精鍛機(jī)即徑向精密鍛造機(jī)，是一種高頻次的精密鍛壓設(shè)備，主要以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為主控制單元，將CNC 技術(shù)和數(shù)字控制技術(shù)相結(jié)合，通過對現(xiàn)場各傳感器采集的數(shù)值與各編碼器反饋數(shù)值進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和計(jì)算，經(jīng)主控單元與目標(biāo)程序?qū)Ρ扔?jì)算，輸出不同命令到液壓伺服油缸系統(tǒng)、液壓伺服馬達(dá)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、氣動(dòng)雙向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)程序所需的執(zhí)行動(dòng)作，統(tǒng)一組成精鍛機(jī)整體的閉環(huán)控制系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)精鍛機(jī)的全自動(dòng)化高精度鍛造。
鍛造基體分為主機(jī)和夾頭兩大部分，主機(jī)包含齒輪傳動(dòng)箱體和鍛造箱體，齒輪傳動(dòng)箱體用來實(shí)現(xiàn)4 組大齒輪的鍛造動(dòng)力的均勻分散傳動(dòng)，鍛造箱體用來完成工件的均勻鍛造，主機(jī)兩側(cè)裝配有最大位移、長度不等的夾頭，該夾頭的位移值精準(zhǔn)，根據(jù)主機(jī)鍛造節(jié)奏可實(shí)時(shí)快速調(diào)節(jié)進(jìn)給速度，從而完成工件的高質(zhì)量的鍛造。
精鍛機(jī)工作時(shí)，一臺(tái)主電機(jī)驅(qū)動(dòng)4 組互對稱的錘頭對工件進(jìn)行高頻次鍛打，同時(shí)主機(jī)兩側(cè)的夾頭夾持住工件，按照預(yù)設(shè)程序進(jìn)行往返移動(dòng)來完成工件的鍛造。由于每批次工件起始加工長度的多樣性以及工件材料的特殊性，對于不同直徑的工件，在不同道次鍛造時(shí)要設(shè)定不同的變形量以及進(jìn)給速度，從而確保鍛造后工件的材料組織性能的一致性和穩(wěn)定性。因此在整個(gè)精鍛機(jī)鍛造過程的控制中，對主機(jī)兩側(cè)夾頭軸向往返夾持移動(dòng)有著非常嚴(yán)格的控制精度的要求，要求保證在0.1mm 以內(nèi)。精鍛機(jī)夾頭軸向移動(dòng)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)由上位機(jī)、CNC 控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換板卡、液壓伺服閥、夾頭液壓油缸、位移傳感器等組成，位移傳感器軸向安裝在夾頭基體下部的導(dǎo)軌外側(cè)，夾頭軸向移動(dòng)由伺服液壓油缸進(jìn)行推動(dòng)。位移傳感器實(shí)時(shí)檢測夾頭的位移值，并作為反饋信號(hào)送入CNC 控制器，CNC 控制器對目標(biāo)位移值和實(shí)際反饋位移值比對計(jì)算后，輸出數(shù)字量控制信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換板卡，把數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)，并輸出給液壓伺服閥，液壓伺服閥根據(jù)輸入信號(hào)的大小實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)腔體液壓油流量的多少，從而驅(qū)動(dòng)夾頭液壓油缸伸縮完成整個(gè)夾頭的軸向移動(dòng)。
精鍛機(jī)高精度的鍛造性能離不開夾頭軸向移動(dòng)的高精度，而夾頭軸向移動(dòng)的高精度就必然要求作為反饋環(huán)節(jié)的位移傳感器也擁有優(yōu)秀的檢測性能和特性參數(shù)。根據(jù)位移傳感器的測量原理，常見的位移傳感器大致可分為磁致伸縮式、差動(dòng)變壓器式、電感式、編碼器式、超聲波式和電阻式等?？紤]到工業(yè)現(xiàn)場電磁干擾的復(fù)雜性，溫濕度情況不穩(wěn)定、現(xiàn)場震動(dòng)大及油污粉塵多等惡劣因素，尤其是精鍛機(jī)主機(jī)兩側(cè)夾頭5m 和7m 長位移數(shù)值的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的檢測需求，因此選用了磁致伸縮位移傳感器作為核心測量元件。磁致伸縮位移傳感器的感應(yīng)元件與測量介質(zhì)之間不直接接觸，長期使用后不存在磨損的情況，且線性度高、遲滯特性和重復(fù)性好、可靠性高，非常適合工業(yè)鍛造現(xiàn)場的使用環(huán)境，諸多優(yōu)點(diǎn)優(yōu)于其它類型的位移傳感器，這些就嚴(yán)格保證了精鍛機(jī)夾頭移動(dòng)位移的實(shí)時(shí)穩(wěn)定的檢測效果。
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