全功能数控机床数控系统中的刀具补偿系统(二)
2.加工中心、数控铣床刀具补偿
加工中心、数控铣床的数控系统,刀具补偿功能包括刀具半径补偿、夹角补偿和长度补偿等刀具补偿功能。
(1)刀具半径补偿(G41、G42、G40)刀具的半径值预先存入存储器HXX中,XX为存储器号。执行刀具半径补偿后,数控系统自动计算,并使刀具按照计算结果自动补偿。刀具半径左补偿(G41) ...
全功能数控机床数控系统中的刀具补偿系统(三)
例求3′点的坐标,2点坐标(40,85),3点坐标(70,105)。
A=y2-y3=-20
B=x3-x2=30
C=x3y2-ybx2=1750
求出圆心坐标为(85,105)。
两等距线方程联立:
-20x+30y=1750+144.222
(x-85)+(y-105)=(15+4)
解出x="66".134y=107.231
即3′点的坐标为(66.34,107.231),刀具中心轨迹上其他基 ...
直线电动机实现机床进给系统零传动(一)
1引言
高速化、精密化和模块化是现代制造技术的发展方向。新的切削理论认为:当切削速度达到一定程度(约500m/min)后,切削区温度不再上升,并且切削力反而会减小,刀具磨损也减少。这样在提高生产率的同时还能提高零件的表面质量和加工精度。
一般来说,高速加工的切削速度和进给速度都比常规加工要高出一个数 ...
直线电动机实现机床进给系统零传动(二)
直线电动机的缺点是:首先直线电动机端部磁场的畸变影响到行波磁场的完整性,使直线电动机损耗增加,推力减小,而且存在较大的推力波动,这就是直线电动机特有的“端部效应(EdgeEffect)”。直线电动机的结构特点决定了端部效应是不可避免的。其次直线电动机的控制难度大,因为在电动机的运行过程中负载(如工件重量、切 ...
直线电动机实现机床进给系统零传动(三)
国内直线电动机的研究情况
虽然国内研究直线电动机的单位不少,但将直线电动机作为机床或加工中心进给系统研究的主要有3所大学:广东工业大学成立了“超高速加工与机床研究室”,主要研究和开发“超高速电主轴”和“直线电动机高速进给单元”。他们研究的是直线感应电动机,开发了GD-3型直线电动机高速数控进给单元 ...
直线电动机实现机床进给系统零传动(四)
控制技术的研究
控制技术是直线电动机设计的另一个重点和难点。
直线伺服系统运行时直接驱动负载,这样负载的变化就直接反作用于电动机:外界扰动,如工件或刀具质量、切削力的变化等,也未经衰减就直接作用于电动机:电动机参数的变化也直接影响着电动机的正常运行:直线导轨存在摩擦力:直线电动机还存在齿槽 ...
凸轮轴磨削工艺(一)
过程优化是如今不断发展和不断适变的机加工厂要完成的基本“训练”。提高国际竞争力、缩短零件加工时间以及“恨不能今天订货昨天就生产好”的交货时间要求他们必须这样做。遗憾的是,优化凸轮轴凸角磨削过程从来没有起作用和达到预期目标。
其成功率在很大程度上依赖于操作员的经验及直觉。充分考虑已知机床动态约 ...
凸轮轴磨削工艺(二)
参数输入
在表面上,对有如凸轮轴磨削这么复杂的制造过程进行模型制作训练看起来似乎一点都不直观。但是,它是一种比较简单的输入已知且已公布的机床、砂轮及冷却液值的过程。
热模型制作模块建立在现有加工速度优化和加速修匀程序基础上,这种程序除了材料去除率和凸角升程分布图外,还考虑传统的机床性能变量 ...
凸轮轴磨削工艺(三)
另一个曲线图以凸轮轴旋转(单位:度)与表面深度之间的关系表示温度分布。这种图表示各种温度在凸角圆周某特定点都达到什么样的深度。
一般地,要绘制整个磨削循环以用于分析,包括粗加工和精加工(软件可以制作凸轮轴最多转20圈的模型)。由基准数据表明加工过程应该保持在什么样的温度水准和穿透深度,具体情况依据 ...
