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数控磨床的自动对刀装置设计

2018年06月13日10:23
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       摘要:自动对刀装置是数控磨床的主要部件。数控磨床对工件完成装夹后,首先要通过自动对刀系统准确找到砂轮加工切入的位置,从而实现高效率更加精确的自动对刀功能。在各类数控磨床上装置自动对刀系统,能够更好地优化生产工艺,提高生产效率。本文对自动对刀装置的测量原理与结构形式进行分析,并深入介绍了数控端外圆磨床自动对刀装置设计以及数控螺母磨床自动对刀装置设计。

       关键词:数控磨床   自动对刀装置   定位

       1、自动对刀装置的结构形式分析
       数控磨床自动对刀装置的结构形式主要有直线式和回转式。关于两种结构形式的确定,主要取决于数控磨床对自动对刀装置布局上的满足度,然后是根据测量的功能、准确度以及性能大小等方面来进行确定。自动对刀装置无论是哪一个结构形式都必须结构紧凑,而且需要在准确测量后,将侧头脱离数控磨床的磨削区域。但是,需要注意的是,不能影响到需要磨削的工件装夹,要做好设备调试,及时更换砂轮,同时要确保自动对刀装置结构形式的密封性能。通常,数控磨床自动对装置中的回转式所采用的是液压传动的方式,这样能够快速实现数据线回转减速定位,目的是确保重复定位的精确度,保持在磨削过程中的可靠性与平稳性。

       2、数控端面外圆磨床自动对刀装置
       2.1 对刀位置设计与方法
       数控端面外圆磨床的主要用途是对滚珠丝杠螺母的外圆与端面进行磨削,而自动对刀装置的目的是对端面位置进行测量,如图 1 所示。
 
  
图 1 自动对刀装置

       2.2 测量原理分析
       工件完成装夹后,需要通过手动方式正确设定自动对刀的安全起始位置。需要注意的是,此时侧头并没有接触到需要磨削的工件。检查完毕后,启动自动磨削程序。首先,要将 X 轴砂轮架移动到安全区域,将侧头伸出来,然后将 X轴直接切入到大端面,沿着 Z 轴的正方向开始进行移动。当侧头接触到端面后,数控磨床系统会将此次移动的位置准确记录下来,然后再返回到安全位置。其次,侧头还需要切入到小端面,并且沿着 Z 轴的正方向移动,侧头接触的系统会将第二次移动的位置准确记录下来。最后,结合前面两次记录的数据,对侧头、工件、砂轮的位置进行最后调整,然后开始自动磨削。另外,数控磨床自动对刀装置的安全保护措施需要纳入磨削程序,并且切实执行。例如:手动操作过程中,侧头能够任意退出或者收回。但是,在具体运作的过程中,侧头要在 X 轴与 Z 移动至对刀区域的情况下才能伸出来,其他任何情况侧头不能伸出。

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