钢铝拖链起源于我们伟大的中国,具体时间应该是解放前一年的1948年。由于我们伟大的祖国在进步,经济也在高速发展,但劳动力的缺乏推动了自动化机械设备的快速发展,然而自动化的核心部件就是钢铝拖链,钢铝拖链成为了自动化机械的核心骨,离了它再的设备也是一堆废铁,所以就是因为钢铝拖链的重要性才使得如今的钢铝拖链产品霸具一方,巨大的发展投投资空间让诸多的投资人和企业的目光投向了钢铝拖链的研发和制造当中来。雨后春笋也就指的像钢铝拖链一样仿佛在一夜间遍布开花。
对于用于成形铣削或成形磨削具有螺旋壳面的工件,特别是圆柱齿轮、蜗杆和转子的切齿机,显然出于上述考虑需要有这样一种系统,但实际上还没有这种系统。
其原因特别在于在对工件进行成形磨削时很难克服如下技术难题机床所需的多轴定位系统需要对具体的各个移动进行相互同步,从而形成在三维空间内的定义的曲线。实现此点的方案在于,其中的一个轴不仅用于对自己进行定位,还作为导向轴用于实现与其它的有待定位的轴的同步。
在EP0784525中披露了这样一种作为现有技术的方法,其中涉及一种用于制作锥齿轮进行齿面改型的方法。优选利用下式的多项式函数对所述的轴进行>其中相应的有待控制的轴的定位函数f(θ)取决于导向轴θ的移动。其中系数a0、a1、a2、a3和a4作为通过函数f(θ)进行控制的相应的轴的定位控制的其它的参数根据现有技术,总是用机床的可控制的机械轴中的一个轴作为导向轴。根据滚切方法工作的和因此如EP 0 784 525中所述具有一个摇台的锥齿轮切齿机中,通常将该始终必要的摇台作为导向轴,因此其滚切移动作为用于实现与其它的轴移动同步的导向移动。与相应的机床类型的其它具体设计无关,采用该方式一直用一个机床轴作为滚切工艺条件下的统一的导向轴。
但成形磨削机床与上述相反,不具有摇台或类似的轴,因此对于不同的机床类型的机床控制参数的统一化的尝试将面临对这样一个统一的导向轴进行相应的选择的问题或放弃该选择的问题。
本发明的利用可任意选择的函数或关系生成虚拟轴的实施方式的优点是在磨削具有螺旋壳面的工件,例如圆柱齿轮(螺旋面,所述螺旋面的螺纹倾斜为零,即直齿)、蜗杆或者转子时经常会出现采用一个的非虚拟的导向轴常常不能满足整个工件加工过程的要求的情况,这是因为它的导向运动或导向移动考虑到在实际中限定的数值精度常常很小,以便根据此还可以计算出具有其它轴的充分的移动的控制函数(或关系)的缘故。特别明显的是,当例如一用于对砂轮在砂轮架滑座的移动方向上进行定位的与径向进给轴水平正交可定位的砂轮架滑座作为导向轴加以应用和在工件上铣削作为螺旋壳面终结的与工件旋转轴垂直伸展边棱时,在大多数工件上具有多个被圆的轴段相互分隔开的或至少不同于其几何形状的螺旋面。(就此需要说明的是,具有这种部分或分段的螺旋面的工件也被视为本发明的具有螺旋壳面的工件。)在上述的情况下砂轮架滑座的在对工件轴的垂线上的位置上的移动是完全直立的并且因此在数字分辨率不受限制的情况下不再作为导向移动,因此砂轮架滑座在此位置上时不能作为导向轴加以使用。所以需要在这类位置上时对导向轴进行更换,此点将将进一步了实现用于不同机床模型的统一机床控制参数的难度,这是因为在更换机床时将出现上述已经提及的对新的机床的适配调整的难题,特别是对所采用的导向轴进行适配调整的难题的缘故。另外还要注意到,在工件的所述位置上对轴进行更换,基于伴随出现的对轴控制的不稳定性将导致在制作的工件上出现不希望出现的加工痕迹。
在利用可任意选择的函数或关系形成本发明的虚拟轴的情况下,则该虚拟轴在整个加工过程中都是适用的,而不必更换导向轴,因为采用这种方式由于可以任意选择,因而避免了导向轴对每种由制造过程决定的依赖关系的缘故。采用这种方式,本发明有益地也适用于仅一种加以考虑的机床类型的作业的情况,这是因为在这种情况下在采用本发明的可任意选择的虚拟轴时根本不存在上述的更换导向轴的问题,因此在工件上不会出现由于所述问题带来的误差。与此相反,在对虚拟轴固定选择的情况下,则很有可能不能排出由工艺决定的依赖关系,则将会导致出现数字条件不利的系统。
如上举例所述,特别是多项式函数可以作为可任意选择的多项式函数,但也可以用圆关系作为可任意选择的多项式函数。同样也可以用数值表对可任意