线性马达在机床上的应用与展望
介绍直线电机在高速和超高速加工、超精密加工和异形截面加工等方向的应用。
1前言
随着电子技术突飞猛进的发展,高速度多功能的或专用的微处理器及信号处理器的大量涌现(如DSP),直线电机在机床领域的应用迎来了它的高潮。从1996年的美国芝加哥机床展览会IMTS`96,日本第18届国际机床展览会,到1999年巴黎国际E ...
CBN刀片系列/多任务机床解决方案
CBN刀片系列
山特维克可乐满推出新的CBN(立方氮化硼)刀片系列。这些刀片是为了淬硬钢零件加工时的高质量表面以及高生产率加工而开发的。
具有新型Safe-Lok(安全锁)结构的CB7015刀片,在连续和轻微断续条件下精加工即使有高的切削速度,也可以提供可预测的性能。
Safe-Lok(安全锁)多角技术采用机械锁定CBN刀片并使其 ...
机床零件磷化处理的研究
磷化处理就是将金属浸在由磷酸、磷酸盐和其他成分组成的磷化液中,经过化学作用而在金属表面生成一种不溶性的磷酸盐层,俗称磷化膜。磷化膜主要由磷酸铁、锌、锰、钙等的盐组成,厚度一般在5~20μm,颜色一般由暗灰到黑灰色,它与基体结合牢固,具有良好的润滑肚、耐蚀性及较高的电绝缘性等。磷化膜主要用作涂料的底层 ...
数控加工的刀位计算
数控编程的核心内容是计算数控刀轨上的刀位点。下面简单介绍数控加工刀位点的计算原理。
数控加工刀位点的计算过程可分为3个阶段。
(1)加工表面的偏置。如图1所示,刀位点是刀具中心点的移动位置,它与加工表面存在一定的偏置关系。这种偏置关系取决于刀具的形状和大小。例如,当刀具为半径R的球头刀时,刀轨(刀具中心的 ...
基于有限元分析的现场铣床横梁结构优化
摘要:针对在加工中由于横梁部件刚度不足在工件表面产生波纹状刀痕的情况,使用三维软件SolidWorks以及有限元分析插件CosmosWorks对现场铣床进行建模和静、动态性能的分析,依据横梁振动相对变形的振型和幅值,以及机床的工作环境和机床设计的结构力学理论,提出了对横粱的几项改进建议,通过有限元分析其性能有较大提高, ...
数控铣床加工特殊零件的夹具
数控铣床加工的工件一般都比较复杂,也经常用到一些夹具,这样既有利于提高加工效率也利于保证加工精度。笔者在实际批量生产加工一种电子秤的零件时,就曾遇到了带有曲线对称零件的正、反面加工倒角的问题。针对这类零件我设计了一套夹具,用此夹具装夹工件进行加工时,能有效地减少工件的装夹和定位时间,提高了加工效率和加工精 ...
提高机床转动角度精度的方法
目前,我国常见的普通机床中转动角度精度大多为1°或0.5°,而在实际生产中往往会遇到角度精度要求更高的工件。如:X53K立式升降台铣床立铣头,原有刻度盘的分度值为每格0.5°(如图1所示),要想加工角度精度要求高的工件就很难保证。笔者在实际工作中对铣床稍作改进,便收到了很好的使用效果。其主要方法介绍如下:
图1
(1)基本结 ...
螺旋齿刀具的数控刃磨系统的研究(一)
在对螺旋齿刀具的数控刃磨方法进行研究的基础上,提出了获取螺旋线形切削刃几何参数的方法,对刃磨螺旋齿刀具的经济型数控工具磨床控制系统的软硬件的设计及开发实施技术进行了介绍。
1前言
螺旋齿刀具是指切削刃为螺旋线形的切削刀具,如圆柱形铣刀、立铣刀及螺旋槽铰刀等。这类刀具的刃磨一般是在工具磨床上 ...
