刀库专用测试台的设计.pdf

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1、２０１５年１１月机床与液压Ｎｏｖ?２０１５第４３卷第２２期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４３Ｎｏ?２２ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１５?２２?０１４刀库专用测试台的设计张中明，吴晓苏，陈加明（杭州职业技术学院数控机床维修中心，浙江杭州３１００１８）摘要：为了在刀库维修过程中方便地对其施加激励信号并动态地观测设备的响应状态，采用三层网络结构将个人计算机、可编程控制器、触摸屏以及现场设备进行拓扑连接，从而构建一个专用测试台。该设备能够对刀盘、刀臂和刀套等单元进行分段或综合测试。研究表明：测试台在刀库维修过程中的故障定位、性能分析以及

2、机构调整方面起到了关键作用。伴随着局部机械零件位移过程中的信号采集、曲线生成以及数学建模可以帮助维修工作者查找隐匿很深的故障或提供有价值的调试过程信息。关键词：刀库；测试台；故障定位；数学建模中图分类号：ＴＧ６５９文献标志码：Ｂ文章编号：１００１－３８８１（２０１５）２２－０３７－５ＤｅｓｉｇｎｏｆＳｐｅｃｉａｌＴｏｏｌＭａｇａｚｉｎｅＴｅｓｔｉｎｇＢｅｎｃｈＺＨＡＮＧＺｈｏｎｇｍｉｎｇ，ＷＵＸｉａｏｓｕ，ＣＨＥＮＪｉａｍｉｎｇ（ＮＣＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌＲｅｐａｉｒＣｅｎｔｅｒｏｆＨａｎｇｚｈｏｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，ＨａｎｇｚｈｏｕＺｈｅｊｉ

3、ａｎｇ３１００１８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙａｐｐｌｙｔｈｅｓｔｉｍｕｌｕｓｓｉｇｎａｌｓｔｏｔｈｅｔｏｏｌｍａｇａｚｉｎｅａｎｄｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙｏｂｓｅｒｖｅｔｈｅｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｌｙｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅｉｎｒｅｐａｉｒｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｒｅｅｌａｙｅｒｎｅｔｗｏｒｋｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｃｏｎｎｅｃｔｔｈｅｐｅｒｓｏｎａｌｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｐｒｏｇｒａｍｍｅｒｃｏｎ⁃ｔｒｏｌｌｅｒａｎｄｔｏｕｃｈｓｃｒｅｅｎａｉｍｉｎｇｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔａｓｐｅｃｉａｌｔｅｓｔｉｎｇｂｅｎ

4、ｃｈｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅｄｅｖｉｃｅｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄｔｏｔｅｓｔｔｏｏｌｄｉｓｋ，ｔｏｏｌｐｏｃｋｅｔａｎｄｔｏｏｌａｒｍｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙａｎｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｔｅｓｔｉｎｇｂｅｎｃｈｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎ，ｐｅｒ⁃ｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇｔｏｏｌｍａｇａｚｉｎｅ．Ｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｌｏｃａｌｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐａｒｔｓａｃｃｏ

5、ｍｐａｎｙｉｎｇｓｉｇｎａｌｓａｍｐｌｉｎｇ，ｃｕｒｖｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇｃａｎｈｅｌｐｒｅｐａｉｒｗｏｒｋｅｒｓｆｉｎｄｏｕｔｈｉｄｄｅｎｄｅｅｐｌｙｆａｕｌｔｏｒｐｒｏ⁃ｖｉｄｅｖａｌｕａｂｌｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｂｏｕｔｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｏｏｌｍａｇａｚｉｎｅ；Ｔｅｓｔｉｎｇｂｅｎｃｈ；Ｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎ；Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇ刀库是加工中心重要的辅助部件，它具有零件种这两个方面功能的研究和设计对于刀库设备的专业检类多、结构复杂以及受程序控制等特点。理想情况下测和维修十分重

6、要。该设备的测试与维修是由专业人员在专门的测试台上１?１对象描述进行的，但是，国内的一些数控维修车间由于受到技立式加工中心的圆盘式刀库大多数采用普通异步术和资金的制约，其刀库的测试与维修通常是手工完［１］电机控制刀盘旋转，位置计数通常采用接近开关。成的，目前主要存在着劳动强度大、测试困难以及难对于这样一类设备机构，需要对刀库的一些特性做一以精确调整等情况。因此，许多数控维修车间都迫切些分析。图１是经过简化后的２４工位圆盘刀库示意希望拥有一台专业的刀库测试台，以方便工作人员在图。从性质上可以将其分为运动部件和测量点两个部维修过程中对刀库施加各类激励信号并根据刀库的动分，这里的运动部件可

7、以分为３个有机组成部分：第作响应情况进行相应的维修或调整。一是刀盘部分，该设备是由能够顺时针和逆时针旋转１总体方案设计的刀盘以及电动机组成，电动机通过涡轮和蜗杆啮合根据某维修中心对大量刀库设备的维修情况来方式驱动刀盘运动；第二是刀臂部分，这是一个专用看，维修工作者对理想测试台功能需求可以分成两个机械手，其电动机通过齿轮啮合方式来控制刀臂的一层面来进行归纳：第一个层面是基本功能，即该设备系列动作；第三部分是刀套，这是用于存放刀柄的装应包括刀盘的寻位、刀套的升