刚性攻丝.doc

两种攻丝方式的比较以前的加工中心为了攻丝,一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求,在加工程序中编入一个主轴转速和正/反转指令,然后再编人G84/G74固定循环,在固定循环中给出有关的数据,其中Z轴的进给速度是根据F=丝锥螺距×主轴转速得出,这样才能加工出需要的螺孔来。虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的,但是主轴的转动角度是不受控的,而且主轴的角度位置与Z轴的进给没有任何同步关系,仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止-正转-停止-反转-停止的过程,主轴要加速-制动-加速-制动,再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀,主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。对于进给Z轴,它的进给速度和主轴也是相似的,速度不会恒定,所以两者不可能配合得天衣无缝。这也就是当采用这种方式攻丝时,必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头,用它来补偿Z轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。如果我们仔细观察上述攻丝过程,就会明显地看到,当攻丝到底,Z轴停止了而主轴没有立即停住(惯量),攻丝弹簧夹头被压缩一段距离,而当Z轴反向进给时,主轴正在加速,弹簧夹头被拉伸,这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷,完成了攻丝的加工。对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求,但对于螺纹精度要求较高,6H或以上的螺纹以及被加工件的材质较软(铜或铝)时,螺纹精度将不能得到保证。还有一点要注意的是,当攻丝时主轴转速越高,Z轴进给与螺距累积量之间的误差就越大,弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大,由于夹头机械结构的限制,用这种方式攻丝时,主轴转速只能限制在600r/min以下。刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的,它在主轴上加装了位置编码器,把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环,同时与Z轴进给建立同步关系,这样就严格保证了主轴旋转角度和Z轴进给尺寸的线生比例关系。因为有了这种同步关系,即使由于惯量、加减速时间常数不同、负载波动而造成的主轴转动的角度或Z轴移动的位置变化也不影响加工精度,因为主轴转角与Z轴进给是同步的,在攻丝中不论任何一方受干扰发生变化,则另一方也会相应变化,并永远维持线性比例关系。如果我们用刚性攻丝加工螺纹孔,可以很清楚地看到,当Z轴攻丝到达位置时,主轴转动与Z轴进给是同时减速并同时停止的,主轴反转与Z轴反向进给同样保持一致。正是有了同步关系,丝锥夹头就用普通的钻夹头或更简单的专用夹头就可以了,而且刚性攻丝时,只要***(丝锥)强度允许,主轴的转速能提高很多,4000r/min的主轴速度已经不在话下。加工效率提高5倍以上,螺纹精度还得到保证,目前已经成为加工中心不可缺少的一项主要功能。设定参数实现刚性攻丝慧聪网2005年9月25日12时13分网友评论0条进入论坛2刚性攻丝功能的实现从电气控制的角度来看,数控系统只要具有主轴角度位置控制和同步功能,机床就能进行刚性攻丝,当然还需在机床上加装反馈主轴角度的位置编码器。要正确地反映主轴的角度位置,最好把编码器与主轴同轴联接,如果限于机械结构必需通过传动链联接时,要坚持1:1的传动比,若用皮带,则异步带不可。还有一种可能,那就是机床主轴和主轴电动机之间是直连,可以借用主轴电动机本身带的内部编码器作主轴位置反馈,节省二项开支。除去安装必要的硬件外,主要的工作是梯形图控制程序的设计调