精密梨形針全自動(dòng)加工的研究.pdf

1、噴絲板是化纖紡絲生產(chǎn)的重要部件，紡絲熔液通過噴絲孔噴擠而成，噴絲孔的精度和粗糙度直接影響所生成化纖纖維的質(zhì)量。微孔作為噴絲板上最為精密和重要的孔，對(duì)成絲質(zhì)量的影響尤為重要。梨形針作為微孔的精整工具，用來沖擠微孔以達(dá)到提高孔壁光潔度、強(qiáng)化孔周材料的作用，能夠校正微孔在鉆鉸加工中垂直度等偏差，對(duì)噴絲板的生產(chǎn)有極其重要的功用。
　　梨形針由Ф1mm圓棒磨削加工而成，其尖端呈曲面，工作部分直徑通常為0.15～0.35mm。由于其尺寸微小，

2、形狀復(fù)雜，且加工精度要求極高（±1μm），目前只有傳統(tǒng)手工磨削方法可以滿足。但是由于傳統(tǒng)方法對(duì)操作者技術(shù)要求極高、加工一致性難以保證，因此有必要進(jìn)行梨形針自動(dòng)加工的研究。
　　本文首先介紹了梨形針的加工現(xiàn)狀，分析其現(xiàn)有加工工序，并依照傳統(tǒng)手工加工方法提出了自動(dòng)加工的總體方案。著重分析其磨削系統(tǒng)與檢測系統(tǒng)，根據(jù)不同形式的磨具提出幾種磨削系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案，檢測系統(tǒng)則確定采用機(jī)器視覺系統(tǒng)。
　　其次，本文對(duì)磨削系統(tǒng)選擇進(jìn)行了研究。根據(jù)

3、超硬磨具的選取法則選擇了電鍍金剛石磨頭、金剛石砂輪和金剛石油石，分別對(duì)其進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證各種磨具的可行性。經(jīng)對(duì)比比較，最終決定采用金剛石砂輪進(jìn)行梨形針自動(dòng)加工。
　　然后，依照擠壓加工的原理，分析設(shè)計(jì)了梨形針的形狀尺寸。好的形狀尺寸能夠提高梨形針壽命，并且增強(qiáng)孔壁光潔度。提出了梨形針擠壓微孔的合適形狀，并為其建立數(shù)學(xué)模型，同時(shí)也為工廠加工梨形針的形狀建立數(shù)學(xué)模型，方便二者之間進(jìn)行比較。
　　最后，本文創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)了梨形

4、針自動(dòng)加工的光機(jī)電一體化裝置。該裝置采用運(yùn)動(dòng)控制卡實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部分的三軸聯(lián)動(dòng)，控制砂輪曲面磨削；采用 CCD、光學(xué)鏡頭及圖像采集卡組成檢測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)梨形針形狀尺寸的在線實(shí)時(shí)檢測。并在此裝置的基礎(chǔ)上研究梨形針自動(dòng)加工的工藝參數(shù)和加工工序，得到不同粒度砂輪與磨削深度、進(jìn)給速度的匹配數(shù)值。通過LABVIEW軟件編程控制系統(tǒng)的自動(dòng)加工檢測，并采用軟件誤差補(bǔ)償?shù)姆绞綔p小誤差。經(jīng)試驗(yàn)，該裝置能夠基本完成梨形針的自動(dòng)加工，為梨形針自動(dòng)加工設(shè)備的市場化進(jìn)行