一种ELID磨削氧化膜厚度动态检测与控制装置制造方法及图纸

技术编号:14216030 阅读:221 留言:0更新日期:2016-12-19 02:57
本实用新型专利技术提供一种ELID磨削氧化膜厚度动态检测与控制装置,包括第一电源、滑动变阻器、滚珠丝杠、伺服电机、第二电源、PLC控制器、阴极块及阳极碳刷;第一电源的阴极通过滑动变阻器与阴极块连接,阴极块靠近砂轮的外圆设置;第二电源与PLC控制器连接,PLC控制器分别与伺服电机、位移传感器和电涡流传感器连接,伺服电机通过滚珠丝杠与滑动变阻器的滑块连接;位移传感器安装在阴极块上,电涡流传感器靠近砂轮设置;第一电源的阳极与阳极碳刷连接,阳极碳刷靠近砂轮的端面设置。本实用新型专利技术通过对氧化膜厚度的实时检测与控制,有效减小了氧化膜厚度的波动范围,还可以根据氧化膜的状态,实时控制氧化膜的成膜速率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种ELID磨削氧化膜厚度动态检测与控制装置
技术介绍
在ELID磨削过程中,砂轮表面氧化膜厚度是在不断变化的,氧化膜厚度变化过大,会影响加工的稳定性,降低工件表面的加工精度。此外,由于加工过程中的诸多不确定因素,通过调节电解液成分等方法来控制氧化膜厚度是比较困难的;ELID磨削过程中,当生成的氧化膜过薄时,会出现氧化膜不能完全覆盖磨粒的情况,ELID磨削便很难发挥其研磨抛光的作用;当生成的氧化膜过厚时,又会导致砂轮的损耗速度大大加快,现在还没有相应的检测控制装置对其进行控制。
技术实现思路
为了解决上述问题,本技术提供一种结构简单、成本低,且能够根据氧化膜的状态,实时控制氧化膜的成膜速率的ELID磨削氧化膜厚度动态检测与控制装置。本技术采取的技术方案是:包括第一电源、滑动变阻器、滚珠丝杠、伺服电机、第二电源、PLC控制器、阴极块及阳极碳刷;第一电源的阴极通过滑动变阻器与阴极块连接,阴极块靠近砂轮的外圆设置;第二电源与PLC控制器连接,PLC控制器分别与伺服电机、位移传感器和电涡流传感器连接,伺服电机通过滚珠丝杠与滑动变阻器的滑块连接;位移传感器安装在阴极块上,电涡流传感器靠近砂轮设置;第一电源的阳极与阳极碳刷连接,阳极碳刷靠近砂轮的端面设置。上述的ELID磨削氧化膜厚度动态检测与控制装置中,第一电源采用的是脉冲电源;第二电源采用的是24V直流电源,伺服电机采用的是直流伺服电机。上述的ELID磨削氧化膜厚度动态检测与控制装置中,还包括人机界面,人机界面与PLC控制器连接。上述的ELID磨削氧化膜厚度动态检测与控制装置中,所述的位移传感器位于砂轮正上方,探头朝向砂轮的中心。上述的ELID磨削氧化膜厚度动态检测与控制装置中,所述的电涡流传感器通过第一支架安装,探头朝向砂轮的中心。上述的ELID磨削氧化膜厚度动态检测与控制装置中,阴极块位于砂轮的正上方,阴极块的中心处设有用于连接位移传感器的螺纹孔,螺纹孔的两侧分别设有用于注入ELID电解磨削液的通孔。与现有技术相比,本技术的有益效果是:1.本技术通过对氧化膜厚度的实时检测与控制,有效减小了氧化膜厚度的波动范围,稳定性高。2.本技术可根据氧化膜的状态,实时控制氧化膜的成膜速率,可控性高。3.本技术通过实时反馈调节,可减小其他加工条件对氧化膜的影响力度,抗干扰能力强。4. 本技术的伺服电机采用的是直流无刷伺服电机,其具有体积小,重量轻,出力大,转动平滑,力矩稳定的特点;并且可以非常准确地控制速度和位置。5. 本技术还具有结构简单、操作方便、成本低的优点。附图说明图1是本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明。如图1所示,本技术包括第一电源1、滑动变阻器2、滚珠丝杠4、伺服电机5、第二电源7、PLC控制器8、人机界面9、阴极块10及阳极碳刷16。所述的第一电源1为脉冲电源,第一电源1的阴极通过滑动变阻器2与阴极块10的阴极接线柱18连接,阴极块10位于砂轮14的正上方,阴极块10的底面呈圆弧形,靠近砂轮14设置。阴极块10的中心处设有用于连接位移传感器6的螺纹孔,螺纹孔的两侧分别设有用于注入ELID电解磨削液的通孔17。所述的第二电源7为24V直流电源,第二电源7与PLC控制器8连接,PLC控制器8分别与伺服电机5、人机界面9、位移传感器6和电涡流传感器11连接。伺服电机5采用的是直流伺服电机,伺服电机5通过滚珠丝杠与滑动变阻器2的滑块3连接,通过伺服电机的正反转,可以控制滑块3在滑动变阻器2上的位置。位移传感器6安装在阴极块10上,位于砂轮14的正上方,探头朝向砂轮14的中心。电涡流传感器11第一支架安装在靠近砂轮14的外圆处,探头朝向砂轮14的中心。第一电源1的阳极与阳极碳刷16连接,阳极碳刷16通过第二支架15安装在靠近砂轮的端面处。本技术的检测流程如下:电解开始前,调节位移传感器6与电涡流传感器11的位置,使得它们离砂轮14表面的距离相同;当砂轮14表面开始生成氧化膜13时,位移传感器6负责检测氧化膜13外层的位置,电涡流传感器11负责检测氧化膜13内层的位置,PLC控制器8通过对这两个测量值进行处理,得出氧化膜13的厚度值。本技术的对氧化膜厚度控制流程如下:进行ELID磨削加工前,滑动变阻器2的滑块3位于滑动变阻器2的中间位置,编程设定氧化膜13的厚度值为b;当ELID磨削加工开始时,氧化膜13的厚度值位于预设值b处,执行机构不动作。磨削开始后,氧化膜13的生成速率快于损耗速率,氧化膜变厚超过预设值b,PLC控制器8向伺服电机5发出反转指令,滚珠丝杠4将伺服电机5的反转运动转化为变阻器滑块3向后移动的直线运动,滑块3的后移运动使得整个电路中电阻值增大,电流减小,进而减弱电解作用,使得氧化膜13的电解生成速率小于磨削损耗速率,开始变薄;当其厚度小于预设值b时,PLC控制器8发出正转指令,减小电路中的电阻值,增大电流值,加快电解作用,提高电解成膜速率,氧化膜13开始变厚,当其值超过b时,又将开始上述的过程,如此周而复始,使得氧化膜13的厚度始终维持在预设值b附近。以上描述是对本技术的进一步说明,不能认定本技术的具体实施仅局限于这些说明。对于本专利技术所述
的普通技术人员来说,在本专利技术构思上还可以做出诸多替换和推演,都应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网
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一种ELID磨削氧化膜厚度动态检测与控制装置

