CN106425062B - 用于btw耐磨钢的平面刨削方法和平面加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于BTW耐磨钢的平面刨削方法，将待加工的板体定位；在机械手的控制器上预设等离子气刨装置的运行参量，并根据待加工件的加工尺寸建立一个三维空间，且利用机械手的控制器控制等离子气刨装置且机械手的手臂手持等离子气刨装置的等离子气刨枪在待加工的板体上从里侧向外侧循环运行，机械手的手臂与等离子气刨枪的运行轨迹平行；完成一次平面加工，校验一次平整度，调整运行参量进行下一次平面加工，多层次叠加加工直至完成平面的加工。本发明还提出一种用于BTW耐磨钢的平面加工装置，提高BTW耐磨钢的加工效率和加工精度。
Description
技术领域
本发明涉及平面加工设备领域，特别是指一种利用等离子刨和机械手结合对BTW耐磨钢的进行平面加工的刨削方法和加工装置。
背景技术
BTW耐磨钢是一种新型耐磨钢，综合性能好，具有“越磨越硬”的特性。这种材料利用机械铣削进行平面加工时，由于刀具切削冲击力的作用，材料硬度增高，刀具磨损快，工作效率低；此外，超强的切削力还会直接影响到机床精度。目前，对于高硬度材料的切割利用等离子气刨装置切割，但是对于高硬度材料的连续加工平面还没有相应的平面加工方法和平面加工装置。因此，需要研究一种加工BTW耐磨钢的平面刨削方法和平面加工装置。
发明内容
本发明提出一种用于BTW耐磨钢的平面刨削方法和平面加工装置，解决了现有技术中对于BTW耐磨钢利用机械加工形成平面时低效率、低精度的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于BTW耐磨钢的平面刨削方法，将待加工的板体定位；在机械手的控制器上预设等离子气刨装置的运行参量，并根据待加工件的加工尺寸建立一个三维空间，且利用机械手的控制器控制等离子气刨装置且机械手的手臂手持等离子气刨装置的等离子气刨枪在待加工的板体上从里侧向外侧循环运行，机械手的手臂与等离子气刨枪的运行轨迹平行；完成一次平面加工，校验一次平整度，调整运行参量进行下一次平面加工，多层次叠加加工直至完成平面的加工。
优选的是，所述的用于BTW耐磨钢的平面刨削方法中，所述运行参量包括刨枪角度、引弧角度、刨削速度、熄弧位置和水平偏移参量；所述机械手的控制器控制等离子气刨装置的方式为：所述控制器与所述等离子气刨装置的等离子电源连接；所述等离子气刨枪上设置有检测待加工板体平整度的与上述控制器连接的传感器，该传感器将检测到的平整度信号反馈至控制器中，控制器根据反馈的信号调整运行参量，控制等离子气刨枪从待加工板体的内侧向外侧循环运行。
优选的是，所述的用于BTW耐磨钢的平面刨削方法中，所述等离子气刨枪在待加工的板体上加工时，等离子气刨枪与该板体之间的倾角逐渐增加，然后趋于稳定。
优选的是，所述的用于BTW耐磨钢的平面刨削方法中，所述等离子气刨枪与待加工板体之间的倾角范围为27.5~33°；所述等离子枪的刨削速度为245cm/min~305cm/min。
优选的是，所述的用于BTW耐磨钢的平面刨削方法中，所述待加工件上根据加工尺寸沿着加工时的运行轨迹标记起始点、引弧点和结束点。
一种用于BTW耐磨钢的平面加工装置，包括：等离子气刨装置、机械手、夹具和校验尺，机械手和等离子气刨装置连接，所述夹具包括：平台底架；沿着平台底架的导轨活动的设置在该导轨上的至少一个调节板；以及设置在每个调节板上的至少三个定位块，其中两个定位块设置在该调节板的定位侧。
优选的是，所述的用于BTW耐磨钢的平面加工装置中，所述平台底架具有至少两个导轨，每个导轨上均匀分布若干个第一连接孔；每个调节板上设置有与第一连接孔对应的第二连接孔，一销轴依次通过第二连接孔和第一连接孔。
