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刨床數(shù)控改造后的自動(dòng)刀架及其控制.doc
  • 關(guān)鍵詞:
    數(shù)控刨床
  • 資料類型:
    doc
  • 上傳時(shí)間:
    2013-09-02
  • 上傳人:
      
  • 下載次數(shù):
    1500
  • 需要積分:
    0
  • 資料簡(jiǎn)介
  •   【中國(guó)機(jī)床商務(wù)網(wǎng)】導(dǎo)讀:在機(jī)械制造行業(yè),經(jīng)常需要加工截面是復(fù)雜曲線的柱面零件,如羅茨真空泵轉(zhuǎn)子。根據(jù)零件是柱面的特點(diǎn)易于在刨床上加工,為了在刨床上加工復(fù)雜曲線柱面,我們對(duì)BC6063普通牛頭刨床進(jìn)行了數(shù)控改造。
      
      數(shù)控系統(tǒng)是自己設(shè)計(jì)的單片機(jī)系統(tǒng),CPU為80C196KC,傳動(dòng)部件采用滾珠絲杠,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng),為實(shí)現(xiàn)平面曲線的加工,需要兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng),原工作臺(tái)縱向運(yùn)動(dòng)改為由步進(jìn)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)。考慮到工作臺(tái)較重,垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由改造后的刀架實(shí)現(xiàn),工作臺(tái)的垂直移動(dòng)保留,用于調(diào)整不同規(guī)格零件的加工范圍。因?yàn)槠胀ㄅ俅矡o(wú)自動(dòng)抬刀機(jī)構(gòu),刨刀在回程中要從工件上滑過(guò),這不僅加大了刀具的磨損、降低了刀具耐用度,而且容易劃傷工件表面。為此,我們采用下列措施對(duì)刀架加以改進(jìn):
      
      1.取消原刀具抬刀部分,改為刀具固定安裝;
      
      2.每次刀具回程時(shí),首先自動(dòng)抬刀(應(yīng)用中設(shè)定抬刀高度為0.5mm),在滑枕下次前沖之前刀具下降所移動(dòng)的抬刀量;
      
      3.為了使刀具移動(dòng)抬刀量,在步進(jìn)電機(jī)軸上連接有光電編碼盤,以控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行步數(shù),防止因電機(jī)丟步或過(guò)沖所造成的誤差。
      
      滑枕運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)及刀架進(jìn)給控制
      
      根據(jù)刨床的切削性質(zhì),切削過(guò)程中不允許工作臺(tái)或刀架進(jìn)給,否則將損壞刀具和工件。因此,刀架及工作臺(tái)必須在滑枕?yè)Q向的空刀期間完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng),包括自動(dòng)抬刀。為了檢測(cè)滑枕的運(yùn)動(dòng)位置,在滑枕座上設(shè)置兩個(gè)接近開(kāi)關(guān),安裝位置如圖1。
      
      圖1接近開(kāi)關(guān)的安裝位置
      
      圖1中虛線表示刀架運(yùn)動(dòng)路線,接近開(kāi)關(guān)ST1、ST2的信號(hào)由80C196KC端口P0.0和P0.1接收,并且兩信號(hào)經(jīng)或門輸出到高速輸入端口HSI.0。通過(guò)調(diào)整兩塊金屬塊的位置,使刀具經(jīng)過(guò)圖中位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時(shí)ST1和ST2發(fā)信號(hào)的順序?yàn)椋?br />  
      在HSI.0的中斷處理程序中檢測(cè)P0口數(shù)據(jù),并且循環(huán)指令給某一設(shè)定標(biāo)志單元賦值,可以得出標(biāo)志單元的數(shù)據(jù)呈規(guī)律性變化,如表1所示。由此,刀架及工作臺(tái)的進(jìn)給控制過(guò)程為:1)刀具過(guò)位置Ⅲ后刀架自動(dòng)抬刀;2)在滑枕退回過(guò)程中并且在位置Ⅱ、Ⅰ期間內(nèi),刀架首先下降走完抬刀量,然后,刀架和工作臺(tái)完成動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
      
      自動(dòng)進(jìn)給中斷服務(wù)程序處理為:插補(bǔ)進(jìn)給前先檢查標(biāo)志單元的內(nèi)容,單元數(shù)值為12H時(shí),刀架進(jìn)給完成抬刀;單元數(shù)值為21H時(shí)刀架和工作臺(tái)完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng);同時(shí)刀架進(jìn)給量與來(lái)自光電編碼盤的脈沖數(shù)進(jìn)行比較,補(bǔ)償由于步進(jìn)電機(jī)丟步或過(guò)沖引起的誤差。
      
      經(jīng)過(guò)數(shù)控改造后的牛頭刨床用于加工羅茨真空泵轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子在其他機(jī)床上初步加工后,留有3mm余量,再由數(shù)控刨床完成粗、精加工,采用的刀具參數(shù)為:刀尖角約50°,主、副后角約4°~8°,刀尖直徑r為2mm。應(yīng)用證明,零件加工精度符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求,刀具經(jīng)過(guò)修形后精加工轉(zhuǎn)子的粗糙度可達(dá)Ra3.2。
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