工作台的自动分度装置。
在台钻原有的工作台上安装一台步进电机,步进电机旋转带动根据产品大小而设计的夹紧装置,以达到自动分度的效果。
2.2 数控系统部份
采用现有市场常用的广数系统 928te,该系统高。借鉴加工中心配一旋转轴的原理,将主轴设为 z 轴,将工作台的自动分度装置设定为 x 轴。借助广数系统的两个驱动器,立式深孔钻报价,其中一个驱动单元控制步进电机的转动,从而带动蜗轮蜗杆副传动实现钻床主轴的进给;另一个驱动单元控制工作台上步进电机的转动,从而带动夹紧装置实现自动分度。
改造后,机床的手动进给变成了自动进给。钻孔时,主轴的自动进给可通过数控系统来给定。可以根据需要加工零件孔的分布数量在数控系统中进行编程,使钻床可以加工出不同数量均布的孔系。
2.3 步进电机的选择
步进电机是一种将电脉冲转化成角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,就驱动步进电机按设定的方向旋转一个固定的角度(称为步距角),步进电机的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机旋转的速度和加速度,从而达到调速的目的。步进电机结构和功能都比较简单,不易发生故障。
本次改造是根据大静转距和高工作频率进行电机的选择。经过计算确定传动系统采用110byg3502 步进电机,其主要技术参数为:步距角θb=0.6°;大静转距tm=12 n·m;相数为3;电压为30——300 v;电流为3.4 a。
考虑到方便机床步进电机的互检且降低售后维修保养成本,工作台自动分度所选用的步进电机也为同一型号。
数控化改造方案
以原钻床为基础,保持主要结构基本不变,设计一套可控制主轴自动进给和工作台自动分度的系统,如图2所示。具体方案如下:
1)保持原钻床基本结构不变。保留原钻床主传动链、工作台,在原工作台上安装一套由数控系统控制的自动分度装置。
2)将控制钻床进给运动的手柄拆去,在钻床的主轴上加步进电机,步进电机通过蜗轮蜗杆副啮合,从而实现了主轴向下进给或向上退出,加工完成后,由数控系统控制返回起始点。
3)为方便钻床步进电机的互检、降低售后维修保养成本,改造后的钻床所选用的步进电机尽量为同一型号。
4)数控系统的选用。考虑到经济性和操作的简易性,采用现成的广数系统来实现点位控制。
就这类刀柄与机床的联结方式来说,只用圆柱部分定位、夹紧的也不在少数。各种压力角的弹簧套系统,强力夹头系统,液压锁紧系统、热膨胀装夹系统、力变形锁紧系统等都是用于锁紧圆柱刀柄的。但各种夹持方式各有优点和缺点。就拿常见的弹簧套系统来说,大的压力角(此处将压力角定义为锥面锁紧的正压力与圆柱轴线的夹角),即大的锥角代表锁紧行程较短,有利于快速地锁紧与松开,但在相同的锁紧力矩下分解到圆柱面上的正压力较小,由此产生的摩擦力距小,能够抵抗的切削力距也相应比较小,刀具易在刀柄中产生打滑的现象,影响加工过程的平稳性和加工表面;同时此类夹头可夹持的刀柄直径变化范围较大,有利于减少弹簧套的库存,优化管理。而小的压力角就相反。小的压力角的弹簧套可夹持的刀柄直径范围较小,夹紧时的锁紧行程较长,不利于快速夹紧与松开,但其夹持精度稍高,夹紧力大,能承受的切削载荷。
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