普通輪胎模電火花機床是利用電能、熱能對金屬材料進行加工，改變電火花電解頭的形狀，可以加工出各種復雜形狀的輪胎花紋。普通輪胎模電火花機床的加工順序流程是：工件旋轉到加工起始點位置―啟動電火花主軸頭向下運動―電火花主軸頭到達加工深度終點位置―啟動電火花主軸頭向上運動―電火花主軸頭到達上極限點位置―控制圓工作臺使工件繼續旋轉一個輪胎花紋的等份角度―循環。

1）改造方案及內容

根據普通輪胎模電火花機床加工輪胎模花紋的順序動作，數控輪胎模電火花機床改造方案分為顯示、機械傳動、硬件系統、軟件系統和機床主要功能特點幾部分。依次分述如下。

顯示屏的中部，用一個彩色圓環來表示被加工的輪胎花紋數目：加工一個輪胎花紋完畢，1個輪胎花紋等份的圓環隨之改變顏色：圓環的等份數由輸入的輪胎花紋數來控制自動變化形

成：并自動變換總計花紋數、已加工花紋數和未加工花紋數的數值。顯示屏的右部，用一個彩色用條形框來表示正在加工的輪胎花紋深度：數值0表示輪胎花紋的深度起點，負數值表示電火花主軸頭的空運行，正數位表示電火花主軸頭的運行長度即輪胎花紋深度；隨著輪胎花紋深度的增大．條形框隨之改變顏色，直至到達輪胎花紋深度；條形框中的輪胎花紋深度數值由輸入的輪胎花紋深度來控制自動變化形成。顯示屏的左部用來滾動地顯示正在運

行的加工程序．

2）機械傳動部分

待加工的輪胎模具安裝在能夠旋轉的圓盤工作臺上。由步進電動機通過神制蝸桿來控制圓盤工作臺做旋轉運動。機械部的要求與工作順序如圖2所示。聯接結構如圖3所示。

為了確保旋轉運動的精度，蝸桿的支撐采用滾珠軸承，以減弱渦輪副傳動的摩擦阻力，旋轉運行中，只允許單方向旋轉 ，不允許逆向運行。

為了避免圓盤工作臺在靜止狀態 (即加工輪胎花紋時) 受外部力矩的影響，以及蝸輪副間隙的影響，在圓盤工作臺的圓周處安裝一個環型磁鐵，在與環型磁鐵對應的機床處安裝3個塊型磁鐵；當圓盤工作臺帶動工件旋轉運行 1 個花紋等份后 ，電磁鐵帶電吸合，確保 圓盤工作臺的準確位置，當工件的等份花紋加工完畢，電磁鐵先斷電，然后圓盤工作臺在帶動工件旋轉運行下1個花紋等份；電磁鐵的吸合與斷開，由數控系統通過發訊指令控制進行 。

3 ) 硬件系統

數控系統硬件 原理框圖如圖 4 所示。它包括；

(1) 以M CS一51 系列單片機 8031為核心的主板電路，包括復位電路、時鐘電路、掉 電保護電路、譯碼電路、輸入輸出電路 、存儲器擴展電路和R S 232串行口擴展電路等；

(2) 以芯片 8297 為核心的鍵盤顯示電路 ，包括數碼顯示電路和鍵盤接口電路等：進電動機驅動模塊與步進 電動機問接口電路；

(4 )變頻控制板將反映電火花 間隙大小及物理狀態的信號轉變為各種頻率信號的脈沖 ，通過步進驅動板帶動傳動系統，從而保證整個加工過程維持在一個恒定的最佳放電間隙；

(5) 顯示系統主要 由中央處理器 G M S90C32、程序處理器 27256、數據存儲器 6264 和液顯示器H 716501 組成 。

4 ) 軟件系統

軟件采用自動編程系統。將數控自動編程卡插入主板上的一擴展槽 ，正常啟動后即可自動編程。

該卡自帶電池保護，自備 64K B 電子盤，用于儲存用戶所編的用戶軟件 。

應用軟件自動編程系統 ，僅需要根據提示，輸入輪胎模的花紋總數、花紋深度、花紋是否等距 (即等份)、花紋不等距 的最大距離差值和最小距離差值、花紋不等距 的變化類型 (依次變小、依次變大或奇偶變化) 等參數 ，軟件自動編程系統就會自動生成預演分度程序、試加工程序、加工程序、精加工程序 。加工程序對于精度要求不高的輪胎模是精加工，對于精度要求較高的輪胎模是粗加工。加工順序參見數控加工流程圖，如圖 5 所示 。

預演分度程序的目的在于實際檢驗輪胎模花紋總數的分度是否均勻，輪胎模花紋總數不等距時間是否達到要求 ；輪胎模零件旋轉一周后是否能夠準確地回到零點。預演分度程序以高速運行 。  

試加工程序的 目的在于人工手動地調整輪胎花紋的粗加工深度 ，以便確定程序編制的準確參數。 實際上是人機聯動調整輪胎模的花紋深度零點。

精加工程序用于對精度要求較高的輪胎模進行加工。它與加工程序 的區別有三點：一為花紋的加工深度不同；二為加工時更換新的電解頭 ；三為電解頭到達輪胎花紋的加工深度時，圓盤工作臺需帶動輪胎模零件數次往復循環順轉、逆轉一微小角度，電解頭瞬間的加工面積減半，由此提高輪胎花紋表面的加工精度 。

5）改造后機床主要功能特點

可通過編輯修改加工參數、花紋數、花紋深度、花紋是否等距 (即等份 )、花紋不等距的最大距離差值和最小距離差值、花紋不等距 的變化類型 (依次變小或依次變大或奇偶變化 ) 和 間隙補償值等。能 自動跟蹤分析加工參數輸入的對與錯。能夠自動生成輪胎模零件的預演分度程序、試加工程序、加工程序和精加工程序。能自動分析輪胎模零件旋轉一周后封 閉與否并具有手動控制運行功能。

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