該機(jī)床主要運(yùn)用了UG 軟件的強大仿(fǎng)真功能實現了凸輪曲線(xiàn)的擬合,通過C + + 匯編語言編譯,設計生成(chéng)了磨削參數設(shè)定對話框,作為(wéi)UG 軟件的(de)一個插件,機床隻(zhī)需設定(dìng)磨削參數便可生成機床數控係統能識別的加工語句。下麵從凸(tū)輪加工的整個過程講述這種磨削方(fāng)法的應用。
1 凸輪輪廓曲線參數的采集及擬(nǐ)合
凸輪輪廓曲線參數是通過三坐標采集(jí)一組( X,Y,Z) 三維坐標數據,采集時必須以凸輪(lún)基準孔(kǒng)Φ K 圓心為零位,量(liàng)銷子孔Φ L 中心(xīn)連線為起始點(diǎn)開始采集( 如圖1) ,采集導出的數據應為( X,Y) 的二維坐標形式,修改形成dat 文件,通過UG 插件導入數據擬合形成凸輪曲線。
擬(nǐ)合時(shí)應根(gēn)據加工要求(qiú)選用合適的(de)擬合誤差,過大的擬合誤差將(jiāng)影響凸輪的加工精度; 過(guò)小的擬合誤差會延長擬合時間,影(yǐng)響加工效率,故擬合(hé)曲線是要使用有很強運算能力的計算機或服務器。采集坐標時可選擇性地(dì)調節點陣的疏(shū)密程度,曲率變化較大的曲線段應(yīng)采集較密的點陣,反之采集較疏的點陣。
2 加工參(cān)數設定(dìng)及(jí)程序生成
該加工方法的參數設定是通過可視化的對話框來完成,操作(zuò)簡便、直觀(guān),可根據磨削要求選擇粗磨、半精磨、精磨及抖(dǒu)動磨削,設定完成後選擇要(yào)加工的已擬合完成的(de)曲線即可生成加工程序,通過(guò)運算將以( X,β)的形式輸出(chū)。這裏的X 坐標為砂輪軸相對工件(jiàn)坐標係的坐標,β 為曲(qǔ)線上各點的極坐(zuò)標( 如圖2) 。
工件的安裝(zhuāng)及加工
工件采用的是“一麵兩孔”的安裝方式,即以凸輪(lún)一個麵為定位麵,兩銷子孔為定位孔,校(xiào)正中間圓孔(kǒng),銷子孔(kǒng)和中間孔的位置精度需在(zài)前一(yī)道(dào)工序中保證,校正誤差基本在0. 003 mm 以內; 固定指示器,使測(cè)頭觸及工裝前側基準平麵,移動X 軸,並旋轉工作台,調整指示器讀數的(de)最大變化(huà)值在0. 003 mm 以內,即設(shè)定該位置為工(gōng)作台(tái)零位,該位置為凸(tū)輪加工的(de)起始位置( 如(rú)圖3) 。工(gōng)裝及工件的(de)固定采用電永磁(cí)吸盤夾緊。
該機床的加工為勻線速加(jiā)工,機(jī)床示意(yì)圖如圖4所示,加工時為橫向進給X 軸和工作台回轉C 軸聯動,當曲線瞬間曲率變化很大時,對(duì)兩軸的響應時間有較高的要求,故機床加工(gōng)前(qián)調試對X 和C 軸的電動機特性參數(shù)做了優(yōu)化,兩軸采用的均(jun1)為西(xī)門子電動機,這(zhè)一做法將很(hěn)大程度上提高凸輪的加工精度。另外,加工前需檢查當(dāng)曲線有內包絡的時候,砂(shā)輪(lún)半徑的選擇應小於那段的最小曲率半徑,以防止加工時發生幹涉。當曲線(xiàn)均為外包(bāo)絡(luò)時,砂輪半徑應選擇盡量大些,以提高加工效率。該機床還(hái)增加了抖動磨削功能,用戶可在生成程序時選擇(zé)性增加(jiā),抖動磨削可提高工件的表麵質量。
4 結語
本文以上所(suǒ)描述的這種新(xīn)型的平麵凸輪(lún)的加工方(fāng)法已完成了在機床產品上的應(yīng)用,具備了高精度、高效率、低成本的特點。經(jīng)過(guò)應用該機床磨削凸輪輪廓度能達到0. 02 mm,遠遠高於用戶采用坐標(biāo)磨床磨的0. 05 mm 的結果,加工效率為一天2 ~ 3 件,同(tóng)樣比起用戶原先的(de)1 件/天提高了2 倍有餘; 該機床的結構較為緊(jǐn)湊,工(gōng)作(zuò)台采用(yòng)伺服電動機通過蝸輪蝸杆減速器驅動,橫向與垂直進給(gěi)采用伺服(fú)電動機經滾珠絲杠驅動,機床較進口(kǒu)坐(zuò)標磨床有很大的經(jīng)濟性,故該機床在印刷機械行業推廣將有很好的經濟效益。
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