一种逐步铣削的新型数控机床控制装置#中英文翻译#外文翻译匹配

1 一种 逐步 铣削的新型数控机床控制装置 马里博尔大学 ,机械工程学院，智能制造实验室， 马里博尔 ， 斯洛文尼亚 许倍雷译 摘要： 本文介绍的设计方案，操作和分析 一种逐步铣削新型数控机床控制装置的洗削步骤 。 逐步建立功能齐全，一步铣削装置可确保 该 铣削工件月底或锥形铣刀 ， 两者的比例约为深度铣 (mm)和铣削刀具直径 D(mm)大于 1.5(a/d1.5)导致 在增加耐磨性的 最前沿。打破 该铣刀减至最低， 不是经常 的 ， 和铣削力降低，因而造成规模较小的挠度铣削工具 和 控制精度 较 高的加工 ， 该 机床使用比较好 。 关键词 ： 数控机床控制 装置 ； 按部就班铣 1 前言 技术问题发生 在 当加工一些复合部件使用完或锥形铣刀的小直径在大切削深度。根据该建议刀具制造商的深度铣 削必 须符合范围 1-1.5 D ，其中 D 是铣刀直径。 通常 ，深度铣所需用于制造的零件可能高达六自由度。 这个问题尤为严重，当加工零件（模具 ） ，以锥形铣刀 （ 切削深度 是 4D， 锥角 3 至 6 ） ， 如粗铣 一 件 特 别 粗 的 粗刀是不可能的 和 在案件模具加工 中 （材料的模具钢是根据 DIN 1.2343-0.4 碳 ， 1 硅 ， 5 铬， 1.3 ，钼， 1%钨 ） 为挤压铝的钢筋，管道，及横梁 。 2 国内外研究现状与现有的 解决方案 当前 先进的技术 对各类型的加工提供了交合适的解决方案。 对 工业用途 来说 ， 当主要问题出现时 ， 在以 制造 时间 ，刀具磨损 的阻力 ，表面 质量 ，几何精度和制造成本的前提下， 优化选择技术解决方案 ，是很有必要的。 在 确保数控车铣 的高品质方面 ，文献 也 记载了一些解决方法 。 该文献 包含了用特殊形状的刀具进行逐步铣削的 讨论 方法。对用逐步铣削的 加工 每个形状 的使用来说 ， 一种 特殊形状 的刀 具 是必要的 。 在这个过程中 刀 具 的运动路线是不会改变的 ， 只有制造的形状 会改变 ，铣刀 逐步铣削出来的形状会受到外届因素的影响。 美国专利 提出了一 种很 高速度的绝 热面铣床。 这种芯片 的 去除系统 效率是象那种重复铣削的芯片几乎淘汰并且使得 刀具寿命得到 了 提高。 这个解决方案 需要一种新的机床和 一个 高投资 。 在文章中 上述铣削 的装置 和方法 并不包括逐步铣削的新的解决方法的描述。 2 3 循序渐进的铣削方法 这种逐步 铣削方法的特点 是在铣削描述方面 的 铣刀 距离用 （ F1 代）的步骤和在描述相反方向的 相关 运动的铣刀 距离用 （ F2代 ）， 如 （图 1 ）。 图（ 1） 图 1.一种逐步铣削的程序，铣削的深度， f1.在正方向上的加工距离， f2.在反方向上的加工距离， D.铣刀的直径 图（ 2） 图 2.沿着编程轨迹运动的新的刀具路线， f1.在正方向上的加工距离， f2.在反方向上的加工距离， Pst-t.运动轨迹的起始点； Pend-t 运动轨迹的终点。 Pst.每一个运动前进的起始点， Pend.每一个偏差的终点， Pint.中间点（前一个偏差的终点和下一个运动的起点的点） 。 4 数控机床控制装置 4.1描述和操作 逐步铣削的数控控制装置包括一块 输入 通信模块，一个步码的发电机，一个适当的控制程序， 一块 输出 通信模块和一个 微处理器。 铣刀的运动路线是 如达到 一 个 深度 3 和铣刀直径高达 5D 的比率的 ， 而 不能用常规控制铣床 所取 得的比率 。 该装置读取 某一特定产品的 数控程序 的程序步骤 ， 在逐步铣削过程中 确定了理想 的其始 点 Pst-t （图 2 ）和 终 点（ pend - t ） 和其 加工过程 中的 参 数 f1和 f2。 参数 f1是 该加工正 方向 上的距离 ， 参数 f2是该加工反方向上的距离， a是铣削的深度。参数 f1和 f2是通过在实验室的无数次实验和实际运动中和确保逐步加工的所有优势后才被确定的。它的最优值是指 f1=0.2-0.8， f2=0.05-0.4mm，并且着两个参数必须满足 f1f2；暂停时间是 Ts=0.01-1s，该装置改变了刀具目前状况的值，以至于 它 与 预期的限值和一种逐步铣削的方法的要求想对应。 该装置的 生成路径的特点， 在发明基础上，是在 计划轨迹 中的 一个循环反复的一步 运动。 在预定的（期望）的方向 上的刀 具 f1的 运 动， 在值 Ts=0.01-1s的位置上停止，和刀具 f2在反方向上运动。 这一步 运动 是反复沿 着刀 具 运动的 指定轨迹 的运动 。 图（ 3） 图 3. 一个新的 刀 具 路线的生成流程图 。 1.读输入数控 机床的 句 ； 2.块的开始；3.职能的使用如 G17， G18， G90， G91； 4.坐标系统的变化； 5.参数 f1和 f2的定义；6.快 速运动（ G00）； 7.数控机床编程的书面记录； 8.轨迹的终点 Pend-tf1； 9.运动到 Pend-t； 10.f1,f2运动的产生 11.为靠近 偏差 时记录的步骤； 12.坐标的变化；13.