龍門刨床刨削柱錐復(fù)合面CAD-CAM研究與設(shè)計(jì).pdf

1、為了提高目前混凝土預(yù)制構(gòu)件的性能和質(zhì)量，響應(yīng)國(guó)家的低碳經(jīng)濟(jì)政策，建筑行業(yè)急需借助機(jī)械制造行業(yè)解決柱錐復(fù)合面難以加工的問(wèn)題，將目前被廣泛應(yīng)用到混凝土成型機(jī)中的柱面芯模改為柱錐復(fù)合面芯模。
　　 隨著CAM技術(shù)在現(xiàn)代自動(dòng)化制造業(yè)不斷凸顯的優(yōu)越性，越來(lái)越多的企業(yè)不斷探索現(xiàn)有的加工設(shè)備與CAM技術(shù)完美結(jié)合的途徑，以達(dá)到提高現(xiàn)有設(shè)備的利用率和解決某些工件難以加工的目的。為了解決目前柱錐復(fù)合面芯模用加工中心難以加工的問(wèn)題，該課題在前期成功解

2、決橫截面插補(bǔ)的龍門刨床數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)CAD技術(shù)不斷探索刨削柱錐復(fù)合面的成形方法以及控制理論:通過(guò)在與零件軸線平行的方向上安裝光柵位移傳感器作為第三軸，并以此軸實(shí)現(xiàn)的單坐標(biāo)插補(bǔ)，結(jié)合龍門刨床現(xiàn)有的二維加工軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，共同完成芯模的加工。
　　 利用UG模擬刨削產(chǎn)生的柱錐復(fù)合面芯模，對(duì)產(chǎn)生刨削模型與理想柱錐復(fù)合面芯模進(jìn)行外觀尺寸對(duì)比分析，并通過(guò)ANSYS軟件進(jìn)行接觸性分析了兩種模型對(duì)混凝土預(yù)制板的應(yīng)力應(yīng)變性能影響。并得出，在

3、目前加工條件下，從經(jīng)濟(jì)實(shí)用、可行性角度出發(fā)，柱錐復(fù)合面芯模完全可以在龍門刨床上刨削加工。
　　 基于柱錐復(fù)合面成形三要素分析，結(jié)合刨床刨削加工的特點(diǎn)，所建立的龍門刨床CAM系統(tǒng)包含了兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。通過(guò)PC機(jī)截面數(shù)控插補(bǔ)系統(tǒng)和單片機(jī)軸向控制系統(tǒng)分別用以產(chǎn)生柱錐復(fù)合面芯模的導(dǎo)線、母線。同時(shí)兩系統(tǒng)都是以接收同一個(gè)電磁傳感器信號(hào)，作為控制CAM進(jìn)給伺服系統(tǒng)控制權(quán)的交替信號(hào)，保證刀具的運(yùn)動(dòng)在每個(gè)加工階段中僅受其中一個(gè)系統(tǒng)控制，保證了刀具

4、進(jìn)給系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)作。
　　 結(jié)合數(shù)控理論和機(jī)床再制造經(jīng)驗(yàn)，在現(xiàn)有刨削柱面數(shù)控龍門刨床硬件基礎(chǔ)上，校核現(xiàn)有的開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)，搭建刨削柱錐復(fù)合面CAM進(jìn)給伺服系統(tǒng):借助單片機(jī)強(qiáng)大的中斷處理和計(jì)數(shù)能力，讀取光柵傳感器所檢測(cè)到的工作臺(tái)位移信號(hào)，并實(shí)時(shí)對(duì)垂直方向的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制;通過(guò)在工作臺(tái)上安裝電磁傳感器為數(shù)控系統(tǒng)提供刀具進(jìn)給狀態(tài)信號(hào)，同時(shí)通過(guò)外部電路處理為測(cè)量光柵尺脈沖信號(hào)提供零參考點(diǎn)。
　　 基于PC機(jī)的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)

5、開(kāi)發(fā)思想，構(gòu)建“通用PC工業(yè)控制計(jì)算機(jī)+研華PCI-1750數(shù)據(jù)采集卡”數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，完成截面曲線二維插補(bǔ)，產(chǎn)生導(dǎo)線發(fā)生線。利用VC++6.0編程平臺(tái)所提供的多線程技術(shù)以及PCI總線卡所提供的外部信號(hào)事件中斷方式，開(kāi)發(fā)龍門刨床數(shù)控系統(tǒng)，創(chuàng)建信號(hào)檢測(cè)線程、插補(bǔ)計(jì)算線程、加工線程和模擬加工線程。本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)程序操作、加工路徑模擬、自動(dòng)加工、串口通信和傳感器信號(hào)的讀取操作。
　　 柱錐復(fù)合面的母線插補(bǔ)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)80C52單片機(jī)對(duì)工