專利名稱：一種弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，確切地說是指一種弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，齒輪是最基礎(chǔ)的機(jī)械傳動(dòng)元件，其使用量大面廣。而齒輪機(jī)床是機(jī)床工 業(yè)公認(rèn)技術(shù)含量最高、零部件最多、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的產(chǎn)品之一。它廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、機(jī) 床、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、石油、儀表、飛機(jī)和航天器等各種機(jī)械制造業(yè)中?；↓X錐 齒輪以其良好的動(dòng)態(tài)性能，在機(jī)械行業(yè)中占有相當(dāng)重要的地位。但由于弧齒錐齒輪的齒面 形狀復(fù)雜，齒面計(jì)算公式是超越非線性方程組，從而給弧齒錐齒輪的加工帶來了困難。當(dāng)前，配套齒輪加工機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)有的選用四軸聯(lián)動(dòng)加工中心，編程在UG環(huán)境 下進(jìn)行，直接利用了 UG提供的刀軌生成功能。采用特殊手段進(jìn)行后置處理，最后生成相應(yīng) 加工中心下加工弧齒錐齒輪的數(shù)控代碼。這種思路操作麻煩，難度較高，一般操作人員很難 掌握，且針對(duì)每種齒輪生產(chǎn)加工的調(diào)試周期較長(zhǎng)，從而給配套機(jī)床的應(yīng)用推廣帶來困難?；↓X錐齒輪的加工設(shè)備大多采用濕式加工且生產(chǎn)效率偏低，從使用的機(jī)床來看， 大多數(shù)是進(jìn)口機(jī)械式銑齒機(jī)(多半來自美國(guó)或前蘇聯(lián))，且多半是國(guó)外淘汰的二手設(shè)備，其 價(jià)格不菲，生產(chǎn)調(diào)試非常麻煩，每生產(chǎn)一種規(guī)格齒輪，都要進(jìn)行繁雜計(jì)算或頻繁更換掛輪， 要使整個(gè)齒輪副達(dá)到嚙合要求，就要不斷的試切、修正和調(diào)整，整個(gè)過程繁雜冗長(zhǎng)，計(jì)算量 大，對(duì)操作人員的相關(guān)知識(shí)要求高，計(jì)算結(jié)果有一點(diǎn)出錯(cuò)，就要重新計(jì)算，這使得加工一對(duì) 齒輪的周期長(zhǎng)且成本高。而且這種機(jī)床的數(shù)量也越來越少，根本滿足不了市場(chǎng)需求；進(jìn)口 先進(jìn)的弧齒錐齒輪數(shù)控加工設(shè)備不僅價(jià)格昂貴，而且維修保養(yǎng)困難，一般中小企業(yè)無力購 置使用。一些配套進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)的中小規(guī)模機(jī)床制造商，其不具備軟件開發(fā)能力，只能手動(dòng) 編制宏程序進(jìn)行加工，在操作、編程及維護(hù)方面不易掌握，加工調(diào)試周期長(zhǎng)，分齒精度達(dá)不 到預(yù)定的要求，使用效果大打折扣，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，致使產(chǎn)品難易普及和推廣。更值得一提的 是，若控制系統(tǒng)不能引入修正項(xiàng)，對(duì)于弧齒錐齒輪其齒面曲率修正量的選擇十分困難，可能 要經(jīng)過多次試切加工，才能獲得理想的嚙合質(zhì)量，而且對(duì)操作人員經(jīng)驗(yàn)的依賴性很大。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)， 簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)，無需更換掛輪，縮短了機(jī)床調(diào)整時(shí)間，簡(jiǎn)化了機(jī)械傳動(dòng)鏈，獲得更 高的加工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量，而且機(jī)床調(diào)整方便，可根據(jù)不同切削方法的要求，對(duì)滾 切、分齒、切齒進(jìn)給、銑刀轉(zhuǎn)速、搖臺(tái)反向進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，同時(shí)可大大提高機(jī)床加工效率。