【技术保护点】
一种ELID磨削氧化膜厚度动态检测与控制装置,其特征在于:包括第一电源、滑动变阻器、滚珠丝杠、伺服电机、第二电源、PLC控制器、阴极块及阳极碳刷;第一电源的阴极通过滑动变阻器与阴极块连接,阴极块靠近砂轮的外圆设置;第二电源与PLC控制器连接,PLC控制器分别与伺服电机、位移传感器和电涡流传感器连接,伺服电机通过滚珠丝杠与滑动变阻器的滑块连接;位移传感器安装在阴极块上,电涡流传感器靠近砂轮设置;第一电源的阳极与阳极碳刷连接,阳极碳刷靠近砂轮的端面设置。

【技术特征摘要】
1.一种ELID磨削氧化膜厚度动态检测与控制装置,其特征在于:包括第一电源、滑动变阻器、滚珠丝杠、伺服电机、第二电源、PLC控制器、阴极块及阳极碳刷;第一电源的阴极通过滑动变阻器与阴极块连接,阴极块靠近砂轮的外圆设置;第二电源与PLC控制器连接,PLC控制器分别与伺服电机、位移传感器和电涡流传感器连接,伺服电机通过滚珠丝杠与滑动变阻器的滑块连接;位移传感器安装在阴极块上,电涡流传感器靠近砂轮设置;第一电源的阳极与阳极碳刷连接,阳极碳刷靠近砂轮的端面设置。2.根据权利要求1所述的ELID磨削氧化膜厚度动态检测与控制装置,其特征在于:第一电源采用的是脉冲电源;第二电源采用的是24V直流电源,伺服电机采用...

【专利技术属性】
技术研发人员:伍俏平王煜傅志强罗舟瞿为
申请(专利权)人:湖南科技大学
类型:新型
国别省市:湖南;43

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