特别优选的是,本发明的多轴机床的特征在于,所述工具是砂轮和作为所述机械轴至少设有-砂轮的用χ标示的可定位的径向进给轴,-与径向进给轴水平正交的可定位的用ζ标示的用于对砂轮在砂轮架滑座的移动方向定位的砂轮架滑座,-夹头的可定位的用β标示的对在工件夹具上的工件进行旋转的旋转轴,-可定位的用τ标示的用于利用砂轮轴的旋转或其在垂直平面B上的平行投影对工件和砂轮进行相对摆动的摆动轴,-用于驱动砂轮的旋转轴ω。
也可以用可定位的移动轴δ作为机械轴,用于对砂轮沿砂轮轴的进给位置的控制。
本发明的多轴机床优选具有一个摆动轴σ,所述摆动轴作为机械轴用于利用砂轮轴的旋转或其在水平平面A上的平行投影实现工件和砂轮的相对摆动,此点也可以实现上述讨论的对非旋转对称的工件的制作。
根据对上述实施的替代或附加的实施方式,也可以用γ标示的机械轴利用工件的旋转或其在水平平面A上平行投影实现工件和砂轮的相对摆动。
另外还可以设置移动轴η作为机械轴,所述移动轴用于对工件和砂轮进行相对垂直移动。
特别优选的是由控制和/或调节装置利用可任意选择的函数或关系生成虚拟轴,所述函数或者关系优选取决于时间,和根据本发明的实施方式仅取决于时间。但也可以使虚拟轴不取决于时间,而是取决于其它的(也可以是外部的)事件或数值,诸如机器人等例如外部机器到达的位置。
在此就所用的虚拟轴的概念针对现有技术中对该概念的应用要说明一点的是,就此而言形成统一的概念,该概念系指仅在相应采用的控制和/或调节装置中形成的轴,所述轴在相应的机床的实际存在的机械轴中并不存在直接的对应物。与现有技术DE 42 91 619 C1的区别在于,在现有技术中的虚拟轴(下面称作软轴)用于对机械轴进行直接控制,由所述机械轴在一定程度上以软的方式结合成虚拟轴。与此相反,本发明的虚拟轴不用于对机械轴的固有的控制,特别是不用于对附加的在有待控制的机床中没有相应的对应物的轴的软合成,而仅用于对其它轴的控制的同步。
因此,也可以通过用于控制本发明的多轴机床的方法实现本发明的目的,其中首先把作为其它轴的导向轴的虚拟轴参数化,然后在机床对工件加工作业时在对其它的轴在定位时该虚拟的导向轴仅用于同步。
本发明的多轴机床优选具有至少五个可控的机械轴,用于对工件和工具进行相互定位,从而实现对旋转对称的工件的加工制作。在制作诸如蜗杆等非旋转对称的工件时,则需要至少一附加的轴,所述轴用于实现工件和砂轮在水平向上的可以观视到的相对摆动。
槽钢剪刃设计的基本依据是槽钢成品孔型形状,如图1所示(以100#槽钢为例)。这种设计在剪切过程中易出现以下问题:一是槽钢两肩部与其他部分相比,相对较厚,所需剪切力也较大,剪刃磨损较快,剪刃使用一段时间后。这一部分相对磨损量大,致使肩部间隙较大,易出现塌肩现象;二是槽钢两腿与腰部处相比,由于剪切角度的影响,当剪刃磨损后,在剪切两腿时,剪切量变小,腿部剪切由通常的剪断变成了撕断,槽钢腿端面极易出现毛刺;三是上、下剪刃腿部斜度与槽钢成品孔型基本一致,这样在剪切时腿部基本同时受力,剪切力较大,剪刃磨损较快,一方面腿端剪切压痕严重,另一方面剪刃老化后,极易出现槽钢剪切部分撕裂、毛刺较多的现象。后两点是影响槽钢剪切质量的主要原因。
1、针对冷床冷却速度慢的问题,在冷床区增加了水雾风机来提高冷床区的冷却速度,又在剪机前一个倍尺处增加了一组水雾喷头,降低槽钢剪切部分的温度,从而避免了因钢温高而造成的剪切缺陷。
2、针对槽钢剪刃设计存在的问题,结合生产实际情况,将剪刃设计为图2所示的形状(以100#槽钢为例)。上剪刃宽度由100改为99,减少上剪刃在左右方向的间隙,改善槽钢两角部的剪切质量;下剪刃两角部圆弧尺寸由R8改为R7,提高两角部的剪切重叠量,改善槽钢肩部剪切质量;下剪刃上边宽度由79改为80,下边宽度由97改为94,使下剪刃腿端斜度小于槽钢成品孔型斜度,这样在腿部剪切时,腿部上、下方向上不会同时受力,从而减少剪切力,改善剪切质量。
3、通过对各规格槽钢实际剪切质量和剪切间隙进行数据回归分析,制定了每种规格的剪切间隙规范,具体为:63#槽钢为0.20~0.30、80#槽钢为0.20~0.35、100#槽钢为0.25~0.35,120#槽钢为0.25~0.40,并做出厚度为0.20~1.00的不同垫片。每次更换剪刃时,先测量间隙,再选择相应的垫片,确保剪切间隙控制在工艺要求范围内。
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