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刨床数控改造的自动刀架及其控制

来源:未知 作者: 时间:2016-07-06

    在机械制造行业,经常需要加工截面是复杂曲线的柱面零件,如罗茨真空泵转子。根据零件是柱面的特点易于在刨床上加工,为了在刨床上精确加工复杂曲线柱面,我们对BC6063普通牛头刨床进行了数控改造。数控系统是自己设计的单片机系统,CPU为80C196KC,传动部件采用滚珠丝杠,步进电机驱动,为实现平面曲线的加工,需要两坐标联动,原工作台纵向运动改为由步进电动驱动。考虑到工作台较重,垂直进给运动由改造后的刀架实现,工作台的垂直移动保留,用于调整不同规格零件的加工范围。因为普通刨床无自动抬刀机构,刨刀在回程中要从工件上滑过,这不仅加大了刀具的磨损、降低了刀具耐用度,而且容易划伤工件表面。为此,我们采用下列措施对刀架加以改进:

  1.     取消原刀具抬刀部分,改为刀具固定安装;
  2.     每次刀具回程时,首先自动抬刀(应用中设定抬刀高度为0.5mm),在滑枕下次前冲之前刀具下降所移动的抬刀量;
  3.     为了使刀具精确移动抬刀量,在步进电机轴上连接有光电编码盘,以精确控制步进电机运行步数,防止因电机丢步或过冲所造成的误差。

    滑枕运动位置检测及刀架进给控制

    根据刨床的切削性质,切削过程中不允许工作台或刀架进给,否则将损坏刀具和工件。因此,刀架及工作台必须在滑枕换向的空刀期间完成进给运动,包括自动抬刀。为了检测滑枕的运动位置,在滑枕座上设置两个接近开关,安装位置如图。

滑枕运动位置检测及刀架进给控制图

 

应用

    经过数控改造后的牛头刨床用于加工罗茨真空泵转子,转子在其他机床上初步加工后,留有3mm余量,再由数控刨床完成粗、精加工,采用的刀具参数为:刀尖角约 50°,主、副后角约4°~8°,刀尖直径r为2mm。应用证明,零件加工精度符合图纸设计要求,刀具经过修形后精加工转子的粗糙度可达Ra3.2。

 

 

 

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