基于信号共振稀疏分解的自动换刀装置故障诊断

针对刀库中刀柄拉钉可产生松动的故障,研究一种基于信号共振稀疏分解的自动换刀装置故障诊断方法。以链式刀库为例,采集刀柄拉钉在不同旋转角度时自动换刀装置在自动换刀过程中所产生的振动信号,利用双可调品质因子小波变换的共振稀疏分解将所采集的振动信号分解成包含故障信息的周期瞬态低共振分量和自身运动的振荡谐波高共振分量。在此基础上,通过比对分析不同条件下的周期瞬态低共振分量信号,得到链式刀库自动换刀装置振动冲击成分与拉钉旋转角度的关系,并据此诊断自动换刀装置的故障。诊断结果显示,刀柄拉钉松动旋转角度为360°时,振动较大,该自动换刀装置需要进行维修,以增加其可靠性。研究结果可用于自动换刀装置的故障诊断,对于促进自动换刀装置健康状态监测方法的发展具有重大意义。     

自动换刀偏摆检测系统

在配有自动换刀装置的机床上进行加工时，其切屑会咬进刀柄和主轴之间而影响加工精度，特别是使用高速化的ATC(Automatic Tool Changer自动换刀装置)和以KM、HSK为代表的两面定位夹紧刀柄时，咬人切屑的概率更高。     

基于PLC的刀库自动选刀应用与开发

在机械加工行业里,由于数控机床有许多优点,已逐渐代替普通车床成为主导机床.按工艺用途它可以分为一般数控机床和数控加工中心两大类,而后者因带有由刀库和机械手组成的自动换刀装置,能使工件在一次装夹中完成大部分甚至全部工序.根据数控系统选刀指令,从刀库中将所需要的刀具转到取刀位置,称为自动选刀.自动选刀方式可分为随机与顺序选择两种.文章着重讨论基于三菱FX2N系列的PLC上的ATC刀库随机选刀方式的控制.     

链式刀库的控制系统设计

针对自主研发的链式刀库及自动换刀装置(ATC),分析了其具体的换刀过程,设计了一种基于PLC和组态王的自动换刀系统.利用PLC实现了对力库运动、刀套翻转以及机械手换刀的控制;利用组态王制作了人机界面,实现了对换刀过程的监控,以及对控制系统的上位机操作.经实验证明,该控制系统性能稳定、控制精确、操作简单、监控方便,具有良好的实用价值.     

链式刀库及机械手可靠性试验台设计

针对链式刀库及机械手的可靠性问题,提出并设计了一种针对链式刀库及机械手的可靠性试验装置.首先对试验台的总体方案和系统构成进行了设计,然后详细设计试验台结构、控制系统及检测系统.最后分析链式刀库及机械手的常见故障,并结合其换刀过程,提出了其可靠性试验方法,为提高链式刀库及机械手可靠性提供了实验手段和方法.     

链式刀库换刀控制程序设计及可靠性保障措施

链式刀库及机械手换刀系统的控制程序设计是其电气控制可靠性的重要因素之一.以高可靠性数控系统FANUC-0iD内置PMC为逻辑控制器,对链式刀库的工作原理和换刀过程作了详尽介绍后,从刀库选刀和刀具交换两方面分析了链式刀库换刀程序设计方法,进一步在细节方面提出了相关可靠性保障措施,实现了换刀程序较好的执行效果.对类似刀库机械手换刀的软件设计有一定的借鉴意义.     

基于PLC的圆盘式刀库电控系统设计

以复合镗铣加工中心工作时实现加工中心的自动换刀为研究对象,利用三菱FX3U系列PLC完成了圆盘刀库电控系统的设计方案,该系统可以使刀库完成随机选刀、就近换刀等规定动作。经过现场调试,该系统稳定、可靠。     

基于FANUC I/O LINK轴的飞碟式刀库控制系统开发

运用FANUC I/O Link轴功能对钻攻中心的飞碟式刀库进行控制,并利用PMC窗口实时读取Z轴的机械坐标,与预先设定的参考点进行比较,判断当前Z轴是否位于可换刀位置,从而实现安全准确换刀。实践证明:利用FANUC系统的I/O Link轴控制刀库伺服电机进行选刀、换刀,大大提高换刀效率和换刀的可靠性,同时还可以提高刀库的换刀精度。     

TK42200数控镗铣床增加刀库的改造

为了解决TK42200数控镗铣床实现自动换刀的问题,将在机床上增加刀库的改造技术应用到数控机床功能扩展中。开展了换刀控制方法的分析,提出了NC和PLC相结合共同控制换刀的方法,设计了NC换刀固定循环程序和PLC控制程序。刀库改造调试后能够稳定可靠地换刀,进行换刀和产品加工的实验,实验结果表明：换刀重复精度高,产品质量合格,减轻了操作人员劳动强度,通过修改系统变量来修复刀具表使刀库操作简单了。     

