吕书森
哈尔滨东安发动机有限公司 黑龙江哈尔滨 150066
摘要:本文针对数控转台的工作原理和基本参数展开分析,结合进行工件的装夹、机床提供旋转动力、携带工件进行旋转、对位置进行精准度定位、进行结构的制动处理、机床主轴进行切削等应用要点,通过研究做好生产工艺流程的优化、控制好装夹工具的应用误差、完善机械设备的保养计划、做好新工艺的引入工作、推行标准化作业模式等注意事项,其目的在于提升数控转台的应用效果,提高航空发动机的生产质量。
关键词:数控转台;航空发动机;工作原理;基本参数
在数控转台使用过程中,回转精度的控制属于重要内容之一。数控转台的回转精度主要是指重复定位精度与反向误差,表现为转台实际转过的角度与理论的角度的差值。齿轮传动和齿圈传动部件的传动误差,可以通过增加圆光栅或者编码器进行调整。数控转台是机床实现更多轴和复杂形状产品加工的重要部件,其发展的方向是高精度和高稳定性,方便快捷、通用性好,适合各个系统的无障碍连接是企业未来需求的方向。将数控转台应用到航空发动机设备当中,对于加快工件生产速度,提高工件使用寿命有着积极地意义。
1数控转台的工作原理和基本参数
1.1工作原理
数控转台是直接将力矩电机转子与主轴相连,而主轴的上表面就是数控转台的工作面,因此在转台轴承的帮助下,力矩电机直接驱动数控转台主轴(包含工作台)旋转,实现了“零传动”,确保理论高精度的可能性。直驱式数控转台具体的工作原理是:力矩电机应用法拉第电磁感应定律产生旋转力矩,从而驱动主轴在轴承的作用下进行旋转,在旋转过程中,编码器实时反馈角度位置,通过与加工中心配合,可以实现四轴联动;若旋转到准确位置后,制动器产生作用,将主轴制动,即可实现分度的作用;因此将待加工工件通过夹具固定在主轴上的工作台面上即可配合加工中心进行相应的工作,如钻孔、攻丝、铣削、曲面加工等。
1.2基本参数
随着加工的要求不断提高,数控转台为了适应不同的加工工况,在结构方面存在着多种类型,根据旋转轴形式不同数控转台主要分为立式、卧式以及可倾式数控转台;根据转台内部制动器形式的不同可分为带液压制动器转台、带气压制动器转台、带径向制动器转台以及带轴向制动器转台等。在具体应用中,数控转台需要满足以下性能参数:(1)综合性能,在计算机技术、大数据技术快速应用的背景下,系统自身的综合性能也在不断提升,目前数控转台在应用阶段,需要具备较强的综合性能,能够对整个应用过程进行集约管理,如转向、自检等。(2)定位精度,因为航空发动机的精准度要求非常高,对此数控转台的相关参数也需要调配到合理范围内,如借助传感技术、回转编码器对于整个应用过程进行调控,以此来提高控制过程的应用精准度。(3)旋转速度,这也决定了发动机生产效率,对于其旋转速度、旋转精度的控制,也决定了系统加工质量,提升了系统本身的应用效果。
2数控转台在航空发动机生产中的应用
2.1进行工件的装夹
航空发动机在生产过程中,需要较高的精准度来确保整个工作的顺利推进,而一切的初始步骤则是进行工件的装夹施工。在具体操作中,需要注意以下几点内容:第一,对于装夹位置进行控制,航空发动机在生产过程中,工件的作业面数量、厚度均存在着一些差异,因此装夹对于工件的控制方向,装夹力度也会影响到工件是否出现形变的情况。第二,装夹在运行期间的几何精度控制,主要是指装夹力的控制情况,如果装夹力控制效果较差,那么在实际应用中,也会增加结构形变问题的发生几率。在具体的处理过程中,需要借助集控系统对于整个应用过程进行监督管理,从而提高系统应用结果的可靠性。
2.2机床提供旋转动力
在装夹对工件完成夹取动作之后,开始进入到下一运行阶段,即机床会对数控转台提供旋转动力,使其可以顺利完成旋转动作,进入到下一操作过程。在此过程中,需要注意以下几点内容:(1)对于驱动力矩进行控制,结合以往的应用经验可以得知,数控转台的驱动力矩可以直接反馈出工作台的运动能力,结合工件重量对该参数进行合理调控,以此来提高系统运行的可靠性。(2)对于数控转台的制动力矩进行调控,该力矩的主要作用是对结构进行定位,使其可以在既定位置完成钻孔、铣削、磨削等工作,以此来提高工件最终的加工质量,提升工件本身的实用价值。
2.3携带工件进行旋转
完成之前的操作之后,数控转台开始在力矩作用下,携带着工件进行旋转,将其输送到既定位置等待加工。在此过程中,第一,需要做好相关参数信息的计算工作,如倾覆力矩、轴向力、承重情况、许用惯量等内容,对于各类参数的合规性进行调整,使其可以满足既定的应用要求,而且在此过程中,也需要控制好旋转速度,使工件可以按照要求在指定位置进行固定,从而提高工件应用系统的可靠性。第二,对于数控转台的应用速度进行控制,一般情况下,系统的额定转速控制在200rpm就可以满足基础的生产要求,但是根据任务量和其他要求,该数值也可以进行适当调整,但是转动的最大值不能超过400rpm,以降低工件应用过程的许用惯量。
2.4对位置进行精准度定位
