解決小范圍高頻率運(yùn)動造成工作軸局部磨損過快的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種解決小范圍高頻率運(yùn)動造成工作軸局部磨損過快的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械加工中，目前常用的金屬切削方法為車削加工和銑削加工；
[0003]車削加工處理是一種金屬切削方法——工件軸心旋轉(zhuǎn)刀軸、徑向或進(jìn)給運(yùn)動切割面。從一般意義上的:指利用單片刀具隨意。說得更具體的:通常是用來切割工件軸心平行于表面，在工件表面軸垂直的表面是車削加工，當(dāng)車刀、主軸做軸進(jìn)給運(yùn)動。
[0004]銑削加工與車削加工同屬金屬切削方法，不同之處在于銑削加工中刀具在主軸驅(qū)動下高速旋轉(zhuǎn)，而被加工工件處于相對靜止。
[0005]車削加工與銑削加工共性在于，在金屬工件切削加工時(shí)，刀具都需要通過進(jìn)給機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)不同的加工方式，進(jìn)給機(jī)構(gòu)大多通過滾珠絲杠完成；但車削加工或者銑削加工中會涉及一種需要刀具高頻率進(jìn)給的加工方式，例如:絲錐加工、鉆頭開槽鏟背加工、非圓車加工和非圓磨削加工等，都需要刀具的高頻率進(jìn)給實(shí)現(xiàn)加工，這樣就導(dǎo)致用于刀具進(jìn)給的進(jìn)給機(jī)構(gòu)在很小區(qū)間內(nèi)高頻率的往復(fù)運(yùn)動，導(dǎo)致此處的進(jìn)給機(jī)構(gòu)的傳動部件發(fā)生局部磨損，導(dǎo)致進(jìn)給量精準(zhǔn)度下降，進(jìn)而需要經(jīng)常更換進(jìn)給機(jī)構(gòu)的傳動部件，然而換下的傳動部件只有局部磨損就要整體更換，非常浪費(fèi)，并且更換工作量大，對于高效的機(jī)械加工帶來不必要的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種解決小范圍高頻率運(yùn)動造成工作軸局部磨損過快的方法。
[0007]為達(dá)到以上目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種解決小范圍高頻率運(yùn)動造成工作軸局部磨損過快的方法，其特征在于包括如下步驟:
[0009]在傳統(tǒng)加工過程中相對工作端位置固定不變的固定端上設(shè)置與驅(qū)動工作端運(yùn)動的工作軸平行的同步軸；
[0010]加工操作時(shí)，在工作端工作時(shí)間達(dá)到Tl后，工作軸和同步軸同時(shí)轉(zhuǎn)動，即工作端和固定端的位置同時(shí)調(diào)整，且工作端調(diào)整位置相對工作端調(diào)整前的位置變化量Si同固定端調(diào)整位置相對固定端調(diào)整前的位置的變化量S2相同，即S1=S2。
[0011]一種解決小范圍高頻率運(yùn)動造成工作軸局部磨損過快的方法，其特征在于包括如下步驟:
[0012]在傳統(tǒng)加工過程中相對工作端位置固定不變的固定端上設(shè)置與驅(qū)動工作端運(yùn)動的工作軸平行的同步軸；
[0013]加工操作時(shí)，工作端和固定端分別在工作軸上和同步軸上做著同步往復(fù)運(yùn)動，SP機(jī)床控制器將同步量St分別加載在工作軸和同步軸上，其中工作軸的工作進(jìn)給量Sg上加載同步量st，作為工作軸新的工作進(jìn)給量。
[0014]上述方案通過工作軸工作過一段時(shí)間后，通過轉(zhuǎn)到工作軸和同步軸使調(diào)整工作端和固定端在同一位置，這樣不斷調(diào)整工作端在工作軸上的工作位置；或?qū)⑼搅糠謩e加載在工作軸和同步軸上，使得工作端進(jìn)行加工的同時(shí)，工作端和固定端分別在工作軸上和同步軸上做著同步往復(fù)運(yùn)動；將工作端的高頻運(yùn)動分散在整個(gè)工作軸上，可大大延長工作軸的使用壽命。另外，由于該方法簡單，使用該方法的產(chǎn)品便于生產(chǎn)，而且無論生產(chǎn)還是改造成本都非常低廉適于廣泛推廣。
【附圖說明】
[0015]本發(fā)明共3幅附圖，其中:
[0016]圖1為車床刀具進(jìn)給運(yùn)動示意圖。
[0017]圖2為采用第一種控制方法工件驅(qū)動機(jī)構(gòu)與刀具驅(qū)動機(jī)構(gòu)共同運(yùn)動示意圖。
