噴絲板微孔全自動化加工關鍵技術的研究.pdf

1、噴絲板是化纖生產中的核心部件，噴絲板的高精度和高質量是保證良好紡絲工藝及纖維成品質量的關鍵因素，就噴絲板而言，其最為精密的部分就是“微孔”；另外噴絲板屬于精密產品，各道工序的精度要求都很高，其中的孔道加工屬于典型的大深徑比微小孔加工，孔道加工時間占整個噴絲板加工時間的80％。因此噴絲板微孔的孔型、結構和精度都將直接影響成形纖維的外形、直徑和物理機械性能。
　　國內噴絲板制造廠通常采用人工方法對微孔進行加工，即先用樣沖點中心，再用微

2、型扁鉆進行鉆削。在現(xiàn)有的噴絲板微孔加工工藝中，不可避免的將出現(xiàn)刀具磨損、斷刀、鉆屑堆積等問題，稍有疏忽，即會造成整板報廢。因此，要實現(xiàn)微孔的自動化加工，必須針對加工過程中的刀具、切削工藝、自動監(jiān)測等問題進行研究，開發(fā)出集刀具監(jiān)測、磨損檢測、排屑等功能于一體的微孔自動化加工裝備和工藝。
　　本文首先介紹了國內外噴絲板加工的現(xiàn)狀與發(fā)展，分析了國內外微孔加工存在的問題，微孔的尺寸精度要求和加工工藝過程等。國外基本上實現(xiàn)數控加工，國內則依

3、靠傳統(tǒng)手工加工，在加工過程中會出現(xiàn)刀具折斷、孔徑不統(tǒng)一和效率低下等問題。
　　其次在微孔全自動化加工裝備等方面，針對微小盲孔難排屑、刀具磨損補償及微型扁鉆容易折斷等難題，提出主軸中空數控走位清屑、使用對刀儀實現(xiàn)刀具磨損補償及刀具在線折斷檢測等特殊功能，在原有加工中心的基礎上增加自動化加工所需的相關輔助功能。
　　在噴絲板微孔的全自動加工方面，由于傳統(tǒng)手工刀具的工藝并不適應本自動化加工系統(tǒng)，因此需要對刀具和工藝進行優(yōu)化。本課題

4、對扁鉆全自動加工相應的切削參數及針對微小鉆頭剛性的問題，提出采用數控程序暫停的方法保證底孔統(tǒng)一留底厚，此外，實驗發(fā)現(xiàn)扁鉆的負前刀面的粗糙度對加工有比較明顯的影響，在實驗基礎上選擇了合適的扁鏟負前角。通過 DEFORM-3D軟件模擬與正交實驗相結合的辦法，以軸向力(FZ)和扭矩(M)結合鉆孔個數作為評價指標優(yōu)化微型扁鉆工藝參數。在此基礎上，通過鉆削實驗驗證設計結果，將實際加工結果與軟件模擬結果相比較，得出微型扁鉆微孔加工的最優(yōu)工藝參數。<