螺旋槽电解工具磨床数控化再制造技术研究与实现

摘要

近年来，随着我国金属切削加工技术和刀具技术的快速发展，硬质合金孔加工刀具尤其是整体式硬质合金孔加工刀具的应用越来越多，对其要求也越来越高。螺旋槽加工是整体式硬质合金孔加工刀具制造中的一道关键工序，对刀具性能影响很大。目前，国内工具制造业在螺旋槽加工方面普遍缺乏专有设备，螺旋槽的加工质量差、加工效率低，已成为制约刀具加工质量和加工效率提高的一个瓶颈问题。论文基于设备数控化再制造的思想，研究了如何将闲置的普通电解工具磨床数控化再制造为螺旋槽专用加工设备，它对于提高螺旋槽的加工质量和加工效率以及增量盘活企业存量资产都有较大的实际意义。 首先，论文介绍了普通电解工具磨床的结构和工作原理，分析了当前整体式硬质合金孔加工刀具螺旋槽的加工现状和存在的问题。在此基础上，提出了通过电解工具磨床的数控化再制造技术来解决螺旋槽加工问题的思路。 接着，确定了数控化再制造的总体方案。进行了机床传动部分的导轨、传动机构、工作台纵向移动机构、磨头升降机构、工件转动和自动分度机构等的再制造设计，并基于开放式数控系统原理，确定了螺旋槽加工专用数控系统的研制方案。 在上述研究的基础上，设计了数控系统的硬件、软件系统，探讨了通过改变传感器的布置和安装方式提高机床原点返回精度的方法，研究了螺旋插补算法的具体实现方法，实现了螺旋槽加工的CAD/CAM/CNC一体化。 最后，进行了数控系统与机床本体的联机调试，并将数控化再制造的电解工具磨床实际应用于某工具企业的螺旋槽加工中。应用表明：再制造机床加工质量和加工效率明显提高，再制造成本显著低于新购同类设备费用，取得了较好的应用效果。