【摘要】：隨著數(shù)控機(jī)床使用的普及,在機(jī)械加工的生產(chǎn)或?qū)嵺`教學(xué)過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生撞刀的操作安全事故。撞刀指工作臺(tái)或刀具的運(yùn)動(dòng)偏離正確的軌跡線,從而造成刀具與機(jī)床零部件或輔件意外相撞的現(xiàn)象。一旦發(fā)生撞刀事故,輕則刀具損壞、工件報(bào)廢,重則數(shù)控機(jī)床的精度降低,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失,甚至危及操作者的人身安全。研究撞刀的防控方法,對生產(chǎn)教學(xué)的安全性具有重要意義。本研究以雕刻機(jī)為對象,實(shí)驗(yàn)研究與系統(tǒng)開發(fā)相結(jié)合,旨在提出銑削過程中刀具與夾具、工件相撞的信號(hào)檢測和判斷方法,以及電控和機(jī)械制動(dòng)相結(jié)合的機(jī)床急停措施,以降低撞刀事故的經(jīng)濟(jì)損失、避免人身傷害。具體研究內(nèi)容如下:(1)研究切削液、屑液混合物的導(dǎo)電性能,揭示切削液對刀具與夾具撞刀信號(hào)的干擾程度,為刀具撞擊夾具的信號(hào)檢測方法提供依據(jù);(2)研究刀具撞擊夾具的信號(hào)檢測方法。分析機(jī)床實(shí)際加工的過程,利用刀具與夾具接觸導(dǎo)電的原理,提出采用串接電位器分壓的方法,根據(jù)支路電壓的電平高低判斷刀具是否撞擊夾具;(3)研究刀具撞擊夾具前后的電機(jī)電流信號(hào)變化情況,揭示刀具被撞斷后導(dǎo)致電機(jī)電流產(chǎn)生突變的閾值。提出用電流互感器將電機(jī)電流轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào),經(jīng)運(yùn)算放大處理后用單片機(jī)管腳檢測判斷刀具撞擊工件的信號(hào)檢測方法;(4)研究雕刻機(jī)絲杠的電控和機(jī)械制動(dòng),進(jìn)而提出制動(dòng)器失電抱死絲杠使工作臺(tái)緊急制動(dòng)的方法;(5)開發(fā)防撞刀測控系統(tǒng),主要包括撞刀信號(hào)的檢測,撞刀后的警報(bào)電路,電控制動(dòng)電路,機(jī)械制動(dòng)電路,以及相應(yīng)軟件程序;(6)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證防撞刀測控系統(tǒng)的性能,實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明:此系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地檢測到刀具與夾具,刀具與工件的相撞信號(hào),在檢測到撞刀信號(hào)后能啟動(dòng)絲杠制動(dòng),且絲杠制動(dòng)效果明顯,然而,如果刀具的轉(zhuǎn)速或工作臺(tái)進(jìn)給速度過快還是會(huì)造成刀具磨損。本研究有以下3個(gè)創(chuàng)新點(diǎn):(1)解決了切削液干擾作用下的刀具與夾具撞擊信號(hào)的檢測問題,提出刀具與夾具接觸導(dǎo)電串接電位器分壓原理,單片機(jī)檢測其電平高低判斷刀具與夾具是否撞刀的方法;(2)提出了刀具與工件相撞的信號(hào)檢測方法。刀具與工件相撞后刀具變形,電機(jī)受到阻力進(jìn)而電流增大,電流互感器將電流轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)放大判斷后通過單片機(jī)引腳檢測其高低判斷刀具與工件相撞;(3)除了采用電控制動(dòng)之外,同時(shí)還采用了工作臺(tái)絲杠的機(jī)械制動(dòng)緊急制動(dòng)方法。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：廣東海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG659

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2452699