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基於UG 的(de)一種平麵凸輪磨削方法在機床上的應用
2014-9-5  來源:杭州杭機(jī)股份有限公司  作者:何徐敏 蔡傳磊

      該機床主要運用(yòng)了UG 軟件的強大仿真功能(néng)實現(xiàn)了凸輪曲線的擬合,通(tōng)過C + + 匯編語言編譯,設計生成了磨削參(cān)數設定對話框,作(zuò)為UG 軟件的一個插件,機床(chuáng)隻需(xū)設定(dìng)磨削參數便(biàn)可生成機床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(shù)這種磨削方法的應用。

   

       1 凸輪(lún)輪廓曲(qǔ)線參數的采(cǎi)集及擬合

   

      凸輪輪廓曲線參數是通過三坐標采集一組(zǔ)( XYZ) 三(sān)維坐標(biāo)數據,采集時必須以凸輪基準孔Φ K 圓心為零位,量銷子孔Φ L 中(zhōng)心連線為起始點開(kāi)始采集( 如圖1) ,采集(jí)導出的數據應為( XY) 的二維坐標形式,修改形成(chéng)dat 文件,通過UG 插件導入數據擬合形成凸輪曲線。

   

                    

   

      擬合時應(yīng)根據加工要求選用合適的擬合(hé)誤差,過(guò)大的擬合誤差將影響凸輪(lún)的加工(gōng)精度; 過小的擬合(hé)誤差會延長擬合時間,影響加工效率,故擬合(hé)曲線是要使用(yòng)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調節點陣的疏密程度,曲率變化較(jiào)大的曲線段應(yīng)采集較密的點陣,反之采集較疏的點陣。

   

      2 加工參數設定及程序生成

   

      該加(jiā)工方法的參數設定是(shì)通過可視化的對話框來完成,操作簡便、直觀,可根據磨削要求選擇(zé)粗磨、半(bàn)精磨、精磨及抖動磨削,設定完成後(hòu)選擇(zé)要加(jiā)工的已擬合完成的曲線即可生成加工程序,通過運算將以( X,β)的形式輸出。這裏的X 坐標為砂(shā)輪軸相對工件坐標(biāo)係(xì)的坐標,β 為曲(qǔ)線上各點的極坐(zuò)標( 如圖2)

   

                          

   

      工件(jiàn)的安裝及加工(gōng)

   

      工(gōng)件采用(yòng)的是“一麵兩孔”的(de)安裝方式,即以凸(tū)輪(lún)一個麵為定位(wèi)麵,兩銷子孔為定位孔,校(xiào)正中間圓孔,銷(xiāo)子孔(kǒng)和中間孔的位置精度需在(zài)前一道工序中保證,校正誤差基本在0. 003 mm 以內(nèi); 固定(dìng)指(zhǐ)示器,使測頭觸及工裝前側基準(zhǔn)平麵,移動X 軸,並旋轉(zhuǎn)工作台,調整指示(shì)器讀數的最大變化值在0. 003 mm 以(yǐ)內,即設(shè)定該位置為工作台零位,該位(wèi)置為凸輪加工的起始位(wèi)( 如圖3) 。工裝及工件的固定采用電永(yǒng)磁吸盤夾緊。

   

                          

   

      該機床的加工為勻線速加工(gōng),機床示意圖如圖(tú)4所示,加工時為橫(héng)向進給X 軸和工作台回(huí)轉C 軸聯動,當曲線瞬間曲率變化(huà)很大時,對兩軸的響應時間有較高的要求,故機床加工前調試對(duì)X 和(hé)C 軸的電動機特性參數做了優化,兩軸采用的(de)均為西門子電動機,這一做法將很大程度上提高凸輪的加工精度。另外,加工前需檢查當曲線有內包絡的時(shí)候,砂輪半徑的選擇應小於那段的(de)最小曲率(lǜ)半(bàn)徑,以防止加工時發生幹涉。當曲線(xiàn)均為外包絡時,砂輪(lún)半徑應選擇盡量大些(xiē),以提高加工效率(lǜ)。該機床還增加了抖動磨削功能,用戶可在生(shēng)成程(chéng)序(xù)時選(xuǎn)擇性增加,抖動磨削可提高工件的表麵質量。

   

                              

   

      4 結(jié)語

   

      本文以(yǐ)上所描述的這種新型的平麵凸輪的加工方法已完成了在機床產(chǎn)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(yú)用戶采用坐標磨床磨的0. 05 mm 的結果,加工效率(lǜ)為一天2 3 件,同樣比起用戶原先的1 /天提高了2 倍有餘(yú); 該機床的結構較為緊湊,工作台采用伺服電動機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),機床較進口坐標磨床有很大的(de)經濟性,故該機(jī)床(chuáng)在印刷機械行(háng)業推廣將有很好的經濟效益。

  

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