多股簧数控机床钢丝张力配置机构的研究

在介绍高精度多股螺旋弹簧数控加工机床新型结构的基础上,研究钢丝张力在线检测与控制原理,给出钢丝张力配置机构的方案,为加工出高精度高质量的有芯或无芯的多股螺旋弹簧提供了保证.     

多股螺旋弹簧加工机床数控系统的研究

针对多股螺旋弹簧加工的主要特点，采用数控系统进行精密加工成型控制。通过四轴联动的无级速度匹配，克服了传统挂轮传动的分级速度控制的缺点，使数控加工机床能够加工任意结构参数的三层有芯多股簧。开发了张力控制器控制多股簧拧索过程的各股钢丝的张力平衡，使用蓝牙技术实现了PC机与整个旋转拧索过程的通讯。整套系统采用上位计算机＋PLC的结构，具有良好的人机交互性能。将数控系统应用到多股簧精密加工机床上，并进行实际加工，可提高多股簧加工机床的适应性、生产效率和制品性能，其有效性得到实践验证。     

基于多股簧数控加工机床的多通道张力动态监控系统的研发

针对过去多股簧绕制过程中各股钢丝受力不均等问题[1-2],提出了一套新的张力监控方案.文章以在多股簧加工过程中,实现对多股钢丝张力的实时监控为研究目的.采用研华5510系列、磁粉制动器、张力传感器等硬件设备并结合数字PID算法,研发了一套基于张力控制的闭环控制与检测系统,及多通道张力动态监控系统.在实际生产中,该系统使多股簧数控加工机床的张力控制水平有了显著的提高[3],从而大大提升了多股螺旋弹簧的产品合格率.     

多股螺旋弹簧数控机床结构设计及控制系统改进

针对多股螺旋弹簧成型原理,及成型过程中存在的问题,提出多股簧数控机床新型的设计方案.通过对钢丝旋转架的优化和张力控制系统的自主研制,大大提高了各股钢丝张力的一致性控制精度.整个系统采用了PC+PLC主从式控制结构,实现了拧索和绕簧运动过程中四个伺服电机的同步控制.通过导电滑环实现钢丝张力控制系统与上位机的通讯,同时开发出了模块化、图形化人机界面,提高了系统的安全可靠性、通讯实时性和易用性.新机床的开发和投入使用,大幅度提高了多股簧的加工精度和产品合格率.     

高精度石英晶体多线切割机的研制

为了提高石英晶体等非金属脆硬材料的切割精度及加工效率,设计了用于石英晶体尤其是音叉片的高精度自动切割加工的多线切割机床,研究多线切割机床关键设计技术,对设备中的罗拉主轴系统、纵向平移工作台系统、收放线系统、张力控制系统等技术进行研究.以音叉片为实验验证,证实此方法适用于石英晶体等非金属脆硬材料的高效精密加工,提高材料利用率具有稳定的运行精度和精确的定位精度,在恒定张力下作高速往复运动,对进一步研究脆硬材料的加工工艺具有重要的指导意义.     

线切割机断丝停机保护及电极丝恒张力控制机构的设计

一台旧的线切割机已改用微机控制器，但没有断丝停机保护装置。在机床运行过程中发生断丝时，贮丝筒电机不停转，贮丝筒上的钢丝被绕得很乱，难以理顺；特别是当操作人员不在时出现断丝，极易损坏绕丝机构。该机床由于没有配备电极丝恒张力控制机构，因而在加工过程中电极丝由于热伸长和放电损耗，丝径变细，电极丝张力下降得不到及时的调整，松了的电极丝偏离理想的切割位置，使加工过程不稳定，加工速度明显下降，加工质量变坏；特别是加工锥度时，由于切割方向的变化，使丝忽松忽紧，严重影响切割锥度。由于以上原因，设计断丝停机保护装…     

废旧钼丝的利用

最近我们加工了一批拔丝模芯,工件材质为硬质合金,要求用电火花机床加工,加工之后深度为1.5mm,直径为φ0.22mm 的透孔,共500件。以往的加工方法是用新的多股胶质电线,从中取出单股的φ0.18mm铜丝做为电极来加工工件,但这种方法有很多缺点:(1)加工时间长,能源造成浪费。     

往复走丝电火花线切割机床恒张力机构的形式及发展趋势

往复走丝电火花线切割机床要获得高精度、高效率、高表面质量的切割水平,除了需要高效智能的脉冲电源外,还必须具备稳定可靠的恒张力装置,以保证高速往复运行的电极丝始终保持恒定的张力。通过结构对比,浅析了几种恒张力控制机构的特点及应用现状,并阐述了智能化恒张力控制技术的发展前景。     

仪表组合机床用的高精度分度回转工作台

日本《赛依科》精机公司是一家专门制造仪表机床的厂家。他们为了解决仪表加工,特别是手表零件加工方面对高精度分度回转工作台的需要,研制出了一种新型的分度定位机构。     

高速机床有限元分析及其动态性能试验

机床动力学特性是影响高速高精度机床性能的重要因素,将直接影响机床的最后加工性能,是高性能机床评定的重要指标.在CHH6125卧式车削加工中心的研制开发过程中,在产品设计阶段对其采用有限元分析方法,对机床的原有结构进行动力学分析计算、对机床原有机构进行适当改进,提高机床的动力学性能;并对机床进行了试验,对分析结果进行验证.     

