普通輪胎模電火花機(jī)床是利用電能、熱能對金屬材料進(jìn)行加工，改變電火花電解頭的形狀，可以加工出各種復(fù)雜形狀的輪胎花紋。普通輪胎模電火花機(jī)床的加工順序流程是：工件旋轉(zhuǎn)到加工起始點(diǎn)位置―啟動(dòng)電火花主軸頭向下運(yùn)動(dòng)―電火花主軸頭到達(dá)加工深度終點(diǎn)位置―啟動(dòng)電火花主軸頭向上運(yùn)動(dòng)―電火花主軸頭到達(dá)上極限點(diǎn)位置―控制圓工作臺(tái)使工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一個(gè)輪胎花紋的等份角度―循環(huán)。

1）改造方案及內(nèi)容

根據(jù)普通輪胎模電火花機(jī)床加工輪胎模花紋的順序動(dòng)作，數(shù)控輪胎模電火花機(jī)床改造方案分為顯示、機(jī)械傳動(dòng)、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和機(jī)床主要功能特點(diǎn)幾部分。依次分述如下。

顯示屏的中部，用一個(gè)彩色圓環(huán)來表示被加工的輪胎花紋數(shù)目：加工一個(gè)輪胎花紋完畢，1個(gè)輪胎花紋等份的圓環(huán)隨之改變顏色：圓環(huán)的等份數(shù)由輸入的輪胎花紋數(shù)來控制自動(dòng)變化形

成：并自動(dòng)變換總計(jì)花紋數(shù)、已加工花紋數(shù)和未加工花紋數(shù)的數(shù)值。顯示屏的右部，用一個(gè)彩色用條形框來表示正在加工的輪胎花紋深度：數(shù)值0表示輪胎花紋的深度起點(diǎn)，負(fù)數(shù)值表示電火花主軸頭的空運(yùn)行，正數(shù)位表示電火花主軸頭的運(yùn)行長度即輪胎花紋深度；隨著輪胎花紋深度的增大．條形框隨之改變顏色，直至到達(dá)輪胎花紋深度；條形框中的輪胎花紋深度數(shù)值由輸入的輪胎花紋深度來控制自動(dòng)變化形成。顯示屏的左部用來滾動(dòng)地顯示正在運(yùn)

行的加工程序．

2）機(jī)械傳動(dòng)部分

待加工的輪胎模具安裝在能夠旋轉(zhuǎn)的圓盤工作臺(tái)上。由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通過神制蝸桿來控制圓盤工作臺(tái)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。機(jī)械部的要求與工作順序如圖2所示。聯(lián)接結(jié)構(gòu)如圖3所示。

為了確保旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的精度，蝸桿的支撐采用滾珠軸承，以減弱渦輪副傳動(dòng)的摩擦阻力，旋轉(zhuǎn)運(yùn)行中，只允許單方向旋轉(zhuǎn) ，不允許逆向運(yùn)行。

為了避免圓盤工作臺(tái)在靜止?fàn)顟B(tài) (即加工輪胎花紋時(shí)) 受外部力矩的影響，以及蝸輪副間隙的影響，在圓盤工作臺(tái)的圓周處安裝一個(gè)環(huán)型磁鐵，在與環(huán)型磁鐵對應(yīng)的機(jī)床處安裝3個(gè)塊型磁鐵；當(dāng)圓盤工作臺(tái)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)行 1 個(gè)花紋等份后 ，電磁鐵帶電吸合，確保 圓盤工作臺(tái)的準(zhǔn)確位置，當(dāng)工件的等份花紋加工完畢，電磁鐵先斷電，然后圓盤工作臺(tái)在帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)行下1個(gè)花紋等份；電磁鐵的吸合與斷開，由數(shù)控系統(tǒng)通過發(fā)訊指令控制進(jìn)行 。

3 ) 硬件系統(tǒng)

