基于TRIZ理论的数控镗铣床主轴松拉刀系统分析与优化

为了降低松拉刀力对数控机床主轴系统的影响,提高主轴使用寿命,对数控镗铣床主轴松拉刀系统进行分析与优化。首先,针对数控镗铣床主轴松拉刀机构进行了分析设计,并建立了三维模型;其次,研究了主轴在松刀和拉刀两种状态的受力情况,得到了对主轴轴承寿命影响较大的为松刀力。最后,采用TRIZ理论对主轴松拉刀系统进行优化。研究结果表明,该优化在不降低松拉刀力的前提下确实降低了松拉刀力对主轴系统的影响。     

60#刀柄拉、松刀力计算

介绍了数控机床上60#刀柄的松刀、拉刀力的计算过程,对产生拉刀力的碟形弹簧片的选择及提供松刀力的油缸(或气缸)的选型具有指导意义.     

碟型弹簧组的参数设计与应用

数控机床主轴松拉刀机构,几乎都采用通过碟型弹簧施加松拉刀力来实现主轴系统对刀柄的松开和拉紧。如图1所示主轴松拉刀系统,因其具有结构紧凑、     

一种低压电容式压力—电传感器

前言研究多种多样的电输出压力传感器是为了进行众多不同工作原理的压力测量。实际上,所有压力—电(P-E)传感器都由一个能将流体压力转换为机械位移或者力的流体压力敏感元件所组成。再将这种机械位移或者力转换成一个电输出。压力一电传感器的最普通的电输出是电阻的、电容的、电感的和磁阻的变化。     

基于电阻应变式称重传感器的电力电缆拉力测量仪设计

为防止电力电缆在生产及安装时由于机械牵引力过大而导致电缆变形,设计了一套电力电缆拉力测量仪。首先由力转换装置把牵引力转换成压力,然后电阻应变式称重传感器将该压力转换成电信号,再经过A/D模块进行采样,最后由单片机对数据进行处理,数据会被实时地保存在EEPROM中,并提供RS485通信和USB通信接口,可将数据传给PC机。通过加载试验、滤波和数据拟合确定了称重传感器输出信号与机械牵引力之间的分段式线性关系,对传感器进行标定。当机械牵引力在0~10 000 N内,最大测量误差为3.7%,平均误差约1.9%;当机械牵引力超过阈值时,仪器能够及时发出声光警报。     

一种新型螺栓预紧力测传感器

介绍一种新型电阻应变式传感器的工作原理和使用要点,该传感器可用来解决复杂环境下螺栓预紧力的测试问题。     

气液增压式浮动松拉刀机构设计研究

正随着制造加工技术的迅速发展,我国数控装备技术的发展也越来越快,特别在关键技术部件方面越来越受到业界的重视。加工中心为了实现高精度、高效率的生产加工,更换刀具过程以及更换完成以后要求装置的夹持力均匀可靠、动作敏捷以及回转平稳性好,技术人员为此研制了各种主轴自动松拉刀机构。因此数控机床动力主轴中的松拉刀机构是数控机床实现自动换刀的技术关键。     

数控机床主轴自动松拉刀结构分析

数控机床主轴是高精度自动化装备,其中松拉刀系统更是关键,机床主轴松拉刀设计要合理以满足主轴的使用可靠性、精度和寿命.文中对德国OTT-JAKOB公司的SK50型号的刀具松拉刀系统和国内机床厂家常用的液压松拉刀系统进行了分析研究.     

加工中心主轴拉刀机构的设计与研究

对加工中心主轴用的自动换刀装置-拉刀机构的结构进行了剖析,重点对拉刀机构拉刀力的实现原理进行了分析,对其增力机构的放大系数进行了详细计算,阐述了拉刀机构的设计思路及注意事项,为自主设计拉刀机构提供了依据。     

刀库及其自动换刀装置的换刀精度检测方法 和衰退规律研究

刀库及其自动换刀装置是数控机床用于储存和交换刀具的关键功能部件,其性能状态特别是换刀精度直接影响数 控机床能否准确、迅速地完成换刀,是影响数控机床可靠性的关键因素。 通过在主机现场搭建盘式刀库换刀精度检测试验 台,并提出基于两个激光位移传感器的换刀精度检测方法,借助加工中心工作台位置可通过数控系统精确控制,提出激光位 移传感器位置参数标定方法。 制定换刀精度试验方法,并开展 100 万次换刀试验,揭示刀库及其自动换刀装置换刀精度随 载荷和试验次数的变化规律,以及插刀前、拉刀前和拉刀后刀柄精度的变化规律,进而为如何减少刀柄插刀过程中对主轴的 冲击提供重要参考。     

