現(xiàn)高精度犁嗅、高質(zhì)量边涕、高效率的零部件加工中，測量技術(shù)起著非常重要的作用褂微。在工件的磨削加工中功蜓，由于砂輪會產(chǎn)生磨損，因此依靠磨床本身來控制工件的加工精度是很難實(shí)現(xiàn)的宠蚂。采用主動量儀對磨削過程進(jìn)行主動實(shí)時(shí)測量丑辖，是磨床加工過程中的重要環(huán)節(jié)。

　　隨著電子技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展夷朽，測量技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛咏编。以微處理器為基礎(chǔ)，以大規(guī)模集成電路為標(biāo)志的測量設(shè)備熄朴，已在大量引進(jìn)和推廣應(yīng)用理侄，它們給機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，并帶來很大的效益雾鸠。但同時(shí)限牢，由于它們的先進(jìn)性、復(fù)雜性和智能化高的特點(diǎn)纪娄，在維修理論戈裳、技術(shù)和手段上也提出了更高的要求。

　　一汽—大眾汽車有限公司發(fā)動機(jī)傳動器廠對于主動測量技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛莲赐， 由于我廠的主要設(shè)備和生產(chǎn)線是從德國引進(jìn)的硼县，因此大部分在線測量設(shè)備也隨生產(chǎn)線同時(shí)引進(jìn)，且基本上實(shí)現(xiàn)了全自動化访递。例如晦嵌，曲軸生產(chǎn)線引進(jìn)的MARPOSS P7測量儀不僅具有在線測量、砂輪平衡拷姿、砂輪修整惭载、噪音檢測等多種功能，而且還具有砂輪消空程响巢、防碰撞功能描滔。該設(shè)備性能穩(wěn)定、測量精度高踪古、抗干擾能力強(qiáng)含长，所采用的UNIMAR測頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特、堅(jiān)固耐用伏穆，因此P7在加工精度要求較高的磨床中得以廣泛應(yīng)用拘泞。另外纷纫，我廠應(yīng)用的主動量儀還有中原精密量儀、德國KOMEG量儀陪腌、MARPOSS E3C辱魁、E3U、E40叼稍、E5N等轨赦。

主動量儀的測量原理

　　主動量儀采用的是比較式的測量監(jiān)控方法，即在機(jī)械加工過程中闻荠，測量裝置始終監(jiān)測著工件的尺寸變化谈芬，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳遞給量儀，量儀根據(jù)已設(shè)定好的參數(shù)（粗磨输奢、精磨盼涵、光磨之仍、到尺寸等）發(fā)出信號給機(jī)床PLC控制系統(tǒng)屉韧，機(jī)床隨即進(jìn)行相應(yīng)的動作，如改變砂輪的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度等楔答，從而形成完整的閉環(huán)控制（圖1）谆藐。當(dāng)然，在該閉環(huán)回路工作前更假，必須對工件進(jìn)行零位校準(zhǔn)监灌，而且，還要對磨削加工完的工件抽取樣件進(jìn)行測量击胜，得出實(shí)際值和理論值的差別亏狰，并在量儀上給予參數(shù)補(bǔ)償。

影響主動測量的因素

1偶摔、主軸擺差

　　主軸擺差決定所加工零件的尺寸精度暇唾，因?yàn)橹鲃恿績x所采集數(shù)據(jù)一般外徑采集最小值，內(nèi)徑采集最大值辰斋，主軸擺差過大會使工件外形產(chǎn)生不規(guī)則變化策州，量儀所測得的數(shù)據(jù)也會發(fā)生變化，因此要求主軸擺差越小越好宫仗。

2够挂、砂輪平衡

　　砂輪平衡對加工精度有著重要的影響。一般質(zhì)量大的砂輪在安裝之前需要做靜平衡藕夫，對精度要求較高的工藝加工需要對砂輪做動平衡孽糖，我廠曲軸磨床采用意大利MARPOSS公司生產(chǎn)的最新產(chǎn)品P7來實(shí)現(xiàn)砂輪動平衡。

3毅贮、測頭觸點(diǎn)

　　測頭觸點(diǎn)一般采用金剛石或硬質(zhì)合金材料制造办悟，在生產(chǎn)中觸點(diǎn)會逐漸磨損霜幼，當(dāng)磨損到一定程度（由球形變?yōu)楸馄綘睿r(shí)，需要及時(shí)更換驱请。另外庵伙，有時(shí)合金頭也會脫落，這在維修中也是應(yīng)考慮到的因素墓永。

4枪笆、工件定位

　　主動測量對于被加工工件的定位精度有著很好的要求，如果定位出現(xiàn)偏差毫蚁，將會對主動量儀的校準(zhǔn)產(chǎn)生影響挠辆。

5、傳感器重復(fù)性

　　這是影響測量精度的重要因素析深，因?yàn)橹鲃訙y量反饋給CNC數(shù)據(jù)华雷，CNC根據(jù)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行砂輪修整或者自動補(bǔ)償，例如曲軸主軸徑和曲拐徑磨床即根據(jù)量儀反饋數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)砂輪修整咨锐；凸輪軸軸徑磨床MARPOSS產(chǎn)品E3C采用加工后測量持蓄，測量數(shù)據(jù)反饋給NC實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)償。

6系馁、倍率

　　傳感器倍率也是影響測量精度的重要因素臂外，倍率必須符合1:1關(guān)系，即尺寸實(shí)際變化量與量儀測得變化量的比值必須等于1喇颁，否則測得的數(shù)據(jù)將不能反映工件的實(shí)際尺寸漏健。

