五軸砂帶機拋磨水龍頭手柄復雜曲面的研究.pdf

1、生產(chǎn)中葉片、汽車輪轂、水龍頭等異型工件最后的拋磨工序長期以來都是以人工打磨、拋光為主,然而,該拋磨工序的生產(chǎn)環(huán)境惡劣,嚴重影響工人的健康。為解決該問題,近年來國內外逐漸出現(xiàn)了拋光打磨機器人、拋光打磨數(shù)控機床來代替人工。但目前來看,拋磨機器人和拋磨數(shù)控機床的研制還處于初級階段,已經(jīng)出現(xiàn)的該類自動化設備也只能拋磨一些簡單表面的工件,這些工件表面的特點是多為平面、回轉面、曲率與斜率變化小的曲面、多為外凸型等等。本課題在五軸工作臺與砂帶機結合的

2、數(shù)控設備上以水龍頭手柄為拋磨樣件對砂帶自由磨削外凸型復雜曲面進行研究。
　　由于目前尚未見到在數(shù)控機床與砂帶機相結合的設備上用砂帶自由磨削方式磨削復雜曲面的相關報道和資料,因此本文首先對砂帶自由磨削復雜曲面的特性做初步研究,進而針對機床運動進行刀具軌跡規(guī)劃,刀軌運動的實現(xiàn)依賴于五軸數(shù)控機床各軸的運動,所以分析了五軸數(shù)控銑的特點并結合前面做的初步研究工作對五軸砂帶機拋磨復雜曲面進行研究。本課題基于UG對機床和工件建模,規(guī)劃手柄上、下

3、表面的加工刀軌,并生成刀軌源文件和NC程序。后處理中采用Fanuc_6M數(shù)控系統(tǒng)后處理還得到了NURBS樣條的CLSF文件和NC程序,由于目前大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)尚不支持 NURBS樣條的G代碼(G06或G06.2),所以大都采用 G01來插補,該文中生成了NURBS樣條的G06.2代碼,使得加工中的NURBS樣條走刀更加順滑,而且程序更短。在到機床上加工之前先基于VERICUT軟件對后處理得到的NC程序進行五軸砂帶機數(shù)控加工機床運動仿真,來

4、檢驗所編制NC程序的正確性。實際的實驗過程中也驗證了程序的正確性,沒有發(fā)生碰撞干涉等。
　　從實驗加工后的手柄表面拋磨效果來看,實際效果比人工拋磨要均勻,對該手柄的上、下表面的拋磨可以采用該設備代替人工。對于內凹明顯部位則仍需要輔助以人工。本課題使用的試件水龍頭手柄如上面介紹的,也屬于表面相對簡單的異形件。從本課題研究過程來看,如果要拋磨曲率變化大的復雜曲面,其數(shù)控編程工作量也將更大,編程過程也將更繁瑣,對編程人員的技術水平要求也