另 外，本發(fā)明提供的弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)控制方法，無需編程，縮短調(diào)試周期，方便普通 齒輪加工機(jī)床的數(shù)控化改造，齒輪加工參數(shù)在一個(gè)畫面下完成，引入齒面曲率修正值，調(diào)整 更準(zhǔn)確、更快速、更方便，適合小批量及大規(guī)模生產(chǎn)。為了解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供的弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，包括交流伺
4服驅(qū)動(dòng)器、交流伺服電機(jī)、數(shù)控裝置和機(jī)床，其中機(jī)床，包括A軸、B軸、C軸、Y軸、S軸，A軸為控制搖臺(tái)回轉(zhuǎn)，B軸為工件箱旋轉(zhuǎn)，C 軸為工件主軸回轉(zhuǎn)，Y軸為床鞍進(jìn)給，S軸為銑刀盤軸，A軸、B軸、C軸、Y軸四軸聯(lián)動(dòng)；機(jī)床 床身上設(shè)有一組平行于銑刀盤軸線的導(dǎo)軌，床鞍在導(dǎo)軌上沿Y軸方向運(yùn)動(dòng)，使工件齒輪能 與銑刀盤嚙合或分離；工件主軸繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)與銑刀盤繞A軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成工件齒輪的齒 形；工件箱可以在圓弧導(dǎo)軌上繞B軸轉(zhuǎn)動(dòng)，用于調(diào)整工件齒輪的安裝角；交流伺服驅(qū)動(dòng)器，接收數(shù)控裝置的位置信息指令驅(qū)動(dòng)各自相連電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并將其 控制電機(jī)的位置信息反饋給數(shù)控裝置；數(shù)控裝置，將編制好的數(shù)控程序控制交流伺服驅(qū)動(dòng)器，再由交流伺服驅(qū)動(dòng)器控制 交流伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)來完成弧齒錐齒輪的加工工作；交流伺服電機(jī)，機(jī)床的A軸、B軸、C軸、Y軸通過聯(lián)軸器將渦輪蝸桿或滾珠絲桿與 交流伺服電機(jī)連接。優(yōu)選地，所述銑刀盤軸安裝在搖臺(tái)上的偏心鼓輪上，銑刀盤軸的旋轉(zhuǎn)由變頻電機(jī) 控制，數(shù)控裝置通過控制模擬量對(duì)其實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速控制。優(yōu)選地，所述數(shù)控裝置包括用于顯示程序輸入的控制面板。優(yōu)選地，所述交流伺服驅(qū)動(dòng)器和所述交流伺服電機(jī)分別為4臺(tái)。另外，本發(fā)明還提供一種弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟(1)設(shè)置齒輪加工參數(shù)加工齒數(shù)、冠輪齒數(shù)、A軸擺角、C軸擺角修正值、切齒速 度、回退速度、跳齒數(shù)等；(2)選擇合適的刀具轉(zhuǎn)速，啟動(dòng)銑刀盤旋轉(zhuǎn)，開冷卻；(3)等待床鞍進(jìn)到位后，銑刀盤和齒輪工件接近；(4)A軸、C軸按切齒速度同步做范成運(yùn)動(dòng)，直到加工完當(dāng)前齒；(5)床鞍退出到位，銑刀盤和齒輪工件分離；(6)A軸回轉(zhuǎn)到位，準(zhǔn)備加工下一齒；(7) C軸執(zhí)行分齒動(dòng)作，直到分齒完成；(8)判斷分齒是否完成，是，則床鞍退出到安全位置，并停止刀具旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉冷卻； 否，從步驟3繼續(xù)執(zhí)行。優(yōu)選地，步驟(4)是通過數(shù)控裝置中切齒功能指令完成，數(shù)控裝置根據(jù)搖臺(tái)擺角， 自動(dòng)計(jì)算工件齒輪軸擺角，并加入C軸擺角修正值，執(zhí)行切齒加工。