[0018]圖3為采用第二種控制方法工件驅(qū)動機(jī)構(gòu)與刀具驅(qū)動機(jī)構(gòu)共同運(yùn)動示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示的一種解決小范圍高頻率運(yùn)動造成工作軸局部磨損過快的方法；包括如下步驟:在傳統(tǒng)加工過程中相對工作端位置固定不變的固定端上設(shè)置與驅(qū)動工作端運(yùn)動的工作軸平行的同步軸；加工操作時(shí)，在工作端工作時(shí)間達(dá)到Tl后，工作軸和同步軸同時(shí)轉(zhuǎn)動，即工作端和固定端的位置同時(shí)調(diào)整，且工作端調(diào)整位置相對工作端調(diào)整前的位置變化量SI同固定端調(diào)整位置相對固定端調(diào)整前的位置的變化量S2相同，即S1=S2 ;通過不斷調(diào)整工作端在工作軸上做高頻率運(yùn)動的位置，使磨損分散在較大的范圍內(nèi)?；蛘咴诩庸げ僮鲿r(shí)，工作端和固定端分別在工作軸上和同步軸上做著同步往復(fù)運(yùn)動，即機(jī)床控制器將同步量St分別加載在工作軸和同步軸上，其中工作軸的工作進(jìn)給量Sg上加載同步量St，作為工作軸新的工作進(jìn)給量；數(shù)控機(jī)床的控制器給出指令，將同步量分別加載在工作軸和同步軸上，使得工作端進(jìn)行加工的同時(shí)，工作端和固定端分別在工作軸上和同步軸上做著同步往復(fù)運(yùn)動，將工作端的高頻運(yùn)動分散在整個(gè)工作軸上。
[0020]以臥式機(jī)床車削加工為例:
[0021]首先車削加工運(yùn)動可分解為:
[0022]工件固定于主軸上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，刀具沿著主軸軸線方向的直線運(yùn)動和刀具相對于工件的徑向進(jìn)給運(yùn)動；
[0023]如圖1所示，刀具徑向進(jìn)給運(yùn)動主要通過絲杠I驅(qū)動刀具所在滑臺2，通過導(dǎo)桿導(dǎo)向滑臺實(shí)現(xiàn)進(jìn)項(xiàng)進(jìn)給動作，進(jìn)而當(dāng)?shù)毒咝枰哳l率小位移進(jìn)給時(shí)，刀具所在滑臺2需要在絲杠I短距離內(nèi)高頻率的往復(fù)運(yùn)動,這樣就造成絲杠I表面螺紋磨損,進(jìn)而滑臺的往復(fù)運(yùn)動距離不夠精準(zhǔn)，進(jìn)而導(dǎo)致刀具進(jìn)給量不精準(zhǔn)，車削精度降低，就需要更換一個(gè)新的絲杠來代替已經(jīng)磨損的絲杠；
[0024]針對刀具高頻率進(jìn)給，帶來刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)局部磨損問題，提出解決小范圍高頻率運(yùn)動造成工作軸局部磨損過快的方法，且可分為兩種:
[0025]第一種控制方法:首先需要在機(jī)床上增加用于驅(qū)動工件移動的工件驅(qū)動機(jī)構(gòu)3，且工件驅(qū)動機(jī)構(gòu)3的移動方向與刀具進(jìn)給方向相同；
[0026]工件與刀具正常對位加工狀態(tài)，加工一段時(shí)間以后，工件驅(qū)動機(jī)構(gòu)3驅(qū)動工件與刀具進(jìn)行同步移動(如圖2所示工件驅(qū)動機(jī)構(gòu)3與刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)由初始位置A移動至B位置)，即移動方向?yàn)榈毒哌M(jìn)給運(yùn)動方向，同步移動停止后(工作端調(diào)整位置相對工作端調(diào)整前的位置變化量SI同固定端調(diào)整位置相對固定端調(diào)整前的位置的變化量S2相同，即S1=S2),工件繼續(xù)轉(zhuǎn)動，刀具繼續(xù)進(jìn)行高頻率進(jìn)給加工，進(jìn)而通過此控制過程完成刀具與工件同步移動，使刀具高頻率進(jìn)給局部磨損區(qū)域不集中在一處，而是由傳動工件(例如圖2中絲杠)整個(gè)行程分擔(dān)；
[0027]第二種控制方法:同樣在機(jī)床上增加用于驅(qū)動工件移動的工件驅(qū)動機(jī)構(gòu)3，且工件驅(qū)動機(jī)構(gòu)3的移動方向與刀具進(jìn)給方向相同；
