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双铣头数控螺杆铣床螺旋面加工及刀具定位精度的研究

作　者: 彭燕
导　师: 杨铁牛
学　校: 五邑大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 铣床铣刀运动轨迹螺旋面定位精度
分类号: TG547
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

双铣头高效数控螺杆铣床是一种新开发的螺杆加工设备,打破了传统螺杆加工设备加工效率低,加工过程繁琐的现状,采用双铣头同时加工,缩短生产周期,降低生产成本,提高生产效率,增强企业的竞争力。本文通过对螺杆几何特征及其各功能之间关系的分析,结合螺杆加工的依据,研究螺杆螺旋面的形成,并使用反向间隙补偿的方法确保刀具的重新定位精度。首先,收集资料,通过分析国内外数控铣床的发展状态,针对现有研究的不足,研究双铣头数控螺杆铣床的整体设计方案和硬件选型,主要分析运动控制系统和数控伺服系统。其次,对双铣头高效数控螺杆铣床的硬件部分、螺杆的设计和技术参数,刀具的铣削参数和几何要素进行分析。第三,双铣头高效螺杆铣床加工螺杆,是为了加工工件的螺旋轮廓,选用刀具半径补偿功能实现轮廓数控铣削加工时刀具的运动轨迹。第四,螺旋面形成的理论依据是从啮合原理出发,铣刀的表面和工件的表面是一对共轭曲面,圆柱铣刀回转面与工件的螺旋面在相对运动仟一瞬间,两个表面之间总有一条相切的接触线。接触线可以理解为由足够多的接触点拟合而成,每个接触点绕工件轴线做螺旋运动,得到的就是工件螺旋面中的每一条螺旋线,接触线螺旋运动就可以形成螺旋而。通过对啮合面的分析,建立数学模型,利用Matlab软件对其进行实验分析和处理。第五,加工过程中由于断电等异常情况的出现,需要在刀具停止位置对刀具重新定位,定位的精度直接影响螺杆的加工精度。由于刀具进刀和退刀会产生一个反向间隙,这个反向间隙就是影响刀具精确定位的关键,利用LabVIEW软件编写测量和补偿反向间隙的程序,实现刀具的精确定位。

双铣头数控螺杆铣床螺旋面加工及刀具定位精度的研究

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