該機床主要運用了(le)UG 軟件的強大仿真功能實現了凸輪曲線的擬合,通過C + + 匯編語言編譯,設計生成了磨削參數設定對話框,作為UG 軟件的一個插件,機床隻需(xū)設定磨削參數便可生成機床(chuáng)數控係統能識別的加工語句。下麵從凸輪加工的整個過程講述這種磨削方法的(de)應用。
1 凸輪輪廓曲線參數的采集及(jí)擬合
凸輪輪廓曲線參數是通過三坐標采集一組( X,Y,Z) 三維坐標數據,采集時必須以凸輪基準孔(kǒng)Φ K 圓心為零位,量銷子孔Φ L 中心連線(xiàn)為起始點開始采集( 如圖1) ,采集導出的數據應(yīng)為( X,Y) 的二維(wéi)坐(zuò)標形式,修改形成dat 文件,通過UG 插件導入數據擬合(hé)形成凸輪曲線。
擬合時應根據(jù)加工要求選(xuǎn)用合適的擬合誤差,過大的擬合誤差(chà)將影響凸輪的加工精度; 過小的擬合誤差會延長擬合(hé)時間,影響加工效率,故擬合曲線是要使用有很強運算能力的計算機或服務器。采(cǎi)集坐標時可選擇性地(dì)調節點陣的(de)疏(shū)密程度,曲率變化較大的曲線段應采集較密的點陣,反之采集較疏的點陣。
2 加工參數設定及(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(chéng),操作簡便、直觀,可根據磨削要求選擇粗磨、半精磨、精磨及抖動磨削,設定完成(chéng)後選擇要加工的已擬合完成的曲線(xiàn)即可生成加工程序,通過運算將以( X,β)的形(xíng)式輸出(chū)。這裏的X 坐標為(wéi)砂輪軸相對工件坐標係的(de)坐標,β 為曲線上各點的極坐標(biāo)( 如圖2) 。
工件的安裝及加工
工件采用(yòng)的是“一麵兩孔”的安裝方(fāng)式,即以凸輪一(yī)個麵(miàn)為(wéi)定位麵,兩銷(xiāo)子孔為定位孔,校正中間(jiān)圓孔,銷子孔和(hé)中間(jiān)孔的位置精度需在前一(yī)道工序中保證,校正誤差基本在0. 003 mm 以內; 固定指示器,使測頭觸及工裝前側基準平麵,移動X 軸,並旋轉(zhuǎn)工作台,調整(zhěng)指示器(qì)讀數的最大變化值在0. 003 mm 以內,即設定該位置為工作台零位,該(gāi)位置(zhì)為凸輪加工的(de)起始位置( 如圖3) 。工裝及工件的固定采用電永磁吸盤夾(jiá)緊。
該機床的加(jiā)工為勻線速(sù)加工(gōng),機床示意圖如圖4所示,加工時為橫向進給X 軸和(hé)工(gōng)作台回轉C 軸聯動,當曲線瞬間曲率變化很大時,對兩軸的響應時(shí)間有較高的要(yào)求,故機床加工前調試對X 和C 軸的電(diàn)動機特性參數做(zuò)了優化,兩軸采用的均為西門(mén)子電動機,這一做法將很大程度上提高(gāo)凸輪(lún)的(de)加工精度。另外,加工前需檢查當曲線有內包(bāo)絡的時候,砂輪(lún)半徑的選擇應(yīng)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)均為外包絡(luò)時,砂輪半徑應選擇盡量大些,以提高加工效率。該(gāi)機床還(hái)增加了抖動磨削功能,用戶可在生成程序時選擇性增加,抖動磨(mó)削可提高工(gōng)件的表麵質(zhì)量。
4 結語
本文以上(shàng)所描述的這種新型的平麵凸輪的加工方法已完(wán)成了在(zài)機(jī)床產品上的應用,具備了高精度、高效率、低成本的特點。經過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(cǎi)用坐標磨床磨的0. 05 mm 的結果,加工效率為一天2 ~ 3 件,同(tóng)樣比起用戶原(yuán)先的1 件/天提(tí)高了2 倍有餘; 該機床(chuáng)的結構較為緊(jǐn)湊,工作台采用伺服電動機(jī)通過蝸輪蝸杆減速器驅動,橫向與垂直進給采用伺服電動機經滾珠絲杠驅動(dòng),機(jī)床較進口坐標磨(mó)床有很大的經濟性,故該機床在印刷機械(xiè)行業推(tuī)廣將有很(hěn)好的經濟效益(yì)。
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