ATHD-030型数控压销机的研制与开发(上)

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　　1.引言
　　在发动机制造过程中，压销是一道不可或缺的工序。依据发动机种类，销孔的个数及位置分布各不相同。传统压销机的核心为一杠杆机构，其工作流程如下：(1)将发动机毛坯装夹在工作台上；(2)将经过预选过的销钉放置在销孔中；(3)通过摇臂转动丝杠，移动工作台，将压销机压头对准销钉；(4)利用杠杆，大力将销钉压入销孔。该过程有两个难点：第一工作台的精确定位，压头与销孔的轴心偏差不得超过30μm；第二，销钉的压入深度距销孔上端面恒为5±0.5mm。利用传统压销机压销，这两项指标的实现程度与操作人员的操作经验、身体状况密切相关，属于劳动密集型工种。
　　鉴于传统压销机的劳动强度，以及生产单位经常变换产品种类，在加工批量大、供货周期短时难以与其他加工环节相合拍，我们研制开发了ATHD-030型数控压销机。
　　2.压销机的整体设计

　　如图1所示为压销机的结构简图。综合考虑控制对象要求的定位精度、负载情况以及成本，采用步进电机直联滚珠丝杠作为工作台的开环驱动单元。机床控制核心采用工控PC机，安装在控制柜(1)中。工作时，工件安装在X滑台(3)上，采用配套夹具进行装夹。由X、Y滑台来控制工件在平面上的相对于压头(5)轴心的位置。采用汽缸对压头的下压和抬起进行控制，在压头行程两端采用霍尔元件对压头位置进行捕捉。
# b$ s3 c( s) O* d1 I　　采用这种设计方案，对于压销过程中的两个难以控制的环节均得到有效的控制：第一，压头轴心与销孔轴心之间的位置偏差由数控系统的控制精度和滚珠丝杠的传动精度来保证；第二，销钉压入销孔中的深度可通过调整汽缸的压力，以及压入到位后的保持时间来保证。一旦调试合格，机床的精度保持性好，并在这两个关键环节均排除了人为误差，从而能够有效地保证工件质量。
　　3.数控系统硬件设计
9 D/ V/ m! o& R, R/ U( w
) x* y4 O4 X8 h. M! m6 r/ a, v　　数控系统的硬件体系结构参见图2。工控机为数控系统的核心控制单元，负责对整个系统的调度管理，控制位控卡、I/O卡，从而实现数控系统的位置控制、离散逻辑控制功能。主机配备了网卡，可以通过局域网与其他主机链接实现DNC群控或进行交换数据。
# s( R, }! z$ j5 d/ ~文章关键词： 机械   冲压   设备