桌面式水平走丝微细电火花线切割机床的研制

利用直径小于80μm电极丝的微细电火花线切割加工技术,可加工出表面粗糙度好、尺寸精度高的微小复杂零件。以加工带有螺旋结构的微小复杂零件为目标,设计了一套桌面式水平走丝微细电火花线切割加工装置,主要包括具有人机界面、任务规划和运动控制的开放式数控系统,走丝平稳、张力可控的分体式水平走丝机构,以及精确可控微小放电能量的纳秒级脉冲电源。     

Accuracy improvement of wire-EDM by real-time wire tension control

In this paper, a closed-loop wire tension control system for a wire-EDM machine is presented to improve the machining accuracy. Dynamic models of the wire feed control apparatus and wire tension control apparatus are derived to analyze and design the control system. PI controller and one-step-ahead adaptive controller are employed to investigate the dynamic performance of the closed-loop wire tension control system. In order to reduce the vibration of wire tension during wire feeding, dynamic absorbers are added to the idle rollers of wire transportation mechanism. Experimental results not only demonstrate that the developed control system with dynamic absorbers can obtain fast transient response and small steady-state error than an open-loop control system, they also indicate that the geometrical contour error of corner cutting is reduced with approximately 50% and the vertical straightness of a workpiece can be improved significantly.     

基于DSP的恒张力走丝系统设计

低速走丝电火花线切割机走丝系统是否能稳定运行,直接影响着加工精度和加工表面质量。为了提高走丝系统的性能,设计了一种新型的恒张力走丝系统。设计方案采用DSP TMS320LF2407A作为整个走丝系统的控制器,用直流伺服电机控制电极丝的张力,用角度传感器测量电极丝张力的变化。实验结果表明,新型走丝系统实现了电极丝的恒张力控制。在电极丝的张力约为68g时,该系统的稳态误差不超过4％。     

弹簧低温渗氮层组织与疲劳性能研究

研究了５０ＣｒＶＡ钢油淬火弹簧的低温离子渗氮及低温气体氮碳共渗处理工艺，观察并分析了渗氮层组织形态及疲劳性能。结果表明，低温离子渗氮可显著提高弹簧的疲劳寿命。最后给出了表面强化弹簧的剪切疲劳模型。     

预绞丝成型工艺研究与设备开发

预绞丝是特高压架空线路上的连接金具,能传递机械载荷、电气负荷以及保护电缆。预绞丝制造难点是成型张力不恒定,影响预绞丝尺寸精度,导致金具与电缆配合度降低,加剧磨损与松动,影响电气性能。从预绞丝成型工艺出发,对成型张力进行研究,分析成型条件,设计张力控制机构和系统;运用模糊神经网络算法对张力进行控制,研发出新型预绞丝成型设备并进行试验。试验结果符合控制技术指标,设备性能满足生产需求。     

Thermo-mechanical analysis and optimal tension control of micro wire electrode

The tension control of the micro wire electrode is a key technology for the micro wire electro-discharge machining (WEDM). Based on the coupled thermo-mechanical analysis, both the three-dimensional temperature and the stress distribution in the micro wire are determined. As a result, the tension of the micro wire electrode during the WEDM process can be optimized in accordance with the discharge energy, which is sampled and fed back to the tension control system in real time. Then the development of an optimal tension control system characterized by the form of master–slaver structure makes it possible to keep the wire tension optimal in the process of WEDM. The results of the machining experiments show that the optimal wire tension control is effective on the improvement of the machining accuracy with the prevention of wire breakage for the micro WEDM.     

微细电极丝的最优张力控制

针对微细电极丝强度低、易断丝的特点,研制了采用主从结构的微细电极丝最优张力控制系统.在线切割加工过程中,上位机根据监测到的放电能量实时对电极丝张力进行优化,下位机则以优化后的张力为目标值对微细电极丝的张力进行跟踪控制.应用该系统进行了实验加工,在确保不断丝的前提下实现了高精度加工.     

基于PLC的MIG/MAG自动焊设备研制

不锈钢消毒罐由筒节和左右封头焊接而成。针对不锈钢消毒罐环缝焊接的需要,研制了一套自动焊接设备,该设备包括机架、工件夹紧旋转机构、焊接小车和送丝机构等,采用MIG/MAG焊接,拥有两套焊枪,可同时完成两道环缝的焊接;控制系统以PLC为核心,由PLC、触摸屏显示器、变频器,继电器等组成,有多种焊接模式和多套焊接规范可供选择,该自动焊设备适应性强,焊接质量高,操作简单方便,效率高。     

Process design of multi-stage wet wire drawing for improving the drawing speed for 0.72 wt% C steel wire

The objective of this study is the design of a multi-stage wet wire drawing process for improving the drawing speed for high carbon (0.72 wt% C) steel wire. In this study, the pass schedule and the design of a multi-stage wet drawing machine have been executed for achieving the objective. In the high-carbon steel wet wire drawing process under high speed, the excessive rise in the wire temperature not only increases the wire-breakage but also worsens the qualities of the drawn wire. In this study, a wire-temperature calculation model for the wet wire drawing process is established. An appropriate pass schedule, which can control the wire temperature, is achieved by using the temperature calculation model. Moreover, a new multi-stage wet wire drawing machine is designed for carrying out a wire drawing experiment to verify the new pass schedule. From the result of the experiment, the final drawing speed can be approximately doubled in relation to that of the current drawing process.