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《轮胎模具花纹数控铣床加工的新方法_常宏敏》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、0年山东工业大学学报Vl.20.2N第20卷弟2期JRNLFHNDNPLTHNNVRT0轮胎模具花纹数控铣床加工的新方法自动化工程系机械工程系常宏敏司纪涛窦克琪王乃银~一1~.~~.一卜`一一,一司一~产一~..一r一尸一~习~叫一尸一一产翻州`J(月一杏毛一今已几几一佗次毛毛〕班月毛毛仓毛月今几夕一勺书〕之月色弋毛仓月{尸门佗Q勺产;!尸一毛企份毛,。摘要抢胎模具花纹由空间曲面组成人工制造困难提出利用两个旋转坐标轴的数控,系统再附加一简单的靠模的方法可实现必需有四个坐标轴时才具备的数控机床功。,,能加工中采用函数跟踪法插补并附有刀具偏移计算的功能故可方便地完成各种复。杂花纹的加工;工具铣床;
2、仿形控制关键词数控切削一`,一一,一一一一产一~~~、~~一一~~~~`勺力习一价刃一息丹(含月勺一二)叹{勺尸仑勺月尸刃卜J李弓卫尸戒卜月`沙一、杏了斗芍一刃一刃抓二戒几一月勺叹尸阅产戒卜e毛尸心扣户勺产司尸o概述、,、、、汽车拖拉机的轮胎模具花纹图案常用的有流线型的波浪型的曲折线型的。。元宝型的等等花纹是一条由部分直线和曲率半径不等的各圆弧所组成的空间曲线,,亨,目前在我国数百家模具制造厂中轮胎模具花纹的市州仍十分落后绝大多数都,:是依靠手工作业加工的工艺路线是铸毛坯、车内腔、划线、手工刻花一手工磨光。、、、,,等操作工人按划好的线用钻铲契砂轮磨的方法将模具花纹刻出来劳动强度,。大加工精度
3、低,,由于轮胎模具花纹几何形状复杂要解决花纹图形的自动铣削与自动分度就必须。用数控系统来控制加工,。、加工轮胎模具所要求的花纹机床需要具有四个坐标轴的数控控制系统例如北京。、上海都曾设计与制造过这类数控铣床但这种机床的数控系统与机械传动结构复杂机,,。床造价高控制与管理的水平也要求较高故一直没能推广应用数控系统与辅助机械装置联合完成花纹的加工1,,如图所示轮胎模具的花纹是由胎冠I和胎侧兀两部分组成其中胎冠是由一个:1989一一14收稿日期03山东工业大学学士I乏199年。,。,半径为的圆弧所组成对于某个轮胎模具来说胎冠底部半径尺是固定不变的因此,。,,从数控系统要求的坐标轴来说就较为容易解决了
4、据此为满足胎冠的加工要求有。,、,两个坐标轴的数控系统即可如图2示一是需要有数控控制的正反方向的迥转运动a;,()中I二是铣刀主轴需要沿着扇形齿轮B的迥转中心o点作半径为R的摆移运动,。,(b)中I二者密切配合由于二者相对运动的轨迹是数控控制因而可以满足曲率,。连续变化的轮胎各种复杂花纹的加工要求实现胎冠的加工气创门
5、.O
6、
7、I…}l护日图i图2胎侧部分是由部分直线和由半径不同的若千圆弧组成的不等半径圆弧连接而,因胎侧轮廓不是一个等成,半径的圆弧为完成胎侧的,加工除上述的两个坐标数,控控制外还必须增加两个纵向与横向刀架移动的数控,,坐标轴如图3所示以保证胎侧花纹的底面按图纸要。求加工这种四个坐
8、标轴的,,数控系统其缺点如前所述显然是不适。用的,实践证明采用如图3所示的机械靠夕模后铣刀能沿着靠模获得轴向移动皿以。获得胎侧花纹底面的曲线靠模板是根据,胎侧花纹底面曲线要求设计制造的如图。4所示,4这样仅用两个坐标轴的数控系统再图第2期常宏放等轮胎模具花纹数控铣床加工的新方法4。,附加一个机械靠模就具备了四个坐标轴数控系统的功能使数控系统与机械传动大为,,,,。简化机床造价低廉操作方便编程简单加工与分度精度大大提高2两坐标控制方法及计算,轮胎模具花纹的加工是由数控系统自动完成的数控机床加工二维曲线的中心问题,,是根据初始数据和控制信号经过微型计算机的插补运算产生有规律的脉冲以控制机。床运动的
9、轨迹.21函数跟踪法简介,函数跟踪法插补原本机床数控系统是采用函数跟踪法插补原理控制两坐标的旋转,理的特点是机床运动的轨迹时刻跟踪给定的函数值利用函数跟踪法原理可以直接插补、、、、。直线同弧抛物线椭圆双曲线等标准二次曲线二次曲线函数方程为x,y二xZ十ByZ+二y十x++=of()ACDEyF,5,A点时函数A,若函数有连续的一阶偏导数和二阶偏导数如图所示在值为犷根据泰+x,十y,+x十y的x,y,xy:勒公式可以求出函数值f厂f分别是1,“xf=f+f△留+,x、弋△x)玄.y了夕于f..丫Vy厂一(A)__.-`++V厂f△y合y/丫,二l+厂一户护歹叮`x,y=,,河因为设定函数厂()o
10、所以凡在曲线上的点了一〔`1。义,,其函数值一定等于零因此选择f产fxy三个函数值。,中的绝对值小者作为进给到达点控制系统则发出相应。因xy的控制信号指挥机床按预定规律运动轴与轴可以图5夕,.5。同时进给插补速度快加工误差为0个脉冲当量2.2控制系统介绍。2,本机用80CPU芯片为核心组成控制系统其结构如图6所示根据图纸尺寸输入程序按函数跟踪法计算,PIO,经输出到环形分配器再由功率放大电路驱动步
