五軸砂帶機拋磨水龍頭手柄復(fù)雜曲面的研究.pdf

1、生產(chǎn)中葉片、汽車輪轂、水龍頭等異型工件最后的拋磨工序長期以來都是以人工打磨、拋光為主,然而,該拋磨工序的生產(chǎn)環(huán)境惡劣,嚴重影響工人的健康。為解決該問題,近年來國內(nèi)外逐漸出現(xiàn)了拋光打磨機器人、拋光打磨數(shù)控機床來代替人工。但目前來看,拋磨機器人和拋磨數(shù)控機床的研制還處于初級階段,已經(jīng)出現(xiàn)的該類自動化設(shè)備也只能拋磨一些簡單表面的工件,這些工件表面的特點是多為平面、回轉(zhuǎn)面、曲率與斜率變化小的曲面、多為外凸型等等。本課題在五軸工作臺與砂帶機結(jié)合的

2、數(shù)控設(shè)備上以水龍頭手柄為拋磨樣件對砂帶自由磨削外凸型復(fù)雜曲面進行研究。
　　由于目前尚未見到在數(shù)控機床與砂帶機相結(jié)合的設(shè)備上用砂帶自由磨削方式磨削復(fù)雜曲面的相關(guān)報道和資料,因此本文首先對砂帶自由磨削復(fù)雜曲面的特性做初步研究,進而針對機床運動進行刀具軌跡規(guī)劃,刀軌運動的實現(xiàn)依賴于五軸數(shù)控機床各軸的運動,所以分析了五軸數(shù)控銑的特點并結(jié)合前面做的初步研究工作對五軸砂帶機拋磨復(fù)雜曲面進行研究。本課題基于UG對機床和工件建模,規(guī)劃手柄上、下

3、表面的加工刀軌,并生成刀軌源文件和NC程序。后處理中采用Fanuc_6M數(shù)控系統(tǒng)后處理還得到了NURBS樣條的CLSF文件和NC程序,由于目前大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)尚不支持 NURBS樣條的G代碼(G06或G06.2),所以大都采用 G01來插補,該文中生成了NURBS樣條的G06.2代碼,使得加工中的NURBS樣條走刀更加順滑,而且程序更短。在到機床上加工之前先基于VERICUT軟件對后處理得到的NC程序進行五軸砂帶機數(shù)控加工機床運動仿真,來

4、檢驗所編制NC程序的正確性。實際的實驗過程中也驗證了程序的正確性,沒有發(fā)生碰撞干涉等。
　　從實驗加工后的手柄表面拋磨效果來看,實際效果比人工拋磨要均勻,對該手柄的上、下表面的拋磨可以采用該設(shè)備代替人工。對于內(nèi)凹明顯部位則仍需要輔助以人工。本課題使用的試件水龍頭手柄如上面介紹的,也屬于表面相對簡單的異形件。從本課題研究過程來看,如果要拋磨曲率變化大的復(fù)雜曲面,其數(shù)控編程工作量也將更大,編程過程也將更繁瑣,對編程人員的技術(shù)水平要求也