開放式數(shù)控系統(tǒng)螺紋修復(fù)技術(shù)的開發(fā)研究.pdf

1、機(jī)床數(shù)控技術(shù)最顯著的變革發(fā)生在計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(Computerized NumericalControl，CNC)領(lǐng)域中。數(shù)控技術(shù)是一種集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)檢測技術(shù)、自動(dòng)控制等技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造技術(shù)，機(jī)床數(shù)控技術(shù)就是以數(shù)字化的信息實(shí)現(xiàn)機(jī)床自動(dòng)控制(如主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、換刀、切削液開關(guān)等)的專門技術(shù)，其中，刀具與工件運(yùn)動(dòng)軌跡的自動(dòng)控制、刀具與工件相對運(yùn)動(dòng)速度的自動(dòng)控制是機(jī)床數(shù)字控制的最主要的內(nèi)容，自20世紀(jì)50

2、年代出現(xiàn)CNC以來，數(shù)控技術(shù)了飛速發(fā)展。數(shù)控機(jī)床是一種具有高效率、高質(zhì)量和高柔性的自動(dòng)化加工機(jī)床，是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段。數(shù)控維修改造是是目前國內(nèi)的新興產(chǎn)業(yè)，也是恢復(fù)機(jī)床生命力的有效方法，其成本低、周期短，并能增強(qiáng)原機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)。目前，工業(yè)部門迫切需要數(shù)控加工技術(shù)對不合格的或已用舊的螺紋重復(fù)加工，現(xiàn)有的數(shù)控設(shè)備不具備這方面的功能，因而，研究跟蹤原有的螺紋進(jìn)行二次加工具有十分重要的意義。 本文在研究國內(nèi)外數(shù)控

3、技術(shù)基礎(chǔ)上，提出了建立開放式數(shù)控系統(tǒng)的必要性。通過分析標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床上螺紋工件的定位問題，確定了在已有螺紋工件軸向和周向均不確定的情況下任意裝夾，通過對某一螺紋溝槽的對刀，結(jié)合位置確定方法把螺紋跟蹤工件的位置、螺紋跟蹤軌跡完全定位于工件坐標(biāo)系中。采用PC+運(yùn)動(dòng)控制單元結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)，將CAK6150簡易數(shù)控車床改造成為集開放式數(shù)控系統(tǒng)和閉環(huán)控制于一身的數(shù)控車床。該數(shù)控系統(tǒng)的建立包括軟件和硬件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制單元的高速位置捕獲

4、功能及與主軸完全同步的光電編碼器的反饋信號(hào)，補(bǔ)償車床起刀點(diǎn)信號(hào)和原螺紋軌跡起點(diǎn)之間的偏差，在車床上完成了螺紋跟蹤修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用研究，實(shí)現(xiàn)了“螺紋重復(fù)切削”功能。進(jìn)一步完成了自動(dòng)編程和加工動(dòng)態(tài)仿真軟件的設(shè)計(jì)，軟件包括主控模塊、跟蹤參數(shù)輸入模塊、數(shù)控代碼生成模塊、跟蹤螺紋仿真模塊。在軟件中只需輸入幾何參數(shù)，即可生成螺紋的數(shù)控加工程序并進(jìn)行加工動(dòng)態(tài)仿真，以檢驗(yàn)數(shù)控程序的正確性。改造后的數(shù)控系統(tǒng)可靠性高、性能穩(wěn)定、操作界面友好、降低了操作者的勞