记录步骤； 14.最后的一步 4.2 计算机算法 4 数控控制 装置 自动 演示 该 刀 具的 步骤 和坐标 的变化 。 图（ 4） 图 4. 一台机床 进入数控装置单元内逐步控制的方法（ 来自 数控机床的单元的布局） 1，手动输入 ； 2，输入与冲压磁带 ； 3， 4， 译码 ； 5，计算机 ； 7，位置坐标（ x,y,z.）；8，功能记忆（ S， T， M.）； 9.1，逐步装置（在计算机里）； 9.2，逐步装置（记忆前）； 9.3，逐步装置（在数控输入前）； 10，插补； 11，函数执行单元； 12，插数据流； 13，比较单元； 14， 15，转换单元； 16，数控机床控制单元； 17，位置数据；18，测量数据； 19，数据功能； 20，机床； 21，接口； 22，测速发电机； 23，步进（ 或伺服 ）马达。 图（ 5） 图 5.工件和加工方向 5 计算机解决方案 的模型 是基于以下假设条件和要求： 1)、 未经矫正的加工（ G40） 。 2)、 程序员 编写 数控加工的 “ 常规 ” 程序； 逐步 加工开始和结束 是 由文本形式 的 两项纪录 确定大的 。 3)、 该程序 包括加工功能 G17和的 G18 。 4)、 该 程序 表 现了 所有职能 在 加工过程 中的影响 （ G90， G91， G54 -G59， G00， G01，G02， G03） 。 5)、 该程序包含了 所有三个坐标（ x,y,z）的同时加工。 6)、 该程序的变化只是对块标志里的陈述的变化。 7)、 报表数字的重编。 8)、 输出数据文件的建立。 9)、 该 程序 包含加工更正 的查核。 10)、 计算机程序的操作算法如图 3所示。 在 理想的 位置 上偏差的检查 是自动进行。 6 图（ 6） 图 6. 力用图形来表示 4 3把现有的 方法 编 入现有的数控控制单元 这种 控制可以被 结合 到铣削 加工中用如图 4所示的 三种方式 ： 1)、 对 铣削机床控制单元 来说 ， 它在原来的位置 和插补 如 9.1 的位置所示的之间。 2)、 对 数控控制单元 来说 它紧靠在 数据模块 读数后 ， 如 9.2的位置所示 。 3)、 在 数控控制单元 之前 ，该数控程序截取输入数据，并适当地处理， 如 9.3位置所示。 5 实验和试验 5.1一般 7 1)、 为铣削通过 传统 的方法 和新方法 的 按部就班装置 测试 是 被执 行 。 2)、 在实验室里 和为铝挤出的刀具的真实产品里这些测试被执行。 3)、 带有 托盘系统 和 一个工具 库的 卧式 4 轴 的 加工中心（海勒东亚 - 05 ） 被 使用。 4)、 模具 固定 是与 iso50锥固定一起演示的。刀具的加工是水平的。（ G17） 5)、 一 种为 测量切削力 的 测量 装置 是 被固定在 加工中心 座上。 为得到 加工测量结果 一些测量实验和软件使用 在马里博尔大学的机械工程学院已经被广泛应用。 6)、 这些测试内容是铝 AlMgSil(AC30T6-工厂产品的称号 ) 和 有根据 DIN 标准1.2343 规定的钢。 表 1 对铝 AlMgSil 为刀 具 耐磨性 进行的 两个计划测 试 表 1 表 2 表面粗糙度的测量 为 加工我们选择了四种类型刀具材料 是 KESTAG头的 铣刀 ： HSS Co8（直径 10mm，4-7mm 的圆锥形 ， 20mm 到 20mm的粗加工）。铣削深度是 1.5D 4D。用 乳液 来 冷却 。每一个测试块的切削路线的长度是 50mm长的两倍切削。 8 加工形状和工件如图 5所示。 测量切削力 的 测试 时计划和选定参数都在表 1中给定了。该测试包含了切削力的测量法，耐磨性， 刀具切削边缘 的 抗压性，加工的几何精度，加工表面的粗糙度和工件的可视化分析 。 5.2 切削力的分析 Fx,Fy,和 Fz 的平均值的计算。最大值的确定和切削力的标准偏差的计算； 结果 用图来表示 切削力的平均值，最大切削力，切削力的平均偏差， 切割速度 如图 6所示。 5.3三维坐标 的 测量 加工 狭长孔形状的测量在一个 UMC850（通用测量中心）的实验室里进行为所有工件和 理想 狭长孔形状 和 实际狭长孔形状的比较。一种 KUMVDA 的编程软件 它会自动感应理想曲线 的点被使 用 。图 7表现了在传统工艺和当逐步铣削加工的方法中狭长孔的理想曲线（虚线）和实际曲线（实线）之间的偏差。 图（ 7） 9 图 7 真 实曲线 （虚线） 和 理想 曲线 （实线） 的偏离 。常规铣削过程 ： （ a） 轨迹 3.1； (b)轨迹 3.2。逐步铣削： (c)轨迹 6.1； (d)轨迹 6.2。 5.4粗糙度 表面粗糙度的测量方法是通过 MITUTOYO SURF TEST 211 的方法执行的。这些结果是通过 微型处理器 DIGMATIC DP1-HS 处理的 .测量结果已在表 2 中给出并且表现了在传统铣削处理和逐步铣削例子中表面粗糙度之间的不同。 5 5可视化分析 传统加工和逐步加工的结果可以在图 8中看见。 6 结论 通过逐步铣削装置，深度的比率和铣削切削直径达 5D 都能 达到。而这些在传统铣