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供稿︰中國工控網 2017/9/26 10:14:04

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  • 關鍵詞︰ 數控技術 蝸桿銑齒機
  • 摘要︰數控技術應用于蝸桿銑齒機設備上,通過數控技術改變機床的加工精度和減小操作者的勞動強度,從而提高生產效率,降低成本。

0 引言

  經濟的飛速發展,使得市場經濟的競爭日益激烈,為了適應競爭激烈的市場環境,企業必須從經濟效益和社會效益考慮,提高自身的生產效率,縮減成本,來適應市場經濟。在市場調研過程中,企業對裝備工業的技術水平和現代化程度要求隨之增高,以提高制造能力和水平,提高對動態多變的市場經濟的適應能力和競爭能力。

  因此,數控在現代制造業中,佔據主導地位。在A公司考察過程中,該公司提出將數控技術應用于蝸桿銑齒機(專用設備),以提高生產效率和加工質量,降低工人勞動強度,從而實現提高經濟效益和社會效益。

1 蝸桿銑齒機工作原理及效率

  蝸桿銑齒機,作為專用設備,主要用于圓弧多頭蝸桿軸的加工。如圖1所示,其工作原理為︰工件10采用一夾一頂的裝夾方式,主動力為主電機1帶動工件10及刀架11旋轉,刀架進給通過進給電機5帶動進給絲杠13,傳動刀架快速移動,進刀通過進給手輪6手搖使刀架勻速進給,工件10旋轉與刀架11旋轉比例通過掛輪調整比例,銑刀Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ每一圈同時對工件同一螺旋槽的兩側及底部進行一次加工(單頭蝸桿),如果為雙頭蝸桿,則調整掛輪,通過刀架旋轉兩圈對蝸桿進行一次加工,然後通過手搖輪進刀,再進行加工。由于次加工過程需要人工進給,並且記憶刀架旋轉圈數,才可以進刀,並且加工余量大,操作人員勞動強度大,如出現遺漏,必須重新進行加工,且加工精度不高,必須專人專機,從而,使得加工效率低,操作人員勞動強度大,產品質量不高,廢品率高。從而影響企業的生產效率及經濟效益。

2 提出問題與方案設計

  為了改變上述現狀,A公司提出將數控技術應用于蝸桿銑齒機設備上,要求通過數控技術改變機床的加工精度和減小操作者的勞動強度,從而提高生產效率,降低成本。

  通過對上述蝸桿銑齒機的工作原理及運行過程中出現的弊端的分析,要達到要求,必須改變設備的傳動精度及進給方式,工件旋轉采用主軸伺服電機,以實現分度精準,傳動采用滾珠絲杠副傳動,提高進給精度,刀架旋轉采用分圈技術,並將旋轉改為精密渦輪蝸桿副傳動,伺服電機進行分度,可實現快速旋轉和勻速切削,並能與工件旋轉進行插補運動。經過改進可以全面提高產品的加工精度及其質量,減小操作者勞動強度,縮減操作人員數量,縮短加工時間,從而提高生產效率和經濟效益。

3 數控技術在蝸桿銑齒機的應用工作原理及效率

  將數控技術運用于蝸桿銑齒機,如圖2所示,其工作過程是︰加工程序經數控系統運行,對各軸發出運動指令,經過伺服驅動器控制各軸伺服電機運轉。其數控系統的控制工作過程為︰程序在數控系統運行,由運動指令控制各軸移動或旋轉,具體完成過程如圖3所示,數控系統發出指令給伺服驅動器,伺服驅動器驅動伺服電機運轉,通過旋轉編碼器將位移反饋回驅動器進行比對,再有驅動器將信息返回系統,以保證位移的準確,從而保證加工精度。

  數控蝸桿銑齒機的工作原理︰伺服主軸電機2接受到運動指令,進行旋轉,帶動工件旋轉或定向、分度等位移,根據蝸桿螺距與頭數不同,系統根據程序發出相應的指令。同時,進給電機8帶動滾珠絲杠副7轉動,使刀架做前後位移(進刀或退刀),主軸旋轉時,刀架旋轉伺服電機5接收運動指令,進行旋轉與主軸做插補運動,帶動刀架快速轉動或勻速轉動,快速轉動一個角度,當銑刀Ⅰ接近工件時,勻速轉動,進行螺旋槽一側的切削加工,刀具轉過固定的角度離開工件,刀架開始做快速轉動,當轉過固定角度,銑刀Ⅱ接近工件時,勻速轉動,進行螺旋槽另一側的切削加工,刀具轉過固定的角度離開工件,刀架開始做快速轉動,當轉過固定角度,銑刀Ⅲ接近工件時,勻速轉動,進行螺旋槽底部的切削加工,當刀具轉過固定的角度離開工件,第一次切削加工結束,信號開關10將取到刀架旋轉一周的信號,送入系統,系統將發出進刀指令,進行下次切削加工(單頭蝸桿);雙頭蝸桿時,系統在接收到刀架旋轉一周的信號時,將發出指令,讓主軸分度,然後,與刀架進行插補運動,加工第二條螺旋線,當刀架旋轉一周後,向系統發出信號,系統將發出進刀指令,進行下次切削加工,如此重復,直到螺旋槽加工深度到位。該工件加工完成。

  將數控技術應用于該機床,提高各軸的傳動精度,保證了零件的加工精度,減輕了操作者的勞動強度,縮短了加工時間,保證了工件的質量和一致性,而且,改變了專人專機的局面,實現一人多機的生產模式,降低了生產成本,從而提高經濟效益和社會效益。

  綜上所述,數控技術及數控裝備做為現代制造業的核心設備,將數控技術應用于專用設備是企業發展的一個創新,為企業、為社會的發展起到了推動作用,加速了企業的經濟發展,提高了企業的制造能力和水平,同時,提高了企業對動態多變的市場經濟的適應能力和競爭能力。

審核編輯(王靜)
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