螺紋零件的加工

螺紋零件的加工

零信號是唯一的控制信號，在控制車輛減速過程中不會出現(xiàn)唯一的信號，因此控制編號只能是控制編號。對于沿工藝上現(xiàn)有螺釘螺旋線的零件，實(shí)現(xiàn)零件的零信號位置與原螺釘螺旋線的起點(diǎn)一致，確保沿原始螺釘溝進(jìn)行加工，避免無序清創(chuàng)損壞原有螺釘。也就是說，在控制螺釘加工時(shí)，邱刀的插入距離不同，因此有以下刀法。1主軸零位信號的標(biāo)識手動對刀,顧名思義,是螺紋數(shù)控加工時(shí)的切削進(jìn)給對刀由操作者手動地實(shí)現(xiàn),利用手動對刀來進(jìn)行螺紋數(shù)控加工其還是遵循傳統(tǒng)的“定位—夾緊—加工”這一制造操作模式,先由人工實(shí)現(xiàn)待加工工件的定位,然后夾緊,再進(jìn)行數(shù)控加工。要實(shí)現(xiàn)此類工件的定位,其最為困難的是要保證已有螺紋螺旋線的起點(diǎn)和主軸上零位信號相一致,在實(shí)際中,工件上已有螺紋螺旋線的起點(diǎn)位置是可見的、已知的;而主軸光電編碼器是安裝在主軸箱中,主軸零位信號位置對于操作者來說是未知的、不可見的,這樣實(shí)現(xiàn)這個(gè)定位的關(guān)鍵就是要把主軸零位信號位置由對于操作者來說是未知的、不可見的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷摹⒓褐臓顟B(tài),這樣操作者就可以人工調(diào)整工件和主軸上零位信號之間的位置關(guān)系,使工件上螺紋螺旋線的起點(diǎn)和主軸上零位信號相一致。把主軸零位信號位置轉(zhuǎn)變?yōu)閷τ诓僮髡邅碚f是可見的、已知的,所需要做的主要工作為檢測出數(shù)控車床的主軸零位信號位置并以某種可見的方式把它標(biāo)識出來。主軸零位信號位置標(biāo)識出來了,剩下的工件定位工作就可以由操作者手工完成了。本文對此不做詳述。2固定—自動對刀手動對刀的方法還是遵循傳統(tǒng)的“定位—夾緊—加工”這一制造操作模式,即先定位,再加工。如何在工件不定位的情況下進(jìn)行數(shù)控加工,實(shí)現(xiàn)車刀能在螺紋螺旋線的起點(diǎn)切入進(jìn)行切削,完成對工件的數(shù)控加工,這就需要從根本上打破傳統(tǒng)制造操作模式的約束,采用“固定—尋位—加工”這一全新的制造操作模式,即工件在加工前不在機(jī)床上定位,只需隨機(jī)地固定其狀態(tài)即可。加工開始時(shí),先用工件信息獲取系統(tǒng)或其它辦法獲取工件輪廓信息;然后以模式識別和尋位計(jì)算等手段求得工件的真實(shí)狀態(tài),并由此得到加工坐標(biāo)系與設(shè)計(jì)坐標(biāo)系之間的實(shí)際關(guān)系;最后根據(jù)這些實(shí)際信息,自適應(yīng)地生成刀具軌跡和機(jī)床運(yùn)動控制命令,即可加工出符合要求的零件,這就是自動對刀的方法。自動對刀采用的“固定—尋位—加工”模式與傳統(tǒng)的模式有著重大差別,它以主動尋位代替被動定位,以順應(yīng)現(xiàn)實(shí)靈活加工代替按既定關(guān)系強(qiáng)制加工。對于此類工件的加工,主動尋位的關(guān)鍵是確定每次切削進(jìn)刀點(diǎn)的位置;順應(yīng)現(xiàn)實(shí)靈活加工所要解決的問題是根據(jù)主動尋位所獲得的信息,能動態(tài)的對刀具路徑進(jìn)行校正,達(dá)到實(shí)時(shí)生成可滿足加工要求的刀具軌跡路徑和機(jī)床運(yùn)動控制命令的目的,完成對工件的加工。3自動對刀改造自動對刀方法與手動對刀方法相比,可提高生產(chǎn)率和加工精度,加工精度的一致性也容易確保,但若要實(shí)現(xiàn)自動對刀,對數(shù)控車床的改造工作量很大,要增加工件信息獲取系統(tǒng)以及對數(shù)控系統(tǒng)增加許多功能模塊,不但改造成本高,而且對技術(shù)的要求很高。為此,綜合它們的長處,可使用另一種對刀的方法——半自動對刀。