[0028]工件與刀具正常對位加工，且工件與刀具實(shí)時(shí)同步運(yùn)動，即工件移動方向?yàn)榈毒哌M(jìn)給方向，主要通過在刀具處于正常進(jìn)給加工時(shí)，刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)給予一個(gè)與工件同步運(yùn)動的速度(即如圖3所示，工件驅(qū)動機(jī)構(gòu)3與刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)在同步對位加工不間斷的情況下，由初始位置C向D位置移動，此種運(yùn)動可為往復(fù)性運(yùn)動)；
[0029]當(dāng)工件驅(qū)動機(jī)構(gòu)3與刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)向刀具進(jìn)給方向同步運(yùn)動時(shí)(初始位置C向D位置移動)，設(shè)定工件同步運(yùn)動速度為Vl (即同步量St)，刀具正常對位加工進(jìn)給速度為V2(即工作進(jìn)給量Sg)，刀具與工件同步運(yùn)動速度為V3，V1=V3，刀具的進(jìn)給速度為V2+V3的速度合成；
[0030]當(dāng)工件驅(qū)動機(jī)構(gòu)3與刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)與刀具進(jìn)給方向反向同步運(yùn)動時(shí)(D位置移動向初始位置C移動)，設(shè)定工件同步運(yùn)動速度為VI，刀具正常對位加工進(jìn)給速度為V2，刀具與工件同步運(yùn)動速度為V3，V1=V3，刀具的進(jìn)給速度為V3-V2的速度合成；
[0031]上述工件驅(qū)動機(jī)構(gòu)3滿足運(yùn)動方向與刀具進(jìn)給方向相同，且能夠保證與刀具運(yùn)動同步即可。
[0032]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上訴揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種解決小范圍高頻率運(yùn)動造成工作軸局部磨損過快的方法，其特征在于包括如下步驟: 在傳統(tǒng)加工過程中相對工作端位置固定不變的固定端上設(shè)置與驅(qū)動工作端運(yùn)動的工作軸平行的同步軸； 加工操作時(shí)，在工作端工作時(shí)間達(dá)到Tl后，工作軸和同步軸同時(shí)轉(zhuǎn)動，即工作端和固定端的位置同時(shí)調(diào)整，且工作端調(diào)整位置相對工作端調(diào)整前的位置變化量Si同固定端調(diào)整位置相對固定端調(diào)整前的位置的變化量S2相同，即S1=S2。
2.一種解決小范圍高頻率運(yùn)動造成工作軸局部磨損過快的方法，其特征在于包括如下步驟: 在傳統(tǒng)加工過程中相對工作端位置固定不變的固定端上設(shè)置與驅(qū)動工作端運(yùn)動的工作軸平行的同步軸； 加工操作時(shí)，工作端和固定端分別在工作軸上和同步軸上做著同步往復(fù)運(yùn)動，即機(jī)床控制器將同步量St分別加載在工作軸和同步軸上，其中工作軸的工作進(jìn)給量Sg上加載同步量St，作為工作軸新的工作進(jìn)給量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種解決小范圍高頻率運(yùn)動造成工作軸局部磨損過快的方法，其特征在于包括如下步驟：在傳統(tǒng)加工過程中相對工作端位置固定不變的固定端上設(shè)置與驅(qū)動工作端運(yùn)動的工作軸平行的同步軸；加工操作時(shí)，在工作端工作時(shí)間達(dá)到T1后，工作端和固定端的位置同時(shí)調(diào)整，且工作端調(diào)整位置相對工作端調(diào)整前的位置變化量S1同固定端調(diào)整位置相對固定端調(diào)整前的位置的變化量S2相同；或加工操作時(shí)，工作端和固定端分別在工作軸上和同步軸上做著同步往復(fù)運(yùn)動，即機(jī)床控制器將同步量St分別加載在工作軸和同步軸上。上述方法將工作端的高頻運(yùn)動分散在整個(gè)工作軸上，可大大延長工作軸的使用壽命。
【IPC分類】B23Q11-00
【公開號】CN104607998
【申請?zhí)枴緾N201310539373
【發(fā)明人】李經(jīng)明, 畢云, 鄒弢, 馮金龍, 陳虎, 侯彥博, 鞠茲丹
【申請人】大連科德數(shù)控有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年11月4日