基于线阵CCD的数控车床螺纹加工自动对刀.pdfVIP

维普资讯 基于线阵COD的数控车床螺纹加工自动对刀 口 蔡善乐 口 廖忠浩 口 蒋钧钧 兰州理工大学 机 电工程学院 兰州 730050 摘 要：分析在数控车床上沿x-4~-~有螺纹沟槽进行螺纹修复加工的关键 问题，采用以线阵CCD为基础的非接触 式检测方法，形成基于计算机的开放式数控系统，从而实现在工件欠定位情况下数控车床的自动对刀。 关键词 ：数控车床 螺纹修复 线阵CCD 自动对刀 中图分类号：TP752；TG659 文献标识码 ：B 文章编号：1000—4998(2008)04—0053—02 在机~Jju-v的生产实 际 中，广泛存在着 需要按-T 量减少手工操作 ，降低测量误差 ，有必要采用非接触测 件上原有螺纹螺旋线进 行对螺纹类零件 的修 复加 -T， 量 ，形成一套完整 的 自动对 刀系统 。 这类 零 件 例如 石 油钻 杆 的 旧螺 纹修 复加工 等 ，而 利用 同时 ，在主轴转一 圈时 ，刀架要带动螺纹车刀在轴 数控 车床 的可 编程 、智 能化 的特点 ，可 提高螺 纹修复加 向上精确地移动一个螺距 ，而且 即使是 同一批零件 ，其 工 的精度 以及效率 ，进而大大 降低生产成本 ，延长零件 中的螺距 也有所偏 差 ，在对 刀过程 中也要求实时测得 的使用寿命 。 螺纹 的螺距参数 ，以方便加工 。 1 目前螺纹；OUT对刀方法及关键问题 2 螺纹加工 自动对刀 螺纹数控修 复加工 中普遍存在螺纹起始位置 的对 基 于线 阵 CCD的螺纹 加工 自动对 刀参照 目前螺 刀 问题 】，如 石 油钻杆 等通 常是人 工 装夹 ，再 由人工进 纹几何尺寸 的有关规定 ，结合现有 图像检测理论 ，针对 行找正 ，在 主轴卡 盘 中伸 出的长度不 易控制 ，不 能做 到 数 控车床上螺 纹加工欠定 位 问题 进 行开 发 。以线 阵 轴 向定位 。因此 ，工件在 安装完成后大 多需要进 行手动 CCD摄像头接收螺纹投影 并采集 到计算机 内部 ，通过 对 刀或利用对刀仪确定工件坐标系 ，以方便数控编程 】。 图像处理技术和 自行开发 的软件对螺纹类零件在车床 通 常 的对 刀方 法首 先用 车 刀在 工件 右端 面上 车一 坐标 系 中 的位置 及需求 的各项螺 纹 几何尺寸进行 测量 刀 ，若把这个试切端面定义为工件零 点 的所在面 ，则该 和分析 。 位置在工件坐标系 中 z值为零 ；然后再试切某个螺纹 2．1 自动对 刀硬件 组成 沟槽 ，即可得到一个 向坐标 ，同时测量车 削位置 的 螺纹 数控 加工 自动 对刀方法 硬 件结 构主 要 由线 阵 直径 。通过这两次试切所得到 的数值就可 以计算 出-T CCD光 电检测系统 、计算机测控 系统 以及微机数据采 件在 机床参 考点坐标 系统 中 的坐标 值 。 集传输接 口组成 ，并 由稳压稳 流调光 电源 为照 明系统 一 般对刀仪工作原理及使用方法 ，是刀尖随刀架 提供稳定 的照 明光 。系统原理如 图l所示 。 向已设定好 的对刀仪位置 的检测点移动并与之接触 ， 直到 内部 电路接通发 出 电信号 ，通 常我们可 以听到嘀 嘀声并且有指示灯显示 ，再将此 时刀尖接触 点 的坐标 存人数 控程序 中。 可 以看 出手 动 对 刀全 凭操 作 者 的实 际32作 经验 ， 需要 有较 高 的手 动 操 纵 能力 ，否则 就 会 因试 切 位置 选 择不 当或技术失误造成误差 ，使加工精度 降低或根本 达不到要求 ，而且工人劳动强度较大 ，也会 引起加工效 率 的下 降 ；采用对 刀仪等辅 助装 置 ，需要测头灵敏度 本测量方法采用 CCD传感器对螺纹类零件进 行 高 ，传输准确快速 ，而其本身 的加工过程就要有较 高的 图像