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组合机床主轴箱CAD/CAM开发(上)

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发表于 2010-9-13 21:49:53 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  主轴箱是工序集中的、高效的组合机床的重要的专用部件之一,是用于布置(按所要求的坐标位置)机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。主轴箱传动系统的优劣和箱体加工方式、方法直接影响机床的可靠性、耐用性、经济性、准确性。手工设计其传动系统往往受主轴数多、转速各异和空间位置小等因素的影响,不但工作量很大,优化性受到限制,而且易出错;其箱体加工,不论是在坐标镗床上,还是手工编程在加工中心上,都存在操作人员或编程人员的工作量大、出错率高、生产率低的弊端。本文用可视化编程语言—visualbasic6.0并解决了以上两方面的问题。

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  1主轴箱传动系统cad

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  主轴箱都采用齿轮传动。其传动系统是指通过一定的传动路线把驱动轴的运动,采用多级齿轮传动,确定传动齿轮及其传动轴的位置,最后把运动传到主轴上,使主轴获得规定的转速和方向。它是主轴箱设计最关键、工作量最大的环节。

1 o7 d1 Z4 p, z) z1 X _4 A6 v. F( _) t% _" Z" @7 s( E3 M

  1.1获取原始数据

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  主轴箱传动系统必须根据被加工零件的具体要求进行设计。其设计的原始数据为:驱动轴的轴径d、转速n、坐标(x0,y0);主轴箱大小:宽b、高h;坐标原点:水平b0、垂直h0;加工类型:钻削类、攻丝类;被加工孔类型:通孔或盲孔;各主轴的坐标(xi,yi)、轴径di、转速ni;

( Z* R/ I) E% F' \% ]+ k* j: G# A' _& X

  获取这些数据的流程图如图1,其工作界面为图2(以某设计为例)。点击“继续”将弹出图3界面。

 

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  1.2传动cad系统流程图

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  主轴箱的传动链的设计是其设计中最重要的环节,其传动形式多种多样,灵活性较大,在此部分开发中,模拟人工设计的思路,使操作更直接、更快捷。

5 K. M7 G* u. f; {3 h 3 C5 n. ]& A* E0 F3 Y( R" x

  主轴箱的传动坐标计算是其设计中计算量最大的部分。虽然传动形式存在多样化,但其坐标计算可归纳为3类:与一轴定距的传动、与二轴定距的传动和与三轴定距的传动。其计算可分别采用勾股定理、余弦定理和求外接圆的圆心的公式。

2 o7 s7 i/ K8 w; U ; k3 ~# P- y. w0 ]

  由上述内容,结合人工设计过程,编制传动cad系统流程图见图4:

 

$ V0 T% j; F2 G2 z. I 9 Q7 N; P$ t% ]9 o+ u3 u. H& n

  1.3工作界面及设计结果

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  传动系统的工作界面如图3。界面右边为设计结果,图中不同颜色表示不同排次:红色—ⅳ排,黑色—ⅲ排,紫色—ⅱ排,兰色—ⅰ排。

6 c# E! e( y1 X0 e t, ?' N: z * S8 R( i' k# ~ t, u d, l$ i9 x" \

  初始化———将根据原始数据绘出原始依据图;

# {8 r( ], x$ G( g, _ 3 g' i. h* S9 f$ D: Z3 \1 e

  上一步———将返回最后操作的前一步;

3 A% ~: q( g4 e 6 J7 f0 Y; J- }. F

  运行———将根据定位类型进行设计。

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  2主轴箱箱体cam

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  根据箱体加工技术人员的经验,总结出加工主轴箱箱体的优化的capp,利用主轴箱传动cad形成的cam原始文件,采用vb编程自动形成满足加工要求的刀具准备文件和数控代码。

: n" W n* ]: \. o" F' X( M 6 l8 Q- M/ Q4 U3 g' C

  2.1原始文件

4 z/ P: T% Q9 p5 Q, T/ ~$ `% V6 v- B' Q8 ?

  主轴箱体上孔系是由具体加工孔的位置、传动轴的位置、轴径的大小、轴的类型等因素决定的,对于不同的主轴箱体加工,必须提取具体的有关数据。

 

$ j) |0 [- O% F/ ?% _+ ~, Y2 r! P0 @" m3 D4 p" E' t \; T

  在“箱体描述”行中各参数分别为主轴数,总轴数,主轴箱号,主轴箱规格动力箱规格,配置;

+ q( P% H4 B6 ]8 t4 U) t n4 j9 b+ o, z) t6 g! M/ N$ N0 }

  在“各轴描述”行中各参数分别为轴号,轴型,轴横坐标,轴纵坐标,轴孔参数。

7 `( _- r3 V' S2 L$ ^ ; n/ O; E" o# j# x9 ^3 O; L

  2.2箱体cam流程图

1 l; ]* f1 X" X- n( k& a$ B4 K9 I3 t% p2 {$ `5 ]. [9 s

  为避免在单独使用cam部分时,发生因原始数据的输入的错误而导致加工零件的报废,则在cam部分设计中,首先编程显示各轴的相互位置及有关参数。然后根据主轴箱在加工中心上加工“工序集中”的特点,按照加工工序,设置箱体的加工面及定位孔,结合原始数据及加工的数据库,用vb编程自动形成刀具的准备文件及数控代码。

+ _% h; i [2 r: O" v+ s 3 R) L. Q! A1 f( ^9 L9 i s

  其箱体cam流程图如图5所示。

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1 P; F- z( s. W$ }4 n$ t2 N

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