數(shù)控系統(tǒng)硬件 原理框圖如圖 4 所示。它包括；

(1) 以M CS一51 系列單片機(jī) 8031為核心的主板電路，包括復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、掉 電保護(hù)電路、譯碼電路、輸入輸出電路 、存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路和R S 232串行口擴(kuò)展電路等；

(2) 以芯片 8297 為核心的鍵盤顯示電路 ，包括數(shù)碼顯示電路和鍵盤接口電路等：進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)問接口電路；

(4 )變頻控制板將反映電火花 間隙大小及物理狀態(tài)的信號轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N頻率信號的脈沖 ，通過步進(jìn)驅(qū)動(dòng)板帶動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，從而保證整個(gè)加工過程維持在一個(gè)恒定的最佳放電間隙；

(5) 顯示系統(tǒng)主要 由中央處理器 G M S90C32、程序處理器 27256、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 6264 和液顯示器H 716501 組成 。

4 ) 軟件系統(tǒng)

軟件采用自動(dòng)編程系統(tǒng)。將數(shù)控自動(dòng)編程卡插入主板上的一擴(kuò)展槽 ，正常啟動(dòng)后即可自動(dòng)編程。

該卡自帶電池保護(hù)，自備 64K B 電子盤，用于儲(chǔ)存用戶所編的用戶軟件 。

應(yīng)用軟件自動(dòng)編程系統(tǒng) ，僅需要根據(jù)提示，輸入輪胎模的花紋總數(shù)、花紋深度、花紋是否等距 (即等份)、花紋不等距 的最大距離差值和最小距離差值、花紋不等距 的變化類型 (依次變小、依次變大或奇偶變化) 等參數(shù) ，軟件自動(dòng)編程系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)生成預(yù)演分度程序、試加工程序、加工程序、精加工程序 。加工程序?qū)τ诰纫蟛桓叩妮喬ツＪ蔷庸ぃ瑢τ诰纫筝^高的輪胎模是粗加工。加工順序參見數(shù)控加工流程圖，如圖 5 所示 。

預(yù)演分度程序的目的在于實(shí)際檢驗(yàn)輪胎模花紋總數(shù)的分度是否均勻，輪胎模花紋總數(shù)不等距時(shí)間是否達(dá)到要求 ；輪胎模零件旋轉(zhuǎn)一周后是否能夠準(zhǔn)確地回到零點(diǎn)。預(yù)演分度程序以高速運(yùn)行 。  

試加工程序的 目的在于人工手動(dòng)地調(diào)整輪胎花紋的粗加工深度 ，以便確定程序編制的準(zhǔn)確參數(shù)。 實(shí)際上是人機(jī)聯(lián)動(dòng)調(diào)整輪胎模的花紋深度零點(diǎn)。

精加工程序用于對精度要求較高的輪胎模進(jìn)行加工。它與加工程序 的區(qū)別有三點(diǎn)：一為花紋的加工深度不同；二為加工時(shí)更換新的電解頭 ；三為電解頭到達(dá)輪胎花紋的加工深度時(shí)，圓盤工作臺(tái)需帶動(dòng)輪胎模零件數(shù)次往復(fù)循環(huán)順轉(zhuǎn)、逆轉(zhuǎn)一微小角度，電解頭瞬間的加工面積減半，由此提高輪胎花紋表面的加工精度 。

5）改造后機(jī)床主要功能特點(diǎn)

可通過編輯修改加工參數(shù)、花紋數(shù)、花紋深度、花紋是否等距 (即等份 )、花紋不等距的最大距離差值和最小距離差值、花紋不等距 的變化類型 (依次變小或依次變大或奇偶變化 ) 和 間隙補(bǔ)償值等。能 自動(dòng)跟蹤分析加工參數(shù)輸入的對與錯(cuò)。能夠自動(dòng)生成輪胎模零件的預(yù)演分度程序、試加工程序、加工程序和精加工程序。能自動(dòng)分析輪胎模零件旋轉(zhuǎn)一周后封 閉與否并具有手動(dòng)控制運(yùn)行功能。

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