7颜及、其他因素

　　除了上述幾種主要影響因素外终议，機(jī)床的振動荒叶、乳化液噴嘴位置铜殉、乳化液流量旭等、測量裝置驅(qū)動缸今攀、傳感器測力的大小等也都是影響主動測量的因素喉悴。

典型應(yīng)用

　　以曲軸生產(chǎn)線MARPOSS P7測量儀為例焰宣，簡要介紹一下P7測量儀的平衡功能七蜘、砂輪消空程和防碰撞功能以及測量功能谭溉。

1、平衡功能

　　圖2所示橡卤，砂輪主軸內(nèi)安裝有平衡電機(jī)扮念，主軸箱附近安裝有振動傳感器，在加工過程中P7量儀采集振動傳感器測得的振動量碧库，再通過與量儀內(nèi)部設(shè)定參數(shù)進(jìn)行對比發(fā)出指令給平衡電機(jī)柜与，平衡電機(jī)接收來自P7指令進(jìn)行不同方向旋轉(zhuǎn)，使砂輪達(dá)到動態(tài)平衡乞哀。

2谤变、砂輪消空程和防碰撞功能

　　圖3所示荞谬，砂輪端安裝聲納傳感器，其功能是采集砂輪噪聲信號适系。在加工過程中字拗，砂輪快速運(yùn)行到工件附近，聲納傳感器采集噪聲信號輸入給P7量儀高骑，此信號與P7內(nèi)設(shè)定參數(shù)（GAP和CRASH）進(jìn)行比較蝠盘，若信號幅度大于GAP參數(shù)設(shè)定值，則P7輸出消空程信號給PLC辈殃，PLC接收此信號控制進(jìn)給軸由快速轉(zhuǎn)為慢速苔免，即由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)。此功能降低生產(chǎn)節(jié)拍债案，提高工作效率更启。若信號幅度大于CRASH參數(shù)設(shè)定值，則P7輸出一碰撞信號給PLC截型，PLC接收此信號控制進(jìn)給軸暫停進(jìn)給或退回趴荸，同時(shí)PLC給出報(bào)警信息告知砂輪發(fā)生碰撞。

3菠劝、測量功能

　　圖4所示赊舶，磨削過程中，傳感器采集工件尺寸數(shù)據(jù)輸入給P7量儀赶诊，此數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)與設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較，通常P7設(shè)定4個信號园骆，即粗磨舔痪、精磨、光磨锌唾、到尺寸信號锄码，采集到的數(shù)據(jù)通過與這4個設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)達(dá)到某一信號設(shè)置點(diǎn)時(shí)晌涕，P7輸出相應(yīng)控制信號給PLC滋捶，PLC接收此信號控制進(jìn)給速度或砂輪轉(zhuǎn)速等，以保證產(chǎn)品質(zhì)量余黎。

常見問題及處理辦法

　　主動測量所采用的量儀種類不同弛镣，在實(shí)際應(yīng)用中所出現(xiàn)的問題也不盡相同。本文僅就我廠使用的幾種量儀所出現(xiàn)的問題加以分析解決才擒。

1钩裆、加工前測量

　　曲軸止推面加工中采用MARPOSS E3U量儀進(jìn)行測量，曾出現(xiàn)測頭無收張動作的問題善瞧。此時(shí)图盖，應(yīng)首先考慮測頭內(nèi)部收張線圈是否斷路毕蕉、測力是否過大、測頭內(nèi)部彈性體是否折斷企著，如這些部位均未出現(xiàn)異常乙笛，再檢查控制測頭收縮的驅(qū)動板上保險(xiǎn)是否斷路，必要時(shí)更換此驅(qū)動板冒溜。

2堰聪、加工中測量

　　曲軸主軸徑磨削加工采用MARPOSS E40量儀，此量儀使用5個測頭分別對各個直徑尺寸進(jìn)行實(shí)時(shí)測量承跟，經(jīng)常會出現(xiàn)測量不準(zhǔn)確的問題缝帝，從而導(dǎo)致控制系統(tǒng)砂輪修整頻繁，加工尺寸不穩(wěn)定花墩。解決這個問題應(yīng)首先考慮每個測頭的測力（即觸點(diǎn)與工件接觸力）大小悬秉，一般測力過小會導(dǎo)致測量不準(zhǔn)，而測力過大會對零件表面產(chǎn)生劃痕冰蘑，然后要考慮觸點(diǎn)是否圓滑和泌，觸點(diǎn)不宜過平，一般為半圓型祠肥。另外武氓，對于傳感器倍率的檢查，應(yīng)先將測頭搭到樣件上仇箱，用塞尺塞到觸點(diǎn)下县恕，觀察量儀傳感器數(shù)值變化，若變化量與塞尺值一致剂桥，證明此傳感器倍率準(zhǔn)確忠烛，否則需要調(diào)整傳感器BUFFER中電位器，使其達(dá)到倍率要求权逗，若無法達(dá)到美尸，就需要更換傳感器。

3僵馒、加工后測量

　　凸輪軸軸徑磨削采用MARPOSS E3C量儀幼氏，經(jīng)常會出現(xiàn)E07、E08绸秸、E09報(bào)警等問題：E07報(bào)警說明校準(zhǔn)故障嬉拾，可以對測頭機(jī)械調(diào)零，然后電氣校零辫航，該故障會消除斑渠；E08、E09報(bào)警說明編程錯誤漓惕，可以進(jìn)入編程模式對參數(shù)檢查看是否有錯誤之處榕诬，有時(shí)電池電量低就會出現(xiàn)此故障决榔，因此保護(hù)ROM程序的電池需要定期更換

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