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.     

链式刀库中换刀位置误差的消除

链式刀库中换刀位置误差的消除在机床制造业中，链式刀库应用相当普遍，原因是这种刀库库容量大，结构十分紧凑。这种刀库在使用中，链条会由于磨损而产生下垂，导致处于换刀位置的链环产生位置误差。图所示的是刀具一链式刀库的定位装置。该装置可以消除这种位置误差。链...     

基于精度衰减分析的自动换刀装置动作可靠性设计方法

从满足自动换刀装置动作可靠性要求出发,对其换刀过程进行分析.在此基础上,建立了传动系统精度模型,分析了其传动系统磨损过程中的精度衰减情况.从而提出了一种基于精度衰减分析的动作可靠性设计方法.结合某链式刀库及自动换刀装置,应用所提出的动作可靠性设计方法进行了仿真计算及分析,结果表明该方法符合换刀装置动作可靠性设计要求.     

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.     

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SINUMERIK 802D数控系统的斗笠式刀库控制实验装置的设计与开发

论述斗笠式刀库自动换刀控制实验装置的总体设计方案,开发了自动换刀控制系统的硬件和软件,并对自动换刀过程进行组态设计,实现了对自动换刀动作的动态监控。     

立式加工中心刀库刀套的改进设计

本文通过对KM-3000SD龙门式加工中心的换刀过程的分析和研究，设计出一种新型刀库刀套形式，这种刀套结构简单、换刀可靠，减少了换刀动作的次数。     

龙门加工中心功能部件时序分布优化研究

为了优化龙门加工中心功能部件动作时序以提高生产效率,按照功能－运动－动作对龙门加工中心进行结构化分解,根据结构化分解和符号有向图提出了龙门加工中心功能部件动作模型。在模型分析过程中引入甘特图技术,辅助龙门加工中心换头换刀动作的设计工作。采用PMC控制结合宏程序的方法,实现新动作的立卧刀库换刀电气控制,提高了功能部件动作效率。     

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.     

加工中心ATC智能化换刀方案设计

对数控加工中心刀库选刀方式进行研究,应用数控系统的宏变量与PMC控制相结合的办法,设计出一套智能化的换刀方案,突破在随机换刀方式的刀库上使用大直径刀具的局限。     

Design of an automatic tool changer with disc magazine for a CNC horizontal machining center

Automatic tool changers (ATCs) are devices used in CNC machine tools to exchange the tool in the spindle with the tool in the magazine. In this paper, the design of the ATC of a CNC horizontal machining center which was realized for a CNC machine tool manufacturer is introduced. After examination of several alternatives, it was decided to implement the disc-type ATC. A magazine was designed with 24 tools with a maximum tool diameter of 150 mm and a maximum tool weight of 8 kgf. The designed ATC can change the closest tool within 4 s and the tool farthest away within 6 s.     

论工业机器人、数控机床和机械手

从专业技术的角度,对工业机器人和数控机床的作用地位、目的用途、结构形态、技术指标及工业机器人和机械手的控制系统、操作编程、驱动系统等进行了分析和比较,介绍了三者间的区别。     

基于敏感度分析的机床关键几何误差元素辨识与评定

为了正确识别和判定机床关键几何误差元素对机床精度设计的影响,以PCV-620立式加工中心为研究对象,采用多体系统理论建立机床空间误差模型,从而得到机床几何误差元素与机床精度之间的关联函数。对空间误差模型进行灵敏度分析,获得机床各运动方向的局部灵敏度系数,完成机床关键几何误差元素的初步辨识。以局部灵敏度系数为基础,提出一种与局部灵敏度系数和工作空间中任意位置处的几何误差元素值相关的全局灵敏度系数计算方法,将其作为机床关键几何误差元素的辨识和评定标准,分析得到PCV-620立式加工中心的关键几何误差元素包含3项定位误差、3项垂直度误差和5项直线度误差。     

BF-850B立式高速数控机床精度检测及误差补偿研究

机床在加工的过程中会因为物理变形和热变形,使得加工零件的精度难以保证,因此必须对运动中的影响机床精度的误差源进行误差分析及实时补偿。利用激光干涉仪和球杆仪对数控机床定位精度进行检测,并建立了关于机床变形的检测数据的数学模型,确定了定位误差补偿方法,同时以具体的数控机床为例进行了定位精度检测与误差补偿,最后对补偿效果进行了分析。结果表明：该定位误差检测及补偿方法具有可行性与实用性,使数控机床的定位精度得到了显著的提高。     

Mechatronic Systems for Machine Tools

This paper reviews current developments in mechatronic systems for metal cutting and forming machine tools. The integration of mechatronic modules to the machine tool and their interaction with manufacturing processes are presented. Sample mechatronic components for precision positioning and compensation of static, dynamic and thermal errors are presented as examples. The effect of modular integration of mechatronic system on the reconfigurability and reliability of the machine tools is discussed along with intervention strategies during machine tool operation. The performance and functionality aspects are discussed through active and passive intervention methods. A special emphasis was placed on active and passive damping of vibrations through piezo, magnetic and electro-hydraulic actuators. The modular integration of mechatronic components to the machine tool structure, electronic unit and CNC software system is presented. The paper concludes with the current research challenges required to expand the application of mechatronics in machine tools and manufacturing systems.     

机床转台角度与偏心误差的分析与校正

机床转台的几何精度对零件的加工精度产生很大影响。针对转台在运行时所产生角度误差和偏心误差,提出旋转台误差的分离方法。通过配合使用常规测量工具水平仪和角摆仪,快速检测和校正旋转台几何误差,从而减小机床转台的加工误差。通过实验验证校正前后机床转台角度的定位误差。结果表明：校正后转台的定位精度提高了23%,证明该校正方法能够有效提高机床转台的几何精度,而且操作简便、成本低。     

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。     

基于激光跟踪仪的数控机床空间误差测量及补偿

为了改变机床空间误差综合性的测量手段和补偿技术在国内机床制造和生产中应用较少的现状和研究数控机床空间精度提升方法，介绍数控机床平动轴的21项误差和激光跟踪仪的空间误差测试原理，阐述测量与辨识机床空间误差的步骤和方法。在桥式五轴加工中心上进行空间误差测试，给出数控机床空间误差结果，并生成误差补偿文件，通过西门子的VCS功能进行了误差补偿。并对比分析了补偿前后的21项误差，对补偿前后数据的差异进行原因分析，并通过对机床空间体对角线的测量验证了空间误差测量与补偿的实际效果，补偿后误差缩小为原来的11.2%,应用该技术能够大大提高机床的空间精度。     

直线电机在机床工业中的最新应用及技术分析

直线电机在机床进给驱动上的应用日益广泛,比起传统的进给驱动方式,它能提供非常高的速度、加速度和位置精度,大大提高了生产率和加工件表面质量。文章介绍了直线电机在机床上的最新应用情况,并就应用中的关键技术问题进行了分析。     

“三位一体”新型数控教学机床研制

针对数控机床控制类型单一、不适应数控维修技术方面应用型人才培养需要的问题,开发出一种新型"三位(闭环、半闭环、开环控制系统)一体"数控教学机床,该机床能够完成数控机床中开环、半闭环、闭环伺服控制等方面的工程教学项目。阐述了该设备的研制方案、关键技术的设计过程与调试方法。在该机床上进行定位精度的验证,能够达到预期的设计目的。