精鍛機即徑向精密鍛造機，是一種高頻次的精密鍛壓設(shè)備，主要以工業(yè)控制計算機作為主控制單元，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)值進行模數(shù)轉(zhuǎn)換和計算，經(jīng)主控單元與目標程序?qū)Ρ扔嬎?，輸出不同命令到液壓伺服油缸系統(tǒng)、液壓伺服馬達旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、氣動雙向運動機構(gòu)等來實現(xiàn)目標程序所需的執(zhí)行動作，統(tǒng)一組成精鍛機整體的閉環(huán)控制系統(tǒng)，最終實現(xiàn)精鍛機的全自動化高精度鍛造。
鍛造基體分為主機和夾頭兩大部分，主機包含齒輪傳動箱體和鍛造箱體，齒輪傳動箱體用來實現(xiàn)4 組大齒輪的鍛造動力的均勻分散傳動，鍛造箱體用來完成工件的均勻鍛造，主機兩側(cè)裝配有最大位移、長度不等的夾頭，該夾頭的位移值精準，根據(jù)主機鍛造節(jié)奏可實時快速調(diào)節(jié)進給速度，從而完成工件的高質(zhì)量的鍛造。
精鍛機工作時，一臺主電機驅(qū)動4 組互對稱的錘頭對工件進行高頻次鍛打，同時主機兩側(cè)的夾頭夾持住工件，按照預(yù)設(shè)程序進行往返移動來完成工件的鍛造。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，在不同道次鍛造時要設(shè)定不同的變形量以及進給速度，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。因此在整個精鍛機鍛造過程的控制中，對主機兩側(cè)夾頭軸向往返夾持移動有著非常嚴格的控制精度的要求，要求保證在0.1mm 以內(nèi)。精鍛機夾頭軸向移動實時控制系統(tǒng)由上位機、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軌外側(cè)，夾頭軸向移動由伺服液壓油缸進行推動。位移傳感器實時檢測夾頭的位移值，并作為反饋信號送入CNC 控制器，CNC 控制器對目標位移值和實際反饋位移值比對計算后，輸出數(shù)字量控制信號，該信號經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換板卡，把數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換為模擬量信號，并輸出給液壓伺服閥，液壓伺服閥根據(jù)輸入信號的大小實時調(diào)節(jié)腔體液壓油流量的多少，從而驅(qū)動夾頭液壓油缸伸縮完成整個夾頭的軸向移動。
精鍛機高精度的鍛造性能離不開夾頭軸向移動的高精度，而夾頭軸向移動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)場震動大及油污粉塵多等惡劣因素，尤其是精鍛機主機兩側(cè)夾頭5m 和7m 長位移數(shù)值的實時精準的檢測需求，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)點優(yōu)于其它類型的位移傳感器，這些就嚴格保證了精鍛機夾頭移動位移的實時穩(wěn)定的檢測效果。
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