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直角精密數(shù)控制作方式的計算

作者:天乙數(shù)控機(jī)床時間:2022-01-19680次瀏覽

信息摘要:

轉(zhuǎn)盤角加速度與分度凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系可以看出,凸輪在均勻旋轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)盤停止和轉(zhuǎn)位時能光滑連接,并且變化平穩(wěn)。這樣使得加工出的輪廓光順流暢。在數(shù)控加工時利用以上這些算法原理,刀具運動通過模擬轉(zhuǎn)盤滾子的運動規(guī)律進(jìn)行加工,從而可以得到很好的凸輪加工精度。容易看出,用此算法處理凸輪的出口段、入口段同樣符合轉(zhuǎn)盤總體

轉(zhuǎn)盤角加速度與分度凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系可以看出,凸輪在均勻旋轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)盤停止和轉(zhuǎn)位時能光滑連接,并且變化平穩(wěn)。這樣使得加工出的輪廓光順流暢。在數(shù)控加工時利用以上這些算法原理,刀具運動通過模擬轉(zhuǎn)盤滾子的運動規(guī)律進(jìn)行加工,從而可以得到很好的凸輪加工精度。容易看出,用此算法處理凸輪的出口段、入口段同樣符合轉(zhuǎn)盤總體運動規(guī)律,這避免了簡單采用導(dǎo)引圓弧處理容易產(chǎn)生干涉和沖擊的現(xiàn)象。在加工過程中,銑刀的直徑與分度滾子名義直徑相同,銑刀為普通立銑刀。


  凸輪的數(shù)控加工及編程處理方法分度凸輪數(shù)控加工需在有三個平移軸(即機(jī)床坐標(biāo)系的X、Y、Z軸)且外加一個可回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動軸的數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行。分度凸輪與轉(zhuǎn)動軸固聯(lián)(如A軸),分度凸輪軸均勻旋轉(zhuǎn),對應(yīng)銑刀模擬轉(zhuǎn)盤滾子在以O(shè)c為圓心、RC為半徑的圓弧軌跡上間歇變速運動。工件坐標(biāo)系原點在凸輪中心*上面母線中點。z軸與銑刀軸線方向一致,x軸線方向向左,y軸方向用右手定則確定,與前面建立的坐標(biāo)系S={O;x,y,z}一致。機(jī)床坐標(biāo)系的Z軸控制加工深淺,切削過程中Z軸坐標(biāo)保持不變。當(dāng)銑刀在凸輪中間點M時,設(shè)凸輪軸此時的旋轉(zhuǎn)角度為H=0,分度凸輪加工程序采用子宏程序編程方法進(jìn)行編制,主加工程序只需變量傳遞,隨時調(diào)用。子宏程序以凸輪軸轉(zhuǎn)角為自變量,它的變化范圍為-2P-H0/2  通過以上方法便可編制出分度凸輪的數(shù)控四坐標(biāo)的加工程序。加工試驗實例本方法在華中數(shù)控系統(tǒng)世紀(jì)星HNC-21M型四軸聯(lián)動數(shù)控銑床進(jìn)行了加工試驗,它的安裝和數(shù)控加工方式如所示。選用的試驗凸輪參數(shù)如下:轉(zhuǎn)盤的滾子數(shù)n=18;轉(zhuǎn)盤滾子中心到軸心線的半徑為140mm,凸輪軸向長度為90mm;轉(zhuǎn)盤每分度一次,對應(yīng)凸輪軸分度運動需旋轉(zhuǎn)的角度為100b;轉(zhuǎn)盤中心到凸輪軸軸線的距離為140mm;銑刀頭從凸輪頂切深為12mm;銑刀為普通立銑刀,直徑為16mm.加工完后,經(jīng)過測試和試驗各項指標(biāo)均比傳統(tǒng)方法好。首先加工效率高,采用四軸聯(lián)動銑床比用帶分度數(shù)控銑床加工效率提高115倍,而且表面質(zhì)量和光潔度有了明顯提高。安裝加工轉(zhuǎn)位凸輪進(jìn)行試驗,凸輪轉(zhuǎn)位時的運動能按三角函數(shù)關(guān)系進(jìn)行,無沖擊,入口段和出口段與中間轉(zhuǎn)位直角式凸輪加工編程算法流程圖段運動規(guī)律完全一致,比以前設(shè)計和加工的凸輪質(zhì)量有了明顯的改善。目前,此技術(shù)已成功應(yīng)用于紡織機(jī)械分度裝置的設(shè)計和加工中。


  凸輪安裝及數(shù)控加工示意結(jié)論本文給出了直角式精密分度凸輪數(shù)控加工方法及算法。此算法使轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)位運動能按三角函數(shù)關(guān)系進(jìn)行,角加速度變化連續(xù)平滑,沒有沖擊。入口段和出口段與中間轉(zhuǎn)位段的運動規(guī)律完全一致。推導(dǎo)了凸輪轉(zhuǎn)角和刀具運動對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。在數(shù)控加工時刀具運動完全模擬轉(zhuǎn)盤滾子的運動規(guī)律進(jìn)行加工,從而得到很好的凸輪加工精度,并在四坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床上實現(xiàn)了凸輪的高精度數(shù)控加工。


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