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微小型零件在大批大量的生产需求下,毛坯常采用将横截面形状各异的线材拉直后,由夹具送料给专用数控机床进行自动化加工,以解决高速高效的制造要求。本论文研制的数控钻切专机用于高档手表的金属表链零件的主要工艺制造,采用不锈钢异型线材为加工毛坯,进行小孔钻削和切断加工,实现大批大量生产。由于不锈钢材料的难加工性和异型线材的品种多、形状复杂等特点,不锈钢异型线材的自动化加工成为了本项目机床研制的难点。目前国内金属表链的加工企业大多数仍采用传统的分工序加工方式,存在着生产效率低、工人劳动强度大、加工成本高和加工零件质量不稳定等缺点。企业迫切希望改进上述困扰加工的实际问题,而加工装备的数控化、自动化是解决此类问题的一个最佳途径。本文在深入调研的基础上,确定并完成专机的布局方案设计和整机工程图纸设计,选定了合适的电气控制方案,并通过制造和加工调试直至完成机床样机的研制,达到预期效果。并且在此基础上开展了相关技术研究,内容包括:1、根据不锈钢材料难加工的特点,在不锈钢异型线材加工设备的国内外现状的深入研究基础上,采用机电一体化系统的概念设计法进行本课题方案的筛选工作,并得出最优方案布局图。2、专机主要机械部件的研制。通过进行钻孔切削力测试试验,并经过分析研究,选出适合于本课题的钻孔电主轴;运用理论计算和建立虚拟样机的方法进行伺服工作台的电机选型工作;采用Solid works三维设计软件实现装备的整机设计、工程图绘制等工作;利用激光干涉仪测量伺服工作台的位置精度,并分析误差的影响因素;设计出适合夹持异型线材的专用气动夹具。3、专机控制系统的设计与应用。采用PLC电气控制系统,进行控制系统的硬件电路设计、PLC程序开发和人机界面设计的工作。4、钻头磨损监测技术的研究。经过对钻头磨损监测技术的国内外现状分析研究后,本文提出采用电流监测法作为本课题钻头磨损监测的可行性方法,并初步开展了相关的技术研究。