3.1準(zhǔn)工件螺紋螺旋線起點(diǎn)與周向定位對于此類需沿工件上原有螺紋螺旋線進(jìn)行螺紋加工的工件的加工,若按照傳統(tǒng)的“定位—夾緊—加工”的制造操作模式,工件的定位有兩方面的內(nèi)容,一是實(shí)現(xiàn)刀具對工件的軸向定位,即將刀具對準(zhǔn)工件螺紋螺旋線的起點(diǎn);二是實(shí)現(xiàn)工件的周向定位,即實(shí)現(xiàn)工件螺紋螺旋線起點(diǎn)位置與主軸零位信號位置相一致。刀具對工件的軸向定位,在實(shí)際操作中用人工的方法可較精確的實(shí)現(xiàn),而工件的周向定位,在實(shí)際中只憑人工的方法是很難實(shí)現(xiàn)的,這樣工件就不能完全定位,此時(shí)按傳統(tǒng)的制造操作模式就不能完成工件的加工,因此需要采用“固定—尋位—加工”這一全新的制造操作模式,先將工件簡單定位,即先由人工實(shí)現(xiàn)刀具對工件的軸向定位,此為“固定”,而工件的周向定位,則是利用一個(gè)尋位模塊以軟件的方式動態(tài)的實(shí)現(xiàn),此為“尋位”,最后再進(jìn)行加工。3.2螺紋螺旋線的軸向定位實(shí)現(xiàn)刀具對工件的軸向定位,以圓柱螺紋為例,如圖1所示,數(shù)控加工的坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)定在車床主軸的回轉(zhuǎn)中心線上,其操作方法為:先將工件夾緊固定,再用數(shù)控車床的手動鍵移動刀具,使刀具刀尖對準(zhǔn)工件上螺紋螺旋線的B點(diǎn)(工件上某一螺紋溝槽的底部),再沿Z正向移動螺距整數(shù)倍的距離到達(dá)的A點(diǎn)位置作為螺紋螺旋線的起點(diǎn)位置,這樣就實(shí)現(xiàn)了刀具對工件的軸向定位,對工件進(jìn)行數(shù)控加工時(shí),以圖中A點(diǎn)作為每次螺紋切削進(jìn)給的起點(diǎn),A點(diǎn)位置為B點(diǎn)沿Z正向移動nt距離,且nt>l(t為螺距,n為整數(shù),l為B點(diǎn)到工件端面的Z向距離)。3.3零位脈沖信號的校正工件軸向定位后,由于其周向沒有定位,要對其進(jìn)行補(bǔ)償校正,此時(shí)就需要先確定它們之間的角度相對偏差量,這可由主軸增量式光電編碼器輸出的表示主軸位置的計(jì)數(shù)脈沖信號和零位脈沖信號來共同確定。設(shè)增量式光電編碼器每轉(zhuǎn)輸出的計(jì)數(shù)脈沖數(shù)為N0,工件簡單定位后,主軸開始轉(zhuǎn)動,光電編碼器的計(jì)數(shù)脈沖隨即開始輸出,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)到零位信號位置時(shí),零位脈沖信號輸出,設(shè)此時(shí)計(jì)數(shù)脈沖數(shù)輸出數(shù)為N1,由此就可以確定工件螺紋螺旋線的起點(diǎn)與主軸零位信號位置之間的角度相對偏差值為:進(jìn)一步可確定在此轉(zhuǎn)向上所需的角度補(bǔ)償量為:上式表明在零位脈沖信號發(fā)生后再計(jì)(N0-N1)個(gè)計(jì)數(shù)脈沖主軸就又轉(zhuǎn)到了刀具對準(zhǔn)工件螺紋螺旋線起點(diǎn)的位置。這樣就提出了一種利用動態(tài)校正的零位脈沖信號進(jìn)行控制的方法,其以原零位脈沖信號為基準(zhǔn),動態(tài)獲取了主軸零位信號位置與工件螺紋螺旋線起點(diǎn)位置之間的角度補(bǔ)償量后,對原零位脈沖信號進(jìn)行補(bǔ)償校正后得到一個(gè)新的校正后的零位脈沖信號,此脈沖信號的發(fā)生位置就與工件螺紋螺旋線起點(diǎn)位置相一致了,再以此校正后的新的零位脈沖信號來控制工件的加工,就能解決此類工件加工中的“亂扣”問題,從而實(shí)現(xiàn)對此類工件的數(shù)控加工了。由于增量式光電編碼器在靜止?fàn)顟B(tài)下無脈沖輸出信號,無法確定主軸靜止時(shí)的絕對位置,因此對于角度補(bǔ)償值的確定和對原零位脈沖信號的校正都必須在動態(tài)的情況下完成,可以利用一個(gè)基于8031單片機(jī)的零位信號動態(tài)校正系統(tǒng)來完成這些工作,這個(gè)動態(tài)校正系統(tǒng)的主要作用為:實(shí)時(shí)地確定主軸零位信號位置與工件螺紋螺旋線起點(diǎn)位置之間的角度補(bǔ)償值和生成新的校正的零位脈沖信號。通過上述對這三種對刀方法的介紹以及對它們的優(yōu)缺點(diǎn)的比較,可以看出:在這三