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機床的切削加工是由刀具與工件之間的相對運動來實現的,其運動可分為表面形成運動和輔助運動兩類。
表面形成運動是使工件獲得所要求的表面形狀和尺寸的運動,它包括主運動、進給運動和切入運動。主運動是從工件毛坯上剝離多余材料時起主要作用的運動,它可以是工件的旋轉運動(如車削)、直線運動(如在龍門刨床上刨削),也可以是刀具的旋轉運動(如銑削和鉆削)或直線運動(如插削和拉削);進給運動是刀具和工件待加工部分相向移動,使切削得以繼續(xù)進行的運動,如車削外圓時刀架溜板沿機床導軌的移動等;切入運動是使刀具切入工件表面一定深度的運動,其作用是在每一切削行程中從工件表面切去一定厚度的材料,如車削外圓時小刀架的橫向切入運動。另外,加工中心鏜孔時由于切屑的流出方向在不斷地改變,所以刀尖、工件的冷卻以及切屑的排出都要比車床加工時難的多。
輔助運動主要包括刀具或工件的快速趨近和退出、機床部件位置的調整、工件分度、刀架轉位、送夾料,啟動、變速、換向、停止和自動換刀等運動。
為能夠良好的連接高轉速的電機軸和低轉速的蝸桿,同時確保傳動的直線性,我們采用了行星齒輪進行連接,主要是考慮到其在保證減速的同時具有體積小,承載能力大,工作平穩(wěn)等優(yōu)點。因為行星齒輪兩端存在著較大的速度差,所以在設計的時候需要對其內部齒輪接觸進行分析及優(yōu)化,采用有限元分析軟件ANSYS可以有效地分析受力部位及受力大小,從而縮短研發(fā)周期,提高開發(fā)效率。機床傳動機床的傳動機構指的是傳遞運動和動力的機構,簡稱為機床的傳動。為提高控制精度和機器工作精度,采用工業(yè)上廣泛應用的PLC控制技術對鏜孔機的伺服電機進行控制,PLC控制的簡易性和重復讀寫性使設備能夠更好地根據不同切削對象進行相關參數調整,實現參數化控制??紤]到控制的靈活性,利用兩個伺服電機分別對設備的主軸和進給系統進行控制;考慮到操作的簡易性,我們自制了PLC控制的相應觸摸屏式操作臺。
便攜式船用鏜孔機在機械結構上進行了優(yōu)化設計,在控制系統上進行了開發(fā),提高了鏜孔加工精度,實現了參數化加工,降低了勞動強度,提高了工作效率,并且能夠很好地適用于船舶軸系和關鍵部件的加工和維修,具有很好的推廣應用價值。
影響調頭鏜孔同軸度的因素
工件的定位夾緊誤差。對于機床的動態(tài)精度,尚無統一標準,主要通過切削加工典型零件所達到的精度間接的對機床動態(tài)精度作出綜合的評價。當在普通的臺式或刨臺式銑鏜床上實施調頭鏜孔,而孔的同軸度要求較高,機床本身精度明顯不能滿足要求時,借助于各種輔具的,來達到加工出高同軸度長孔的目的,是行之有效的一種方法。借助輔具精度這一方法的實質是利用機床的動力和運動,保證加工出零件所需的相應廓形,這樣的“借精度”只能用在普通機床由人工操作完成的加工之中。不難看出,為確保調頭鏜孔的同軸度,主要的是量具、檢測系統以及鏜成孔的標示物等輔具的精度,只要這些器具的精度足夠,就能夠保證所加工工件的同軸度,所謂“借精度”的涵義就在于此。這些量具、標示物,在車間常用的有:千分表、測量儀、檢驗套、檢驗棒、導套、定位套及定位桿等。
在長孔鏜削加工工藝中采取提高機床等加工設備的精度,借助于輔具的精度,采用誤差補償技術等措施,以確保調頭鏜孔的同軸度,從而保證加工質量。工作臺定0°位,調整工件側基面“A”與工作臺縱向移動平行,平行度小于0。通過以上兩種不同加工工藝分析得出:①同軸度要求不高的同軸孔系,可以采用常用調頭鏜孔的方法;同軸度要求高的及跨距較大的孔系,采用改進后的調頭鏜孔方法。②改進后的調頭鏜孔加工方法,適用于跨距大的同軸孔系和同軸度要求高的長、深孔。③改進后的調頭鏜孔加工方法,孔的同軸度質量得到了保證,測量所用工具和檢具均為通用工具。