优选的是，所述的用于BTW耐磨钢的平面加工装置中，所述等离子气刨装置包括空压机、等离子电源和等离子气刨枪，所述空压机和等离子电源连接，所述等离子电源和等离子气刨枪、机械手的控制器均连接；所述等离子气刨枪由所述机械手手持。
优选的是，所述的用于BTW耐磨钢的平面加工装置中，所述机械手为六自由度机械手。
优选的是，所述的用于BTW耐磨钢的平面加工装置中，任一个调节板设置在两个导轨上，每个调节板上设置有两个第二连接孔；两个第二连接孔分别于两个导轨上的第一连接孔对应设置，每一对第一连接孔和第二连接孔上用所述销轴连接。
本发明的有益效果为：本发明的用于BTW耐磨钢的平面刨削方法，摒弃传统的对于硬度高于330HBW的材料用冷加工工艺加工形成平面的方式，而是利用热加工工艺和机械手结合，采用自动控制的方式进行平面刨削，提高加工效率和加工精度。
本发明还提出一种用于BTW耐磨钢的平面加工装置，解决了对于BTW耐磨钢利用传统机械铣削平面的加工问题，提高加工效率和精度。而且，等离子气刨和机械手结合，进一步提高加工精度和效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明用于BTW耐磨钢的刨削方法的结构示意图；
图2为本发明用于BTW耐磨钢的刨削示意图；
图3为本发明实施例中试验加工产品的结构示意图；
图4为本发明用于BTW耐磨钢的切割装置的平面结构示意图。
图中：
1、空压机；2、等离子电源；3、等离子气刨枪；4、平台底架；5、调节板；6、定位块；7、机械手；41、导轨；42、第一连接孔；51、第二连接孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示的用于BTW耐磨钢的平面刨削方法，将待加工的板体定位；启动等离子气刨枪；在机械手的控制器内预设等离子气刨装置的运行参量，并根据待加工件的加工尺寸建立一个三维空间，运行参量包括刨枪角度、引弧角度、刨削速度、熄弧位置和水平偏移；机械手的控制器与等离子气刨装置的等离子电源连接，利用机械手的控制器控制等离子气刨装置且机械手的手臂手持等离子气刨装置的等离子气刨枪在待加工的板体上从里侧向外侧循环运行，机械手的手臂与等离子气刨枪的运行轨迹平行；等离子气刨枪上设置有检测待加工板体平整度的上述控制器连接的传感器，该传感器将检测到的平整度信号反馈至控制器中，控制器根据反馈的信号调整运行参量，若在预设的运行参量范围内则存储该运行参量并继续加工，若不在则调整上述运行参量；等离子气刨枪在待加工的板体上完成一次平面加工，校验一次平整度，调整运行参量进行下一次平面加工，多层次叠加加工直至完成平面的加工。
如图2所示，待加工件上根据加工尺寸沿着加工时的运行轨迹标记起始点R、引弧点和结束点Q，箭头指示为运行方向。起始点、引弧点和结束点的标记和机械手的控制中根据加工尺寸建立的三维坐标相结合，实现对待加工件的平面加工的控制。
等离子气刨枪在待加工的板体上加工时，等离子气刨枪与该板体之间的倾角逐渐增加，然后趋于稳定。述等离子气刨枪与待加工板体之间的倾角范围为27.5~32°；等离子气刨枪的刨削速度为245cm/t~305cm/t。参量的选取保证了机械手臂在运行的时候，等离子气刨枪能及时吹除熔渣，保证等离子气刨枪不会因为过多的熔渣而导致与待加工的板体碰撞。
本发明对高硬度材料的平面刨削方法，解决了现有技术中对高硬度材料平面刨削时的低精度低效率的问题，并扩大了等离子气刨装置的功能。本发明中将等离子气刨装置和机械手相结合，并采用上述控制方式实现对平面的刨削。机械手内预设的运行参量可根据待加工的板体的加工深度和平整度进行调整。
实施例：利用该方法刮板输送机中任一规格的中部槽中板进行加工。试验加工结构如图3所示。利用上述方法加工平面A、平面B、平面C和平面D。
平面A和平面B的水平宽度为47mm和5mm；平面C和平面D的水平宽度为25mm和5mm。