螺旋齿刀具的数控刃磨系统的研究(二)
为防止C向的测量超程误差(因刀齿与测量头之间距离不足一个脉冲当量产生的,该误差小于一个脉冲当量)影响螺旋线导程精度,一方面应尽可能减小步—进电动机每步刀具转过的弧长当量δ。选用步距角较小的步进电动机,刃磨较大直径刀具时用小的传动比可以减小δ值。
另一方面,增大Z向测量长度也可减小C向超程误差对螺旋 ...
同步测量——节省机床校准时间的测量方法(一)
常规测量数控机床位移误差的方法是静态的——在每次测量间隔机器要停几秒钟稳定下来,然后采集定位数据。对于小间距或长行程机床的测量,这意味着需要相当可观的停机时间。而同样的测量,采用不间断的同步数据采集,仅需几分钟。事实上,不间断的同步数据采集还可以测量更多的点,提供更多的细节且省时间。譬如,如果每 ...
同步测量——节省机床校准时间的测量方法(二)
实验过程
用一带高数据速率PCMCIA界面卡以及外触发器的多普勒系列的激光校准系统,以每秒10,000数据速率不停地同步采集数据。大气压力传感器、空气温度传感器及材料温度传感器可以自动补偿波长变化带来的测量误差,材料的热膨胀在激光系统的标准以内。LDDM的激光头放在工作平台上,而反射镜安置在垂直加工中心的主 ...
数控铣削加工宏程序与CAD/CAM软件生成程序的性能对比(一)
任何数控加工只要能够用宏程序完整地表达,即使再复杂,其程序篇幅都非常有限,可以说任何一个比较合理、优化的宏程序,极少会超过60行,换算成字节数,至多不过2KB。一方面,宏程序天生短小精悍,即使是最廉价的机床数控系统,其内部程序存储空间再小也会有个10KB左右(FANUC 0i系统的标准配置一般为128KB或256KB,其他 ...
数控铣削加工宏程序与CAD/CAM软件生成程序的性能对比(二)
这样任意曲面自然都能对付,而且也是完全合理的做法,但是在加工规则曲面如球面时,工艺上就出现了一些问题。由于CAD/CAM软件构造曲面的底层数学模型所限,也由于CAD/CAM软件对曲面生成刀路的逼近原理所限,在走事实上真正的整圆或圆弧时,软件无法智能地判断这里其实是“真正的整圆或圆弧”,生成的程序并不是G02/G03 ...
硬车削技术及其应用(一)
车削加工是机械制造业中最基本、最广泛、最重要的一种工艺方法,它直接影响生产的效率、成本、能源消耗和环境保护。由于现代科学技术的发展,各种高强度、高硬度的工程材料越来越多地被采用,传统的车削技术难以胜任或根本无法实现对某些高强度、高硬度材料的加工,而现代的硬车削技术使之成为可能,并在生产中取得明显 ...
硬车削技术及其应用(二)
2.硬车削是洁净加工工艺
大多数情况下,硬车削无须冷却液。事实上,使用冷却液会给刀具寿命和表面质量带来不利影响。因为,硬车削是通过使剪切部分的材料退火变软而形成切削的,若冷却率过高,就会减小由切削力而产生的这种效果,从而加大机械磨损,缩短刀具寿命。同时硬车削可省去与冷却液有关的装置,降低生产成 ...
硬车削技术及其应用(三)
2.陶瓷材料
陶瓷刀具具有高硬度(91~95HRA)、高强度(抗弯强度为750~1000 MPa)、耐磨性好、化学稳定性好、良好的抗粘结性能、摩擦系数低且价格低廉的特点。使用正常时,耐用度极高,车速可比硬质合金提高2~5倍,特别适合高硬度材料加工、精加工以及高速加工,可加工硬度为62HRC的各类淬硬钢和硬化铸铁。常用的有氧 ...