在转动过程中,需要将工件旋转到指定位置,便于后续的应用操作。那么在具体的操作过程中,应注意以下几点内容:第一,对于机床的运行精度进行控制,这也要求数控转台在应用期间,需要对各类精准度进行准确控制,一般情况下,会使用到PID模块来完成数据采集工作,同时利用主系统来完成精准度调整工作,提高系统运行过程的可靠性。
第二,对于机床的几何精度进行控制,这与前期数控转台生产参数的关联性相对较高,而且在应用期间,还需要做好数控转台的检修工作,对于倾覆力矩、轴向力、承重情况、许用惯量等内容做好计量工作,以此来提高系统运行的可靠性。
2.5进行结构的制动处理
工件在数控转台力矩作用下,会进行圆周转动,为了工件可以准确的停在定位处,在此过程中便需要制动力矩来完成处理[1]。该力矩的主要作用是对结构进行定位,使其可以在既定位置完成钻孔、铣削、磨削等工作,以此来提高工件最终的加工质量,提升工件本身的实用价值。但是在制动力矩的确定过程中,也需要先对其他参数信息做好计算工作,参考的指标包括底盘中心轴情况、底面垂直度、旋转力矩等,而结构的制动参数则需要大于650N·m,这样可以保持结构在作用力下能够迅速完成定位,从而提高了系统运行过程的可靠性和适用性。
2.6机床主轴进行切削
在到达既定位置之后,机床主轴会对已经传递来的工件进行钻孔、切割等操作。在具体的处理过程中,需要分为两个操作阶段,第一阶段便是对工件进行粗加工,无论是钻孔、切割还是磨削,整个过程都需要做好留白处理,即不要一次性加工到位,适当留出一些多余的部分,这样可以为后续精加工处理提供发挥余地,提高工件的生产质量[2]。第二阶段便是对工件进行精加工,这一过程的主要作用是对工件参数进行细化处理,而且在实际应用中,也需要对于结果加工精度和几何精度进行控制,从而提高了系统运行过程的稳定性和可靠性。
3数控转台在航空发动机生产中的注意事项
3.1做好生产工艺流程的优化
通过做好生产工艺流程的优化工作,可以提升数控转台在生产过程中的应用效果,提升航空发动机的运行效果。在实际应用中,需要对航空发动机的基本情况进行了解,确定生产加工过程中所需要的加工设备[3]。同时也需要对于生产加工过程中一些误差值、数据加工参数等内容做好管控,使整个生产过程可以组成一条非常完善地工艺流水线,对于流水线中的每一个节点位置进行合理管控,明确节点加工时可能产生的影响条件,及时做好数据信息的记录工作,而且还需要结合参数信息来对工艺路线进行完善,确保工艺路线的合规性,提升数控转台最终的应用效果。
3.2控制好装夹工具的应用误差
通过控制好装夹工具的应用误差,能够提高操作过程的稳定性,提高工件生产结果的完整性。在实际控制环节中,需要对机床旋转中心点和零件轴心线之间的相互关系进行梳理,两者之间的夹角控制在90才有利于其他零件的准确定位。同时在结构应用期间,还需要对工序图的相关尺寸进行管控,使整个生产过程能够处于不断优化的过程[4]。搭配着建立的三维模型,对于发动机薄弱位置进行确定,动态调整装夹工具的作用力和跳动范围,而且在此过程中,也需要做好各环节操作流程的管控,提升操作流程的便捷性,为数控转台的稳定运行奠定基础。
3.3完善机械设备的保养计划
通过完善机械设备的保养计划,可以延长数控转台的使用寿命,提升机械设备的应用效果。在具体的应用过程中,需要对机械设备的基础参数进行了解,明确机械设备在应用阶段需要注意的内容,借助数据库技术对于这些内容进行记录。从而确定保养计划的时间间隔。在对旧零件进行替换之后,也需要对数据库信息进行更新,同时对原信息进行备份,从而提高养护计划制定的合规性[5]。
3.4做好新工艺的引入工作
通过做好新工艺的引入工作,能够对数控转台各项参数信息做好控制,提升数控转台的应用效果[6]。在实际应用中,可以选择的新技术类型较多,如PLC控制技术、PID模块、自动化控制技术、集中管控技术等,结合数控转台发展情况对于参数内容进行调控,并将其融入到生产活动中,以此来不断完善数控转台的应用体系,提高系统运行过程的可靠性和稳定性。
3.5推行标准化作业模式
通过推行标准化作业模式,可以提升生产过程的有序性,从而提升系统作业过程的可靠性。在具体的落实过程中,需要对航空发动机的生产过程进行梳理,明确每一个生产环节中,需要注意的内容,对于所需要注意的内容进行更加细致的分析,根据最终的分析结果,及时作出应用调整,从而起到提高系统应用效果的作用。另外,标准化作业模式也需要保持持续更新的状态,使其可以适应整个生产过程,从而提高系统运行过程的可靠性。
结束语
综上所述,做好生产工艺流程的优化工作,可以提升数控转台在生产过程中的应用效果,控制好装夹工具的应用误差,能够提高操作过程的稳定性,完善机械设备的保养计划,可以延长数控转台的使用寿命,做好新工艺的引入工作,能够对数控转台各项参数信息做好控制,推行标准化作业模式,可以提升生产过程的有序性。将数控转台应用到航空发动机生产当中,对于提高工件生产质量有着积极地作用。
参考文献
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