数控铣床两瓣拉刀爪加工工艺研究

使用国产数控机床、数控系统、通用刀具,自制检验棒检测、以及刃磨高速钢,加工数控铣床中的两瓣拉刀爪,为了降低机床成本提供了有益参考。     

Modelling and simulation of an automatic grinding system using a hand grinder

A grinding process model for an automatic grinding system with grinding force control is developed in this paper. This grinding system utilises an electric hand grinder, driven by a CNC machine centre and a force sensor for force measurement. This model includes compliance of the grinding system and is initially represented by a series of springs. The stiffness of each component is estimated in this study and it is found that the model may be simplified into a single spring-mass system. A corresponding PID controller is designed for the purpose of grinding force control, which calculates the appropriate CNC spindle displacement according to the force measured by the force sensor. Computer simulation results show that the system settling time is less than 0.25 s.     

加工工件位置和姿态的自动检测、识别与校正方法

加工工件在数控机床工作台上位置的精确确定是数控系统研究中必须仔细考虑的问题。以数控机床为对象 ,提出了一种对有定位基准平面或工艺基准平面类工件位置和姿态精确确定的新方法 ,并论述了测量所用传感器的工作原理和实验考核。该方法可实现将工件粗略安装在工作台的合适位置上 ,使用自行研制的高精度检测传感器和有效的算法进行加工工件位置和姿态的自动测量、识别和校正 ,而无需夹具的精确定位 ,而且在测量系统上设置有自动减速单元以提高测量效率。通过实验证明了该方法是正确的、可行的。     

WSN在数控机床群与换刀机器人中的应用研究

为了实现换刀机器人与数控机床群的信息交换,研制了一个无线传感器网络.每台数控机床和换刀机器人都安装了一个传感器节点,数控机床传感器节点动态感知和采集数控机床的加工状态和换刀信息,并传输给换刀机器人的汇聚节点.换刀机器人一旦接收到换刀指令,立即执行数控机床的换刀任务,并将数控机床群感知采集的加工状态和换刀信息,通过GPRS传输到数控机床群远程控制中心,实现数控机床群远程实时监控.     

基于Pro/M的组合夹具结构分析

组合夹具作为一种先进的柔性工艺装备,特别适用于数控机床、加工中心等先进制造单元,是今后夹具技术发展的一个重要方向。组合夹具由一整套标准元件组装而成,用有限元法计算其在切削力和夹紧力作用下的应力应变,以模拟夹具在实际加工过程中的变形,提高夹具设计水平。Pro/Mechanica是Pro/ENGINEER的一个有限元分析模块,可以实现与三维CAD软件Pro/E的无缝集成,能有效提高装配体有限元分析的效率。因此,基于Pro/Mechanica进行组合夹具结构分析,可及时发现设计缺陷,缩短夹具研制周期,提高效率。     

渐开线花键粗拉刀优化设计及拉削过程数值模拟

针对渐开线花键拉削过程,建立了渐开线花键粗拉刀参数化模型,利用有限元方法对拉削切削过程进行数值模拟分析,获得拉削过程中刀具的应力、应变分布规律以及切屑形成过程及形态、切削过程中切削力变化规律、温度场分布,为拉刀设计优化和拉削工艺制定提供理论依据。     

用于加工中心的在线工件自动测量系统

介绍一种可用于加工中心的在线工件自动测量系统的构成及功能。该系统采用新型触发式传感器 ,可使刀具刀尖自身作为测头测试工件加工尺寸。该系统可用于工件的装夹找正 ,也可对工件进行自动在线测量 ,并能根据测量结果对加工误差进行补偿以提高加工精度     

Real‐Time Monitoring of Tool Fracture in Turning Using Sensor Fusion

The sensor fusion method using both an acoustic emission (AE) sensor and a built-in force sensor is introduced for on-line tool condition monitoring during turning. The cutting force was measured by a built-in piezoelectric force sensor, which was inserted in the tool turret housing of an NC lathe. FEM analysis was carried out to locate the most sensitive position for the sensor. A burst of AE signal was used as a triggering signal to inspect the cutting force. A significant drop in cutting force indicated tool breakage. The algorithm was implemented in a DSP board and the monitoring system was installed on a CNC lathe in an FMS line for in-process tool-breakage detection. The proposed system showed an excellent monitoring capability.