優(yōu)選地，步驟(6)是由回退功能指令完成，根據(jù)工件C軸的控制方式選擇同向或反 向的不同，步驟(6)中工件齒輪軸的回轉(zhuǎn)可選擇執(zhí)行；選擇反向控制方式時(shí)，A軸、C軸同時(shí) 回轉(zhuǎn)，效率高，但C軸有反向運(yùn)動(dòng)，對(duì)于C軸機(jī)械間隙較小的情況可以采用；機(jī)械間隙較大時(shí) 采用同向加工，選擇同向時(shí)，則步驟(6)只執(zhí)行A軸回轉(zhuǎn)，C軸不再同步回轉(zhuǎn)，使工件齒輪沿 同一方向分齒，避免因C軸電機(jī)正反轉(zhuǎn)引起的反向間隙誤差。優(yōu)選地，步驟(7)是通過分齒指令完成的，分齒指令的執(zhí)行是根據(jù)跳齒數(shù)多少，選 擇最短分齒路徑執(zhí)行分齒，即以滿足設(shè)定分齒數(shù)，并與C軸轉(zhuǎn)過的角度之差最小的齒進(jìn)行 定位分齒；對(duì)于分齒數(shù)不能一周均分的情況，采用均分誤差限方法，嚴(yán)格控制相鄰齒分齒誤 差不大于0. 001度，可以不需要考慮采用編程或機(jī)械方法來提高分齒精度。本發(fā)明提供的弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，各軸(A、B、C、Y)可分別由全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制，去除了機(jī)械式銑齒機(jī)中冗長(zhǎng)的傳動(dòng)鏈，獲得更高的加工精度和穩(wěn)定的 加工質(zhì)量，而且機(jī)床調(diào)整方便，可根據(jù)不同切削方法的要求，對(duì)滾切、分齒、切齒進(jìn)給、銑刀 轉(zhuǎn)速、搖臺(tái)反向進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，同時(shí)可大大提高機(jī)床加工效率。另外，本發(fā)明提供的弧齒錐 齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)控制方法，無需編程，縮短調(diào)試周期，方便普通齒輪加工機(jī)床的數(shù)控化改 造，齒輪加工參數(shù)在一個(gè)畫面下完成，引入齒面曲率修正值，調(diào)整更準(zhǔn)確、更快速、更方便， 適合小批量及大規(guī)模生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明中弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中控制面板的顯示圖。
具體實(shí)施例方式為了本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體 實(shí)施例進(jìn)行闡述。請(qǐng)參見圖1-圖3，圖1為本發(fā)明中弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為 本發(fā)明弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控 系統(tǒng)中控制面板的顯示圖。本發(fā)明提供的弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，包括交流伺服驅(qū)動(dòng)器2、交流伺服電機(jī) 3、數(shù)控裝置1和機(jī)床4，交流伺服驅(qū)動(dòng)器2和所述交流伺服電機(jī)3分別為4臺(tái)，其中機(jī)床4，包括A軸、B軸、C軸、Y軸、S軸，A軸為控制搖臺(tái)回轉(zhuǎn)，B軸為工件箱旋轉(zhuǎn)， C軸為工件主軸回轉(zhuǎn)，Y軸為床鞍進(jìn)給，S軸為銑刀盤軸，A軸、B軸、C軸、Y軸四軸聯(lián)動(dòng)；機(jī) 床4的床身上設(shè)有一組平行于銑刀盤軸線的導(dǎo)軌，床鞍在導(dǎo)軌上沿Y軸方向運(yùn)動(dòng)，使工件齒 輪能與銑刀盤嚙合或分離；工件主軸繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)與銑刀盤繞A軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成工件齒輪 的齒形；工件箱可以在圓弧導(dǎo)軌上繞B軸轉(zhuǎn)動(dòng)，用于調(diào)整工件齒輪的安裝角；銑刀盤軸安裝 