可转位刀片周边数控工具磨床全自动控制技术研究
金属切削加工是机械制造业中使用最传统和最广泛的加工工艺方法。随着制造技术的发展,可转位刀具在现代金属加工中成为一种先进刀具,可转位刀片是可转位刀具的切削部分,对可转位刀具的加工精度和效率有直接和重要的影响。目前的先进制造业,高强度和高精度的可转位刀片使用量急剧增长,可转位刀片周边磨削是可转位刀片加工过程中的重要环节,但是在可转位刀片周边磨削技术研究方面,国内起步比较晚,国内高档可转位刀片周边磨床及高端可转位刀片均被国外产品所垄断。在此背景下,开展对高端国产可转位刀片周边磨床的研发具有重要的理论价值和现实意义。
本论文围绕“可转位刀片周边数控工具磨床全自动控制技术研究”这一课题,以实现高效、高精度和高智能化加工为自动控制目标,主要在以下几个技术方面作了深入的研究:
1.利用FAGOR8070数控系统的FGUIM软件,根据机床结构形式和刀片加工工艺设计了工具磨床的人机交互界面。通过现场调试使伺服系统的稳定性、快速响应性和高精度性达到最优状态。用PLC+NC的控制方式,实现对Y轴直线往复移动工作台的频率与振幅可调,同时实现了刀片在加工过程中,其Y轴可在独立轴模式和插补轴模式之间相互切换,满足刀片的不同加工工艺技术要求。
2.基于机器人控制器的MEL,FA-BASIC V语言,为可转位刀片周边数控工具磨床配套的RH-12SDH型机器人开发了控制程序,解决了水平多关节机器人装卸刀片、清洗刀片和检测刀片等疑难问题。
3.分析了砂轮尺寸、V形定位块定位精度和最小夹紧力等因素对可转位刀片加工精度的影响。在可转位刀片加工过程中,刀片的表面质量、形状精度和m值受多个因素影响,提出了磨削力自适应控制以实现恒定磨削力的磨削技术。
4.利用FAGOR8070数控系统的高级指令,实现工具磨床的三种控制模式:手动加工模式、自动单件加工模式和自动连续加工模式。实现了在刀片加工过程中,机械手、测头、碗形砂轮和修整轮根据需要有序而高效协调的运动。
可转位刀片;数控磨床;磨削力自适应;自动控制
厦门大学
硕士
测试计量技术及仪器
姚斌
2012
中文
TG580.2;TG659
83
2012-07-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）