本论文课题以苏州江源精密机械有限公司与意大利共同合作研发的TH6213卧式 镗铣加工中心主轴及主轴箱部件为研宄对象。该款机床研发项目被列为2011年度江 苏省工业支撑项目以及2014年度江苏省重大科技成果转化项目。
在本文上述环节中,通过分析主轴热源、初始条件以及边界条件等因素,计算得 出了主轴、ZF减速箱、主轴箱等部件的稳态温度场、瞬态温度场以及相应的热-结构 耦合分析结果,本节主要通过跑车试验,对特定温度测点的温度变化情况进行测量, 并与有限元温度场分析结果进行对比,分析误差产生的原因。
镗铣加工中心是一种镗铣床复合式的精工机床,由于镗铣床共用一 个工作台,所以镗铣床不能同时工作,必须被分在两个轴组中,所以对其控制的 精工系统要有多通道多轴控制的能力。基于控制功能和稳定性要求,本加工中心 选用了 UMAC多轴运动控制器为下位机,以工控机(IPC)为上位机,即采用“NC 嵌入PC”型开放式精工系统控制镗铣加工中心。该精工系统的硬件结构采用主从 结构,IPC的CPU为主CPU,主要负责精工系统的管理和人机交互等功能的实现。 UMAC的DSP为从CPU,负责底层的速度和轨迹控制等。其中工控机与UMAC 通过以太网进行通讯,加工中心精工系统硬件结构如图2.4所示。
本章主要介绍了镗铣加工中心的机械结构、伺服电机的计算、UMAC运动控 制器的特点、主要功能以及相关板卡的功能,根据需要选择了 UMAC的板卡及伺 服系统的控制方式。根据加工中心的特点,结合UMAC和NUM伺服系统设计出 了机床电气原理图。
完整的精工系统有软件部分和硬件部分,软件在硬件的支持下运行,离开软 件,硬件便无法工作,两者缺一不可,而软件是精工系统工作的控制核心。基于 UMAC的镗铣加工中心的精工系统是在工控机的基础上对UMAC运动控制器进行 二次开发,将工控机与UMAC结合在一起,充分发挥各自的职能和优势。利用上 位机开发的精工系统是整个加工中心的指挥中心,其设计的好坏直接影响加工中 心的精度和稳定性。
伺服系统是精工系统中重要的组成部分,是连接精工系统与机床本体的纽带。 加工中心中,伺服系统接收NC发出的指令,经过伺服系统的变换和放大,发送给 伺服电机,伺服电机带动传动机构完成机床的控制运动。通过精工系统的控制过 程,可以看出伺服系统的动、静态性能的好坏,影响了精工机床的加工精度、可 靠性和稳定性。PID调节是系统稳定性调节的典型方法,本章通过分析UMAC的 PID调节原理,对伺服系统的PID反馈、速度及加速度前馈进行了调节,使系统 获得了良好的稳定性、快速性和精确性
准确的调节PID各参数可实现系统在高速运行的条件下,能够快速的做出响 应且不超调;机床在速度低的情况下,不产生“爬行“现象。
运用到钻攻中心加工的压铸产品的主要特征为:小件、数量庞大、铝制品、多孔、多攻牙 因为压铸产品是一个很广泛的词语,在今天精益求精的时代很多行业使用的压铸产品都是需要精加工的,最为常见的就是我们日用的手机壳(我们会把手机行业钻攻中心的应用单独的介绍)、耦合器、LED灯罩、电动工具等等铝制品配件。钻攻中心貌似就是为压铸产品的精加工而诞生的,再整个钻攻中心行业的销售中,压铸产品行业所购买的数量远远超过了其它的行业,当然这个没有做过统计,但是本人以自已的销售经验做一个评估,压铸产品行业所购买的钻攻中心应占到所有钻攻中心销量的80%-90%,也因为这样钻攻中心在短短几年的时间里销售的数量便远远的超过了其所有相似的机床。
自动换头头库结构独立于机床安装,互换性好,定位精度高,加工中心一次装夹工件后,通过自动换头可以实现五面体加工,提高加工效率,经用户长期使用后,反馈良好。
本节通过对SEB170角接触球轴承的有限元模型的改进、温度场的分析,得出了 其温度场分布的结果,为接下来对机床主轴温度场的分析提供了依据。