牛頭刨床的主運動主要是用曲柄連桿機構(gòu)將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成一個桿的擺動,,然后這個擺動桿將聯(lián)系到牛頭刨的滑枕,將擺動轉(zhuǎn)化成滑枕的往復(fù)運動的方式.進(jìn)給運動是通過一個連桿機構(gòu)帶動一個棘輪裝置再帶動絲桿帶動工作臺,。
牛頭刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金屬切削機床,,多用于單件或小批量生產(chǎn)。為了適用不同材料和不同尺寸工件的粗,、精加工,,要求主執(zhí)行構(gòu)件—刨刀能以數(shù)種不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往復(fù)直線移動,,且切削時刨刀的移動速度低于空行程速度,,即刨刀具有急回現(xiàn)象。刨刀可隨小刀架作不同進(jìn)給量的垂直進(jìn)給,;安裝工件的工作臺應(yīng)具有不同進(jìn)給量的橫向進(jìn)給,,以完成平面的加工,工作臺還應(yīng)具有升降功能,,以適應(yīng)不同高度的工件加工,。
ADT-CNC 4320 采用采用32位高性能CPU和超大規(guī)模可編程器件FPGA,運用UC_OSII操作系統(tǒng)實時多任務(wù)控制技術(shù)和硬件插補技術(shù),,實現(xiàn)μm級精度運動控制,。X、Z二軸聯(lián)動,、最高速度10m/min(最大脈沖頻率500k/pps),。運用4320數(shù)控車床系統(tǒng)可以使牛頭刨床的直面或直槽的金屬切削的精度更高。在標(biāo)準(zhǔn)4320軟件上稍作修改就可以實現(xiàn)刨床對圓弧的高精度加工,。
在ADT-CNC4320上實現(xiàn)牛頭刨床工藝主要操作還是在運動過程中,,根據(jù)刨床需要刨的工件的長度,當(dāng)刨的長度達(dá)到了參數(shù)設(shè)置的值,,則要等待刨床提供的到位信號才能繼續(xù)運動,,如此往復(fù)運行,直到刨到指定的長度,。
牛頭刨床的運動編程還是比較簡單,,由于工件等原因,只需要直線,,圓弧觸發(fā)等指令,。直線的指令為G01,圓弧的指令為G02或G03,。當(dāng)不需要觸發(fā)開關(guān)的控制則直接按車床標(biāo)準(zhǔn)即可但是牛頭刨床的往復(fù)運動不同于車床的運動模式,,因此在運動指令中增加了刨床專用的觸發(fā)開關(guān)有效的代碼指令T05,,當(dāng)T05 后有L指令并帶有切削的長度,則刨的過程中的長度是L后面的數(shù)值,,如果L后沒有帶數(shù)值則刨的過程中的長度為參數(shù)設(shè)置的長度,。觸發(fā)開關(guān)取消指令T00。例如:G01 X100 Z100 T05 L0.6 則表示從當(dāng)前位置運動到X100 Z100這個點的過程中,,當(dāng)運動的位置和前一位置的距離為0.6mm時,,則停止下來,等待觸發(fā)開關(guān)的觸發(fā),。當(dāng)觸發(fā)開關(guān)觸發(fā)時則繼續(xù)運行0.6mm等待觸發(fā),不足0.6mm時則在終點位置等待觸發(fā),。
數(shù)控系統(tǒng)在牛頭刨床上的操作,,操作更加簡單,更加方便,,并實現(xiàn)了刨圓弧軌跡的工件,。當(dāng)編程軌跡為直線的時候,則先計算出直線的長度,,再計算出斜率,,根據(jù)所要刨的長度的值和斜率計算出X軸和Z軸的長度進(jìn)行插補計算。如果編程軌跡是圓弧則需要根據(jù)軌跡計算出圓弧的長度,,因此切削的長度不為直線而是一段小的圓弧,,如果直接計算圓弧的小長度則精度不高。車床圓弧運動是按拆分來運動,,因此計算的時候根據(jù)角度劃分來計算,,先把角度分成切削小圓弧對應(yīng)的角度,每走一段等待觸發(fā),。
牛頭刨床工藝在ADT-CNC4320上的實現(xiàn),,使得牛頭刨床的控制靈活,精度高,,穩(wěn)定性好,。并且使用于適合于復(fù)雜異形零件的加工,當(dāng)加工對象改變時,,一般只需要更改數(shù)控程序,,體現(xiàn)出很好的適應(yīng)性,可大大節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時間,。