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車床增加數(shù)控花紋軋輥銑削的改造
閱讀:515 發(fā)布時(shí)間:2013-1-28、數(shù)控花紋軋輥銑削裝置的用途
銑削軋輥圓柱表面花紋孔型,適用于加工圖1所示兩種花紋孔型,通過選配掛輪,也可加工其它類型的軋輥孔型。
2、數(shù)控花紋軋輥銑削裝置組成與技術(shù)參數(shù)
本裝置由分度床頭箱、銑頭架及尾座等組成。銑頭架X、Z坐標(biāo)移動(dòng)由FANUC 0—TD數(shù)控系統(tǒng)控制,與分度床頭箱的分度運(yùn)動(dòng)配合,完成同一方向、圓柱外表面上花紋孔型自動(dòng)循環(huán)加工(圖2)。主要技術(shù)參數(shù)如下:
圖2 數(shù)控花紋軋輥銑削裝置傳動(dòng)圖
銑削花紋軋輥孔型范圍(直徑×長(zhǎng)度)750mm×1900mm,工件zui大重量10.5t,主軸中心高500mm,主軸分度轉(zhuǎn)速范圍0.1~0.29r/min,分度角3°3′3″,銑頭架Z及X坐標(biāo)移動(dòng)速度0.1~2000mm/min及0.1~2700mm/min,銑頭轉(zhuǎn)位角度±47.5°,尾座套筒行程300mm,分度床頭箱及銑頭架伺服電動(dòng)機(jī)功率為3kW及X1.0kW,Z1.5kW。
3、數(shù)控花紋軋輥銑削裝置主要結(jié)構(gòu)
分度床頭箱
分度床頭箱位于床身右端,用途是使工件裝卡在其花盤上進(jìn)行分度,每次旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度(工件上同方向相鄰孔型所占的圓周角)。基本轉(zhuǎn)角設(shè)置了兩種:(1/59)×2p及(1/41)×2p,這兩種轉(zhuǎn)角與前述圖1形狀相對(duì)應(yīng),變換孔型方向轉(zhuǎn)角為(1/118)×2p及(1/82)×2p兩種,并與前述圖1花紋形狀相對(duì)應(yīng)。當(dāng)兩種轉(zhuǎn)角與工件要求轉(zhuǎn)角不同時(shí),可利用圖2中Ⅱ、Ⅳ軸右端懸伸部分加掛輪來解決。其分度原理如下:每次分度Ⅱ軸只轉(zhuǎn)一圈就停止,工件不同轉(zhuǎn)角是依據(jù)接通不同傳動(dòng)比齒輪副來達(dá)到的。如(1/59)×2p的轉(zhuǎn)角是通過1/59轉(zhuǎn)=(1/59)×2p弧度。
銑頭架
銑頭架能完成銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、X軸及Z軸的數(shù)控直線運(yùn)動(dòng)(進(jìn)給及快速),還具有供機(jī)床調(diào)整用的銑頭主軸繞X軸轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)和銑刀主軸套筒的微量移動(dòng)運(yùn)動(dòng)(對(duì)刀用)。
尾座
尾座位于床身的左端,尾座可以沿床身縱向移動(dòng),工件的松卡及頂緊靠移動(dòng)尾座上體中的套筒來完成。
圖3 銑削起始對(duì)刀位置
圖4 銑頭架移動(dòng)程序關(guān)系
4、銑削花紋孔型的動(dòng)作循環(huán)
首先根據(jù)工件要求及花紋孔型選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)的置放位置即1/41、1/59或掛輪選配出的其中一個(gè)位置,將自動(dòng)與手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)扳至自動(dòng)循環(huán)位置。
按花紋孔型方向調(diào)整銑頭角度,并將銑頭架移至右端的*個(gè)孔型的位置(圖3)。
輸入程序(按孔型Z坐標(biāo)編程并輸入)。
選擇銑刀主軸轉(zhuǎn)速(通過掛輪選定)及選定進(jìn)給速度(一般進(jìn)給速度選在20mm/min)。
動(dòng)作循環(huán)(圖4)。
第1個(gè)加工循環(huán)
起動(dòng)銑刀旋轉(zhuǎn),銑頭架沿X坐標(biāo)快速移動(dòng)AB距離趨近工件至B點(diǎn),然后以進(jìn)給速度移動(dòng)BC距離至C點(diǎn),銑頭架延遲瞬間后快速退回,移動(dòng)CA距離至A點(diǎn)。第1個(gè)孔型加工完畢后,為了加工第2個(gè)孔型,首先銑頭架沿Z軸向左移動(dòng)1個(gè)孔型節(jié)距OD(圖3),然后沿X軸重復(fù)第1個(gè)孔型的加工順序,繼而再向左移動(dòng)1個(gè)Z軸(軸向)節(jié)距加工第3個(gè)孔型……直至加工完本行中zui左邊一個(gè)孔型之后,分度床頭箱進(jìn)行分度,進(jìn)行第2行zui左端一個(gè)孔型的加工,銑頭架向右移位加工第2個(gè)孔型……至第2行zui右端一個(gè)孔型加工完后分度,加工第3行,如此繼續(xù)下去(圖)直至zui后一行的zui后一個(gè)孔型加工完畢,退刀,至此同一個(gè)方向的孔型全部加工完畢(第1個(gè)加工循環(huán)完畢)。銑刀停轉(zhuǎn)。
圖5 孔型加工
第2個(gè)加工循環(huán)
將銑頭架銑刀軸線(圖3)扳成與第1種孔型方向成90°(據(jù)孔型方向要求)的位置,將分度轉(zhuǎn)換開關(guān)(實(shí)現(xiàn)前述圖1中兩種花紋軋輥孔型的開關(guān),亦通過圖2中電磁離合器YC1~YC4得電與否使傳動(dòng)鏈中不同齒輪嚙合)扳成1/118或1/82的位置。然后進(jìn)行一次手動(dòng)分度。銑頭架向右移位,移位距離為孔型軸向節(jié)距的1/2,起動(dòng)自動(dòng)循環(huán),銑刀旋轉(zhuǎn)并依照?qǐng)D5b所示步驟進(jìn)行加工,直至第2種孔型方向的zui后一個(gè)孔型銑削完畢(第2個(gè)加工循環(huán)完畢)。退刀、銑刀停轉(zhuǎn)。至此一根花紋軋輥外圓柱面的交錯(cuò)的花紋孔型加工結(jié)束。