作者:常州技術(shù)師范學(xué)院機(jī)械系 劉瀏
LL+rdxJO^ 6suc:rp"; 小直徑麻花鉆(Ø1~3mm)的螺旋槽可在專用的磨床——磨槽機(jī)上加工,工人手工上料、夾緊、操作磨槽機(jī),在高速鋼毛坯上磨削出兩條對稱螺旋槽。其最大的缺點(diǎn)是生產(chǎn)準(zhǔn)備繁瑣,時間較長,Ø1~3mm小直徑麻花鉆規(guī)格很多,直徑、螺旋槽長度、螺旋線導(dǎo)程、螺旋角不一。鉆頭規(guī)格改變時,磨槽機(jī)傳動絲杠等零部件均需相應(yīng)改變。勞動條件差,快節(jié)奏的單調(diào)動作、磨削時產(chǎn)生的巨大噪聲、霧化的磨削液等都對操作工人的健康不利。為此,某廠委托我們對該磨槽機(jī)進(jìn)行數(shù)控改造,實(shí)現(xiàn)柔性加工、提高生產(chǎn)率與產(chǎn)品質(zhì)量,改善勞動條件。
q'tT)IgD IRa*}MJe 國家標(biāo)準(zhǔn)對螺旋槽并未提出非常高的要求,因此決定采用開環(huán)控制。該磨槽機(jī)的動作程序?yàn)椋荷狭稀鷬A緊→磨一條螺旋槽→分度→磨另一條螺旋槽→下料,均由步進(jìn)電機(jī)控制完成。
iSlVe~ef Q-5wI$= 磨槽機(jī)的結(jié)構(gòu)
oZtz"B DmsloPB?_ 磨槽機(jī)由工作臺料斗與砂輪架兩部分組成。
lUd,- [4yQ-L)]e 1 工作臺料斗結(jié)構(gòu)
=`H(`2 (eP)>G] 工作臺料斗的作用是裝夾毛坯和實(shí)現(xiàn)自動上下料,并使其形成螺旋線運(yùn)動。自動上下料是設(shè)計(jì)的難點(diǎn),具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時參照了加工中心自動換刀裝置。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意如圖1所示,主軸安放在工作臺上,工作臺安裝在矩形貼塑導(dǎo)軌上。由步進(jìn)電機(jī)1通過撓性膜片聯(lián)軸器連接滾珠絲杠副,驅(qū)動工作臺直線運(yùn)動。步進(jìn)電機(jī)2通過同步齒形帶驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動。步進(jìn)電機(jī)1與步進(jìn)電機(jī)2協(xié)調(diào)運(yùn)動,可形成任意導(dǎo)程的螺旋線。
r1]^#&V;MC "o^zOU 圖1 工作臺料斗結(jié)構(gòu)示意圖
CuNHDYQ&3 b}*hodzF 步進(jìn)電機(jī)4與齒輪齒條(頂針)機(jī)構(gòu)結(jié)合,可適應(yīng)不同的鉆頭長度。
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pd+ 具體的裝夾過程如下:
d+'+z %s% l1S1CS 1) 步進(jìn)電機(jī)1工作力矩很大,帶動主軸后退至固定擋塊處,再繼續(xù)向后,將已處于壓縮狀態(tài)的碟形彈簧繼續(xù)壓縮至適當(dāng)變形,導(dǎo)致彈簧夾頭打開。
5hMiCod [&:oS35O 2) 加工第1個工件時,料斗中的毛坯在自身重力作用下,落于毛坯導(dǎo)管引導(dǎo)槽中。步進(jìn)電機(jī)4通過齒輪齒條驅(qū)動頂針推動毛坯至加工位置,然后并不退回圖1所示頂針位置,而是在圖1所示毛坯位置。其后的裝夾,頂針先將加工后的工件推出,然后退回圖1所示頂針位置,再推動下一個毛坯。彈簧夾頭夾緊長度為10mm。鉆頭直徑為Ø1~3mm,為保證上下料動作可靠,料斗引導(dǎo)部分設(shè)計(jì)成可調(diào)。
L6.R?4B {5h_$a!TaU 3) 主軸前移,與固定擋塊脫離,碟形彈簧的彈力可使彈簧夾頭夾緊毛坯,上料、夾緊動作完成。
w?q"%F;/ <0m;|Ai'W 2 砂輪架結(jié)構(gòu)
t {}1f -(EqBr@_ 砂輪架結(jié)構(gòu)的作用主要是安裝砂輪,實(shí)現(xiàn)對麻花鉆螺旋槽的磨削,由異步電機(jī)、平臺、砂輪支架、滾珠絲杠副等組成,其示意圖見圖2。
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