主軸箱是工序集中的、高效的組合機床的重要的專用部件之一,是用於布置(按所要求的坐標位置)機床工作主軸及其傳動零件和相應的附加機構的。主軸箱傳動系統的優劣和箱體加工方式、方法直接影響機床的可靠性、耐用性、經濟性、準確性。手工設計其傳動系統往往受主軸數多、轉速各異和空間位置小等因素的影響,不但工作量很大,優化性受到限制,而且易出錯;其箱體加工,不論是在坐標鏜床上,還是手工編程在加工中心上,都存在操作人員或編程人員的工作量大、出錯率高、生產率低的弊端。本文用可視化編程語言—visualbasic6.0並解決了以上兩方面的問題。
1主軸箱傳動系統cad
主軸箱都採用齒輪傳動。其傳動系統是指通過一定的傳動路線把驅動軸的運動,採用多級齒輪傳動,確定傳動齒輪及其傳動軸的位置,最後把運動傳到主軸上,使主軸獲得規定的轉速和方向。它是主軸箱設計最關鍵、工作量最大的環節。
1.1獲取原始數據
主軸箱傳動系統必須根據被加工零件的具體要求進行設計。其設計的原始數據為:驅動軸的軸徑d、轉速n、坐標(x0,y0);主軸箱大小:寬b、高h;坐標原點:水平b0、垂直h0;加工類型:鑽削類、攻絲類;被加工孔類型:通孔或盲孔;各主軸的坐標(xi,yi)、軸徑di、轉速ni;
獲取這些數據的流程圖如圖1,其工作界面為圖2(以某設計為例)。點擊「繼續」將彈出圖3界面。
1.2傳動cad系統流程圖
主軸箱的傳動鏈的設計是其設計中最重要的環節,其傳動形式多種多樣,靈活性較大,在此部分開發中,模擬人工設計的思路,使操作更直接、更快捷。
主軸箱的傳動坐標計算是其設計中計算量最大的部分。雖然傳動形式存在多樣化,但其坐標計算可歸納為3類:與一軸定距的傳動、與二軸定距的傳動和與三軸定距的傳動。其計算可分別採用勾股定理、餘弦定理和求外接圓的圓心的公式。
由上述內容,結合人工設計過程,編製傳動cad系統流程圖見圖4:
1.3工作界面及設計結果
傳動系統的工作界面如圖3。界面右邊為設計結果,圖中不同顏色表示不同排次:紅色—ⅳ排,黑色—ⅲ排,紫色—ⅱ排,蘭色—ⅰ排。
初始化———將根據原始數據繪出原始依據圖;
上一步———將返回最後操作的前一步;
運行———將根據定位類型進行設計。
2主軸箱箱體cam
根據箱體加工技術人員的經驗,總結出加工主軸箱箱體的優化的capp,利用主軸箱傳動cad形成的cam原始文件,採用vb編程自動形成滿足加工要求的刀具準備文件和數控代碼。
2.1原始文件
主軸箱體上孔系是由具體加工孔的位置、傳動軸的位置、軸徑的大小、軸的類型等因素決定的,對於不同的主軸箱體加工,必須提取具體的有關數據。
在「箱體描述」行中各參數分別為主軸數,總軸數,主軸箱號,主軸箱規格動力箱規格,配置;
在「各軸描述」行中各參數分別為軸號,軸型,軸橫坐標,軸縱坐標,軸孔參數。
2.2箱體cam流程圖
為避免在單獨使用cam部分時,發生因原始數據的輸入的錯誤而導致加工零件的報廢,則在cam部分設計中,首先編程顯示各軸的相互位置及有關參數。然後根據主軸箱在加工中心上加工「工序集中」的特點,按照加工工序,設置箱體的加工面及定位孔,結合原始數據及加工的資料庫,用vb編程自動形成刀具的準備文件及數控代碼。
其箱體cam流程圖如圖5所示。