基于LabVIEW的砂带磨削力检测系统

针对砂带磨削工艺过程,基于LabVIEW虚拟仪器开发平台,设计了砂带磨削力监控及信号分析系统。该系统包括一系列硬件设备与LabVIEW软件结合,构建了磨削力测试实验平台,具有实时检测砂带磨削过程和磨削力信号采集、分析、显示与储存记录等功能。通过磨削力标定实验,得出了磨削力的标定公式。实际测试表明:该系统磨削力检测精度可以达到0.4N。     

数控加工中心自动换刀系统

自动换刀系统是数控加工中心的重要组成部分。本文分析了自动换刀系统的原理，介绍了采用PLC对其进行控制的方法。     

加工中心凸轮刀臂式换刀装置控制分析及维护

凸轮刀臂式换刀装置中,平面凸轮使刀臂做上下运动,而弧面凸轮使刀臂做旋转运动,二者按一定的时序配合控制刀臂,并发出换刀过程中PMC需要的信号,从而完成刀具交换。因加工中心换刀步骤多,控制复杂,所以维修人员只有彻底了解其工作原理及电气控制时序,才能做好维护工作。     

数控加工中心ATC装置的控制分析与故障排除

数控加工中心ATC装置是其功能性与先进性的重要体现,是多工序自动加工的基本条件。通过对其控制原理与结构特点的分析,结合生产实际,归纳常见故障、原因及处理措施,在机床改造与维修方面具有较强的现实意义。     

加工中心自动换刀系统的可靠性分析

自动换刀系统是加工中心的关键功能部件,其可靠性水平直接影响加工中心整机的可靠性,因此自动换刀系统的可靠性研究具有重要的研究价值。针对国外高档加工中心的自动换刀系统,分别应用传统频次法和数理统计法,得出故障模式分析结果和平均故障次数的基础上,通过数学建模方法算出了平均首次故障时间(MTTFF)和平均故障间隔时间(MTBF)等可靠性评价指标。     

数控加工中心弧面凸轮式自动换刀装置的参数化绘图系统开发

本文应用结构化程序设计A-法，研究并建立一套“数控加工中心弧面凸轮式自动换刀装置”产品的参数化绘图系统。该系统是在AutoCAD2000平台下利用Visual LISP语言开发的，具有良好的用户界面，用户只要输入该自动换刀装置的若干基本参数，就可以快速、准确地完成该装置的全套工程图纸的绘制任务。     

小型立式加工中心无机械手自动换刀装置的设计

主要介绍了MCV2520小型立式加工中心无机械手自动换刀装置设计过程。重点阐述了无机械手自动换刀装置主要组成部分刀库的设计计算方法。     

An Integrated Force Sensor Solution for Process Monitoring of Drilling Operations

Two piezo electric force sensor rings were developed and integrated into a direct driven motor spindle for online process monitoring of machining processes. Experimental results are presented which demonstrate the performance of the integrated force sensor during drilling operations. Performance comparisons are made between the integrated force sensors and traditional monitoring sensors such as motor power and acoustic emission. The non cutting influences such as spindle dynamic loading contained in the integrated sensor signals are identified. The potential application of the integrated force sensors for process monitoring encompassing tool condition monitoring, spindle condition monitoring and collision detection is demonstrated.     

微沟槽织构对切削力和表面粗糙度的影响

为研究微织构对切削过程中产生的切削力和已加工表面粗糙度的影响,在聚晶立方氮化硼(PCBN)刀片前刀面制备与主切削刃平行的宽度为32.6μm的微沟槽织构。分别用微沟槽刀具和无织构刀具在主轴转速为450、500、600 r/min的条件下切削淬硬钢GCr15,分析切削力和已加工表面粗糙度。试验结果表明:微沟槽改善了刀具的切削性能,主切削力、进给力和切深力均小于无织构刀具;进给力、切深力随着主轴转速的增加均变大,主切削力表现为先减小再增大;用微沟槽织构刀具切削的已加工表面粗糙度大于无织构刀具,表明微沟槽不利于获得表面质量较好的工件;随着主轴转速增加,微沟槽刀具和无织构刀具切削的表面粗糙度均减小。     

对加工中心自动换刀装置换刀时间的探讨

文章简单介绍了ATC结构以及目前市场上ATC换刀时间的不一致局面,对现有加工中心ATC换刀时间的评定方法做了综合论述,适应ATC的模块化趋势,提出给出ATC独立换刀时间以及刀对刀时间结合切削对切削、辅助位置对位置的换刀时间评定办法.     

基于切削力的铣削加工误差数学模型

针对铣削加工过程中由于工件、设备系统弹性变形以及刀具磨损导致的加工误差进行了分析和研究.提出了以切削分力作为主要参数的由于刀具磨损和工件与机械系统的弹性变形所带来的加工误差的数学模型.