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数控滚齿机各操作按钮的功能和用处

本系统控制软件是在纯DOS下用C 语言开发的,DOS系统的开放性、单任务、准确的时钟中断管理及其良好的稳定性,为工业化生产提供了可靠的保证。软件框图如图2 所示。其中系统初始化包括自制小汉字字模的装入,显示器图形方式的初始化,控制器滤波参数的整定等;系统诊断模块的作用是监控各被控轴的运动状态,如:各轴有无运动误差超限、伺服报警、运动完成、限位开关动作等;实时控制模块,由中断服务程序实现,它在每个时钟中断周期内读入各轴位置,根据加工对象的加工工艺要求计算出新的运动控制指令送运动器解释执行。
基于电子齿轮箱的数控滚齿系统
  齿轮加工的关键在于实现滚刀和工件之间的展成分度运动关系,也就是要准确地满足两者之间的速比关系,即滚刀转过一转,工件转过K/zc 转,如下所示:c b c z K n n = 式中b c n n , -分别为工件轴转速和滚刀轴转速k zc , -分别为工件齿数和滚刀头数而在加工斜齿轮和蜗轮时,要求在完成分齿运动的同时,还要完成Z轴或Y轴的附加运动由式(2)可见,在加工斜齿轮和蜗轮时,输入和输出的关系已不再是一个简单的单输入、单输出的定比传动问题,而是一个多输入、单输出的问题。一般的电子齿轮方式无法解决这类问题,为此本系统成功地开发了电子齿轮箱功能,电子差动齿轮箱是指:对于任何一个通过机械差动变速机构将两个以上(含两个)不同运动,按一定的速比传动关系
  合成输出的运动轴,都可以改由计算机控制的交、直流伺服电机单独驱动,去掉原有的机械差动传动链,通过计算机读取安装在各输入轴上传感器反馈回来的运动参数(如转速,进给量等),用软件编程的方法实时计算合成输出轴的运动,实现机械差动传动链的功能。
  上述数控滚齿系统已成功地应用到一台宁江机床厂生产的小模数机械滚齿机YG3612B的改造中,改造前该滚齿机用于批量生产模数1,齿数4,螺旋角20 度以上的斜齿轮轴加工,由于我国尚无适应这种小模数、少齿数工件的数控滚齿机,对这种类型工件,该机械滚齿机是目前加工精度最高的滚齿设备,但是由它加工出来的零件成品率仅达80%左右,造成了巨大的浪费,同时在更换加工品种时需要繁琐地更换各种挂轮,使生产效率大为降低。为此生产厂家强烈要求进行数控改造以便提高加工精度,提高生产效率。经分析造成零件加工精度低的主要原因如下:
  (1)滚刀至工件两末端传动件之间各传动元件的加工、装配误差直接影响了展成分度的精度,从而影响工件的加工精度
  (2)工件至Z进给轴两末端传动件之间各传动元件的加工误差直接影响了被加工工件螺旋角的准确性
  (3)由于是加工4个齿的斜齿轮,单头滚刀每转1转工件要转过90 度,这就决定了滚刀到工件之间的末端传动副不能像通常的滚齿机那样使用大降速比的蜗轮-蜗杆传动副,以便大大降低前面传动副的误差对展成分度的影响〔5 〕(如采用大降速比的蜗轮-蜗杆传动副作末端传动副,蜗杆的高速转动将造成其迅速磨损而失去精度),因此该机床采用了一对19/76=1/4 的空间相交轴传动的螺旋齿轮副作末端传动副,从而使得上述(1)、(2)两点成为影响被加工齿轮轴精度的关键。
  针对以上问题,同时考虑生产厂家担心改造后一旦不成功将造成机床报废的顾虑,本文把以最少的改动、最小的投入加工出满足精度要求的小模。

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