对BTW耐磨钢的加工参数如下：
表1 b=47+5mm的加工参数
表2 b=25+5mm的加工参数
达到的加工效果为：加工的平整度误差控制在0.5～1mm。刀具的损耗减小，寿命增加；自动控制降低加工时的电费和劳务费节约成本；降低设备损耗，因此，很大程度上节约成本。此外，生产效率提高1.5~3倍。
如图4所示的用于BTW耐磨钢的平面加工装置，包括：等离子气刨装置、机械手7、夹具和校验尺，等离子气刨装置包括空压机1、等离子电源2和等离子气刨枪3，等离子电源和空压机连接；夹具包括平台底架4、调节板5和定位块6；机械手的控制器和等离子电源2连接，且机械手手持等离子气刨枪3，控制等离子气刨枪3；校验尺用于检测加工后的平面的平整度等参数。
平台底架4上设置有至少两个导轨41，每个导轨上均匀分布若干个第一连接42；一个调节板5活动的设置在相邻的两个导轨上，并可在这两导轨上滑动，且该调节板5上设置有两个第二连接孔51，一个第一连接孔42与一个第二连接孔51对应，一销轴依次通过一个第二连接孔和第一连接孔，用于将调节板设置在平台底架4上；每个调节板上设置有三个定位块，两个定位块设置在该调节板的定位侧，用于调节板上待加工的BTW耐磨钢的定位。机械手为六自由度机械手，灵活度高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于BTW耐磨钢的平面刨削方法，其特征在于，将待加工的板体定位；在机械手的控制器上预设等离子气刨装置的运行参量，并根据待加工件的加工尺寸建立一个三维空间，且利用机械手的控制器控制等离子气刨枪在待加工的板体上从里侧向外侧循环运行，机械手的手臂与等离子气刨枪的运行轨迹平行；完成一次平面加工，校验一次平整度，调整运行参量进行下一次平面加工，多层次叠加加工直至完成平面的加工；
所述等离子气刨枪在待加工的板体上加工时，等离子气刨枪与该板体之间的倾角逐渐增加，然后趋于稳定。
2.根据权利要求1所述的用于BTW耐磨钢的平面刨削方法，其特征在于，所述运行参量包括刨枪角度、引弧角度、刨削速度、熄弧位置和水平偏移参量；所述机械手的控制器控制等离子刨装置的方式为：所述控制器与所述等离子气刨装置的等离子电源连接；所述等离子气刨枪上设置有检测待加工板体平整度的与上述控制器连接的传感器，该传感器将检测到的平整度信号反馈至控制器中，控制器根据反馈的信号调整运行参量，控制等离子气刨枪从待加工板体的内侧向外侧循环运行。
3.根据权利要求1所述的用于BTW耐磨钢的平面刨削方法，其特征在于，所述等离子气刨枪与待加工板体之间的倾角范围为27.5~32°。
4.根据权利要求1所述的用于BTW耐磨钢的平面刨削方法，其特征在于，所述等离子气刨枪的刨削速度为245cm/min~305cm/min。
5.一种用于BTW耐磨钢的平面加工装置，其特征在于，包括：等离子气刨装置、机械手、夹具和校验尺，机械手和等离子气刨装置连接，所述夹具包括：平台底架；沿着平台底架的导轨活动的设置在该导轨上的至少一个调节板；以及设置在每个调节板上的至少三个定位块，其中两个定位块设置在该调节板的定位侧；所述平台底架具有至少两个导轨，每个导轨上均匀分布若干个第一连接孔；每个调节板上设置有与第一连接孔对应的第二连接孔，一销轴依次通过第二连接孔和第一连接孔；
所述等离子气刨装置包括空压机、等离子电源和等离子气刨枪，所述空压机和等离子电源连接，所述等离子电源和等离子气刨枪连接；所述等离子气刨枪由所述机械手手持；
所述机械手为六自由度机械手；
任一个调节板设置在两个导轨上，每个调节板上设置有两个第二连接孔；两个第二连接孔分别于两个导轨上的第一连接孔对应设置，每一对第一连接孔和第二连接孔上用所述销轴连接。
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