曲轴非圆截面开放式数控车削系统的研究.pdf

2010年10月
机床与液压
Oct.2010
第38卷第19期
MACHINE TOOL & HYDRAULICS
Vol. 38 No 19
DOI:10.3969/j.iss.1001-3881.2010.19.002
曲轴非圆截面开放式数控车削系统的研究
要小鹏2,朱繁,要翔英,龚伟
(1.西南科技大学制造科学与エ程学院,四川绵阳621010;2.四川大学制造科学与工程学院,
四川成都610065;3.金川集团机械制造有限公司,甘肃金昌737100
4.金昌金川万方实业有限责任公司,甘肃金昌737100)
摘要:以车削曲轴非圆截面零件为例,提出一种刀具非圆切削速度模型。基于PC机和PMAC运动控制卡开发非圆截
面数控车削系统。在x方向加装直线进给系统,实现刀具的高速往复运动。通过分析截面轮廓信息、x轴进给部件跟随主
轴圆光栅反馈角度信号运动,以确定刀具运动轨迹。该车削数控系统在汽车非圆曲轴加工生产线上投入应用,极大地提高
了生产效率
关键词:曲轴:开放式数控;非圆截面;PMAC
中图分类号:TG5;TP273文献标识码:A文章编号:1001-3881(2010)19-004-3
Research on Open CNC Turning System for Crankshaft with Non-circular Section
YAO Xi
ZHU F
YAO X
ONG We
(1. Manufacture Institute, Southwest University of Science and Technology, Mianyang Sichuan 621010, China
2. Manufacture Institute, Sichuan University, Chengdu Sichuan 610065, China;
3. The Machine Manufacture CO. Itd. of Jinchuan Group, Jinchang Gansu 737100, China
4. Jinchuan Wanfang Industry CO, Ltd, Jinchang Gansu 737100, China)
Abstract: Taking the crank non-circular section tuming as an example, a tool velocity model was presented. Based on PC and
PMAC, an non-circular section CNC turning system was developed. High-speed reciprocating motion was achieved by installing linear
feed systems in x direction. By analyzing the section profile information, x-axis feeding components moved following the feedback an-
gle signal of the spindle circle grating to determine the tool track. The turning CNC system has been applied in the non-circular section
crankshaft production line and the productivity is greatly increased
Keywords: Crank shaft Open-architecture CNC system; Non-circular section; PMAC
曲轴是汽车发动机的核心部件,目前曲轴的非园x轴方向的高频往复运动。直线伺服系统首先获取非
轮廓表面广泛采用靠模进行加工。靠模加工质量较圆截面数据以便进行实时控制,然后采集主轴圆光栅
差,效率低,并且靠模准备周期长,调整复杂,不利信号实时跟踪主轴转角,确定加工截面,根据主轴运
于企业快速响应用户需求的变化。随着汽车工业的发动角度,实时调整刀具位置,加工出所需的非圆截面
展,对曲轴等关键零件的加工精度和加工效率的要求型线2-
越来越高,因此对非圆截面零件加工系统提出了更高1.2非圆车削切削速度分析
的要求。作者开发了一种曲轴非圆截面开放式数控车
图1给出了非圆
削系统,大大降低了成本,并在工业实践中得到很好车削沿背平面的加工
工作回转
的运用
示意图,非圆轮廓曲
非圆零件数控车削加工模形分析
线用极坐标表示为
1.1基本原理
p(),工件的回转速
非圆截面零件的数控车削加工与普通车削加工不度为の,工件上点A
同,x、z轴按设定的轨迹进行工作,刀具在x方向上的压力角为a。
跟踪主轴旋转角度,实时调整刀具位置,实现刀具在
定义:0为x轴图1非圆车削加工简图
收稿日期:2009-09-23
基金项目:国家自然科学基金NSAF项目(10876034);西南科技大学青年基金项目(07ax3103);四川省教育厅青年基金项
目(07zb115)
作者简介:要小鹏(1979-),男,博士研究生,助教,主要从事数控技术的研究。电话:1354711576,E-mail:xp_yao
@の126.com