陈庆
rtyrty(南京铁道职业技术学院苏州校I X，江苏苏州215137)
应用科技
【}青要】大口径非球面旁来是典型的机电一体化产品，有机械机构和电气控削两大部分构成。机械是基础，电子是夏魂，“机?’和“电”
有机地融为—体，两者相互依存，缺一不可，两者相互配合才能实现磨削过程的自动化。由于本论文的题目为：大口径非球面光学元伟控帝J
系统的研究，所以本文对控制系统的设计作了较详尽的论述，而对于机械部分仅对机械部分和磨|i,1．x-艺做些介绍。 饫键词】机电；控剜；自动化
1磨床总体结构
其中机械部分由床身、液压系统、冷却系统、砂轮架、润滑系统、
金刚轮架、动平衡系统、K Z直线导轨传动机构、C轴传动系统组J戴实际使用时，将透镜装在工件上，由×、Y、C三轴联动实现对透镜的
高精度磨削加工。磨床结构示意图如图1所示。网络设备管理
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距离保护图1磨床结构谰
采用三轴精密数控系统控制机床各轴的进给，每个伺服轴由高精
鞋帮加工密光栅测量进给精度并反馈到计算机，实现精密进给。伺服进给精度达
到015u m o
而本磨床主轴采用液压动静压主轴，主轴传动系统与主轴之间增
设卸荷装置，减少传动力造成的主轴径向跳动和轴向窜动误差。
磨床导轨采用精密液浮导轨导向，降低摩擦力造成的进给系统变
形误差。驱动系统采用微间隙驱动结构，消除反向间隙和纵横向偏移：L
2大口径非球面磨削系统加工原理
大口径非球面磨削加工原理图如图2所示。研究非球面加工工件
误差数学模型，设计高速数据处理软件，选择高速通信硬件接口，提供
误差补偿加工数据。完成对非球面、平面加工全表面的误差测量和评
价。实现测量精度达2um。
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图2系统加工原雹示j豳
3电气控制系统
电气部分由西门子840D数控系统、驱动系统、检测反馈系统、刍I l行柳构、动态平衡系统、砂轮轴变频控制系统等组成，电气系统构成如图3所示。C N C系统根输入的程序，由计算机进行插补运算，形成理想的运动轨迹。插补计算出的位置数据输出到伺服单元，控制电动机带动执行机构，加工出所需的零件。
CN C系统是由程序、输入输出设备、计算机数字控制装置(C N C 系统)可编程控制器(PLC)、主轴驱动和进给驱动装置等臧
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图3电气系统构成图
窀气控制系统系统采用西门子840D数控系统及6”D驱动系统。控制系统i匝过扩展可同时控制五个驱动电机。其中—个主轴电机，四个伺服电机，五个伺服电机可实现任意三轴联动，满足非球面加工要求。840数控系统的核心部件是N C和P LC系统。
拖曳声纳N C(N um er i cal Cont r01)是数字控制既数控。它是根据N C程序通过一定的算法对刀具运动轨迹进行控制。
PL C(Pr ogr am m abl e L ogi cC ont r ol l er)是可编程的逻辑控制器。它是根据输入信号依据已编程的控制逻辑去控制执行部件。
C N C是在PLC的监控下进行工作，PLC不但要监控N C，还要监控外部执行部件。本磨床要求CN C可控制五个轴(三个进给轴X、Y、B，二个旋转轴久C)。
4小结
本文先对大口径非球面磨削系统的总体结构作了分析，并给出了系统的机械组成部分框图，然后分析了非球面磨削系统的初始加工原理和补偿原理。介绍了砂轮的--T,C')31LT_方---K。最后给出了电气控制部分的构成并描述了加工工艺。
作者简介：陈庆，1984年生，男，江苏秦兴人。南京铁道职业技术学院苏卅校区，电子电气工程系，助教，硕士。
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