龍門刨床刨削柱錐復合面CAD-CAM研究與設計.pdf

1、為了提高目前混凝土預制構件的性能和質量，響應國家的低碳經濟政策，建筑行業(yè)急需借助機械制造行業(yè)解決柱錐復合面難以加工的問題，將目前被廣泛應用到混凝土成型機中的柱面芯模改為柱錐復合面芯模。
　　 隨著CAM技術在現代自動化制造業(yè)不斷凸顯的優(yōu)越性，越來越多的企業(yè)不斷探索現有的加工設備與CAM技術完美結合的途徑，以達到提高現有設備的利用率和解決某些工件難以加工的目的。為了解決目前柱錐復合面芯模用加工中心難以加工的問題，該課題在前期成功解

2、決橫截面插補的龍門刨床數控系統(tǒng)的基礎上，通過CAD技術不斷探索刨削柱錐復合面的成形方法以及控制理論:通過在與零件軸線平行的方向上安裝光柵位移傳感器作為第三軸，并以此軸實現的單坐標插補，結合龍門刨床現有的二維加工軸協(xié)調運動，共同完成芯模的加工。
　　 利用UG模擬刨削產生的柱錐復合面芯模，對產生刨削模型與理想柱錐復合面芯模進行外觀尺寸對比分析，并通過ANSYS軟件進行接觸性分析了兩種模型對混凝土預制板的應力應變性能影響。并得出，在

3、目前加工條件下，從經濟實用、可行性角度出發(fā)，柱錐復合面芯模完全可以在龍門刨床上刨削加工。
　　 基于柱錐復合面成形三要素分析，結合刨床刨削加工的特點，所建立的龍門刨床CAM系統(tǒng)包含了兩個獨立的系統(tǒng)。通過PC機截面數控插補系統(tǒng)和單片機軸向控制系統(tǒng)分別用以產生柱錐復合面芯模的導線、母線。同時兩系統(tǒng)都是以接收同一個電磁傳感器信號，作為控制CAM進給伺服系統(tǒng)控制權的交替信號，保證刀具的運動在每個加工階段中僅受其中一個系統(tǒng)控制，保證了刀具

4、進給系統(tǒng)穩(wěn)定運作。
　　 結合數控理論和機床再制造經驗，在現有刨削柱面數控龍門刨床硬件基礎上，校核現有的開環(huán)伺服系統(tǒng)，搭建刨削柱錐復合面CAM進給伺服系統(tǒng):借助單片機強大的中斷處理和計數能力，讀取光柵傳感器所檢測到的工作臺位移信號，并實時對垂直方向的步進電機進行運動狀態(tài)控制;通過在工作臺上安裝電磁傳感器為數控系統(tǒng)提供刀具進給狀態(tài)信號，同時通過外部電路處理為測量光柵尺脈沖信號提供零參考點。
　　 基于PC機的開放式數控系統(tǒng)

5、開發(fā)思想，構建“通用PC工業(yè)控制計算機+研華PCI-1750數據采集卡”數控系統(tǒng)結構，完成截面曲線二維插補，產生導線發(fā)生線。利用VC++6.0編程平臺所提供的多線程技術以及PCI總線卡所提供的外部信號事件中斷方式，開發(fā)龍門刨床數控系統(tǒng)，創(chuàng)建信號檢測線程、插補計算線程、加工線程和模擬加工線程。本系統(tǒng)可以實現程序操作、加工路徑模擬、自動加工、串口通信和傳感器信號的讀取操作。
　　 柱錐復合面的母線插補的實現是通過80C52單片機對工