[发明专利]在数控机床上加工石英玻璃管件的方法和控制模块

摘要

本发明涉及机械加工领域，提供一种在数控机床上加工石英玻璃管件的方法和控制模块，以提高管件变径加工的质量和效率，根据管件材料在变径加工中所遵循的变形规律，计算出机床设备各运动轴之间的位置或速度关系，并采用数控技术成果对设备各运动轴进行联动控制，从而实现了复杂截形管件变径的自动加工。它不仅解决了现有技术中由人工操作加工圆形直管反映出来的低效率和低质量问题，同时还解决了圆形锥管、圆形弧管以及异形截面管变径加工中人工操作所无法实现的工艺难题。此外，本发明也为专门用于管件变径加工的数控设备的研发与改进提供了理论依据。

主权项

一种在数控机床上加工圆形石英玻璃管件的控制方法，用于将母管加工为子管，母管在以轴线为坐标的直角坐标平面上的投影中，外壁轮廓曲线满足Y＝F(X)，内壁轮廓曲线满足Y1＝F1(X)，子管在以轴线为坐标的直角坐标平面上的投影中，外壁轮廓曲线满足y＝f(x)，内壁轮廓曲线满足y1＝f1(x)，将管件夹持在机床的头架和尾架之间，头架和尾架同步绕管件轴线旋转，驱动刀具施力于管件受热软化的环形区域使该区域管件与刀具接触位置的外径改变，在加工过程中，固定头架位置，在刀具施力于管件受热软化的环形区域的同时，驱动尾架和刀具运动，其中：当刀具沿管件轴向接近头架运动，刀具沿管件径向的运动以远离轴线的方向为正向，尾架沿管件轴向运动并以远离头架的方向为正向，其中：尾架的速度 V w = [ Y 2 - Y 1 2 y 2 - y 1 2 - 1 ] V , 其中V表示刀具端部与子管外壁相切点P的轴向位移速度，Y和Y1分别表示母管外廓曲线函数和内廓曲线函数在所述P点处的函数值；y和y1分别表示子管外廓曲线函数和内廓曲线函数在所述P点处的函数值；刀具沿管件径向的运动速度Vy根据vy确定，所述vy为P点的径向位移速度， v y = Y 2 - Y 1 2 y 2 - y 1 2 kV , k为子管外廓函数曲线上P点的切线的斜率。