0 引言
ATC (自動(dòng)換刀系統(tǒng)) 是加工中心的重要功能部件, 多采用槽輪機(jī)構(gòu)作為其刀庫(kù)分度機(jī)構(gòu),將刀庫(kù)電機(jī)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為刀具分度盤的間歇運(yùn)動(dòng)[1-3];為了縮短換刀時(shí)間,提供工作效率,需要分度機(jī)構(gòu)在進(jìn)行高強(qiáng)度啟、停運(yùn)動(dòng)同時(shí),盡量減少連續(xù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件與間歇運(yùn)動(dòng)構(gòu)件之間的沖擊,保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性[4-5];本文作者從嚙合類型和槽輪槽數(shù)等方面,分析外嚙合和內(nèi)嚙合槽輪、以及槽輪槽數(shù)對(duì)分度運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的影響,為加工中心ATC 刀庫(kù)槽輪式分度機(jī)構(gòu)的選型和設(shè)計(jì)提供參考[1]。
1 斗笠式刀庫(kù)分度裝置的工作原理
圖1 所示是ATC 刀庫(kù)分度裝置結(jié)構(gòu)示意圖,其中法蘭軸是主動(dòng)輸入件,其由刀庫(kù)電機(jī)驅(qū)動(dòng),分度盤是從動(dòng)輸出件,其與安裝有刀具的刀盤聯(lián)接,與法蘭軸固定連接的左、右銷軸,將法蘭軸的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為分度盤的間歇運(yùn)動(dòng);法蘭軸每轉(zhuǎn)動(dòng)半圈,分度盤轉(zhuǎn)過一個(gè)分度槽,左、右銷軸間斷性地進(jìn)入分度槽,使分度盤產(chǎn)生周期性的分度運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)的分度功能。
在分度過程中,分度盤軸心位置O1與法蘭軸軸心位置O2之間的距離固定,分度盤軸心位置O1與銷軸軸心位置O3 之間的距離也固定,銷軸從分度槽的槽口進(jìn)入后,沿分度槽徑向前進(jìn)到槽底,隨著槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)再沿分度槽徑向后退到槽口,銷軸軸心位置O3 與分度盤軸心位置O1 之間的距離也隨之改變;根據(jù)法蘭軸轉(zhuǎn)動(dòng)半圈、單個(gè)銷軸進(jìn)入再推出分度槽以及法蘭盤轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)分度角度的分度過程, 可將槽輪機(jī)構(gòu)等效為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu), 其中 L1 是機(jī)架、L2 是曲柄、L3 是導(dǎo)桿、銷軸是滑塊, 當(dāng)銷軸接觸分度槽時(shí), 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的曲柄 L2 通過滑塊帶動(dòng)導(dǎo)桿 L3 做反向變
速運(yùn)動(dòng), 當(dāng)銷軸脫離分度槽時(shí), 曲柄 L2 勻速轉(zhuǎn)動(dòng), 導(dǎo)桿 L3 靜止不動(dòng)。
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結(jié)論
為了分析槽輪機(jī)構(gòu)的嚙合類型和槽輪槽數(shù)對(duì)加工中心ATC 刀庫(kù)槽輪式分度裝置換刀運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的影響,將槽輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),得到并計(jì)算了表征運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)類角速度和類角加速度。計(jì)算結(jié)果表明:槽輪槽數(shù)越大,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性越好;相同槽數(shù)下,內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性更優(yōu);隨著槽數(shù)增加,內(nèi)、外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差距趨小。該研究可為加工中心ATC 刀庫(kù)槽輪式分度機(jī)構(gòu)的選型和設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)參考。
2024-11
本文以組合式六角亭模型為實(shí)例,分析工藝難點(diǎn)與加工可行性,指出該模型的加工難點(diǎn)是模型形狀不規(guī)則和整體剛性差,并通過設(shè)計(jì)新的工藝方案解決加工難點(diǎn),完成了模型整體的加工。新的加工工藝有助于提高加工效率和精度,為五軸數(shù)控加工提供了一個(gè)典型案例,對(duì)于五軸加工中心數(shù)控加工也具有指導(dǎo)作用和重要… [了解更多]
2024-11
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2024-11
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2024-11
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