在搖臺(tái)上的偏心鼓輪上，銑刀盤軸的旋轉(zhuǎn)由變頻電機(jī)控制，數(shù)控裝置1通過控制模擬量對(duì) 其實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速控制；交流伺服驅(qū)動(dòng)器2，接收數(shù)控裝置1的位置信息指令驅(qū)動(dòng)各自相連電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并將 其控制電機(jī)的位置信息反饋給數(shù)控裝置1 ；數(shù)控裝置1，將編制好的數(shù)控程序控制交流伺服驅(qū)動(dòng)器2，再由交流伺服驅(qū)動(dòng)器2 控制交流伺服電機(jī)3的運(yùn)轉(zhuǎn)來完成弧齒錐齒輪的加工工作；交流伺服電機(jī)3，機(jī)床4的A軸、B軸、C軸、Y軸通過聯(lián)軸器將渦輪蝸桿或滾珠絲 桿與交流伺服電機(jī)3連接。數(shù)控裝置1包括用于顯示程序輸入的控制面板。根據(jù)弧齒錐齒輪的加工原理，齒面修正的方法及機(jī)床4參數(shù)的調(diào)整計(jì)算，加工時(shí)， 數(shù)控裝置1根據(jù)設(shè)置好的齒輪加工參數(shù)，在保證弧齒錐齒輪加工過程中銑刀盤相對(duì)于工件 的運(yùn)動(dòng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，自動(dòng)計(jì)算多軸加工軌跡，并轉(zhuǎn)化為位置信息控制各軸相應(yīng)的交流伺 服驅(qū)動(dòng)器2，再由交流伺服驅(qū)動(dòng)器2控制交流伺服電機(jī)3的運(yùn)轉(zhuǎn)來完成齒輪的加工工作。采用數(shù)控系統(tǒng)中成熟的自適應(yīng)有限加加速的前加減速插補(bǔ)算法保證了銑刀盤與工件齒輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系高度一致，各軸的插補(bǔ)輸出脈沖分配均勻，參與聯(lián)動(dòng)的軸同時(shí)啟動(dòng)，同 步到達(dá)。這種算法在保證加加速度二階連續(xù)的同時(shí)，進(jìn)而對(duì)加速度的變化進(jìn)行優(yōu)化，有效地 避免了加工過程中對(duì)機(jī)械本身的沖擊，提升了被加工齒輪表面的光順效果，也同時(shí)保證了 刀具的均勻切削量，減少了刀具的磨損，延長(zhǎng)了銑刀盤使用壽命。參數(shù)設(shè)置按控制面板上的齒參按鍵，顯示如圖3所示畫面，通過按移動(dòng)鍵， 依次選擇齒輪參數(shù)，并輸入合適的值。特別強(qiáng)調(diào)的是，其中的弧齒錐齒輪其齒面曲率修正量 的調(diào)整是通過C軸修正值實(shí)現(xiàn)的，不需要過多地調(diào)整就能獲得理想的嚙合質(zhì)量，有效地?cái)[ 脫對(duì)操作人員經(jīng)驗(yàn)的依賴性。在齒參設(shè)置界面，還可對(duì)各軸坐標(biāo)執(zhí)行清零操作。另外，本發(fā)明還提供一種弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟(1)設(shè)置齒輪加工參數(shù)加工齒數(shù)、冠輪齒數(shù)、A軸擺角、C軸擺角修正值、切齒速 度、回退速度、跳齒數(shù)等；(2)選擇合適的刀具轉(zhuǎn)速，啟動(dòng)銑刀盤旋轉(zhuǎn)，開冷卻；(3)等待床鞍進(jìn)到位后，銑刀盤和齒輪工件接近；(4)A軸、C軸按切齒速度同步做范成運(yùn)動(dòng)，直到加工完當(dāng)前齒；(5)床鞍退出到位，銑刀盤和齒輪工件分離；(6)A軸回轉(zhuǎn)到位，準(zhǔn)備加工下一齒；(7) C軸執(zhí)行分齒動(dòng)作，直到分齒完成；(8)判斷分齒是否完成，是，則床鞍退出到安全位置，并停止刀具旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉冷卻； 否，從步驟3繼續(xù)執(zhí)行。步驟(4)是通過數(shù)控裝置1中切齒功能指令完成，數(shù)控裝置1根據(jù)搖臺(tái)擺角，自動(dòng) 計(jì)算工件齒輪軸擺角，并加入C軸擺角修正值，執(zhí)行切齒加工。步驟(6)是由回退功能指令完成，根據(jù)工件C軸的控制方式選擇同向或反向的不 同，步驟(6)中工件齒輪軸的回轉(zhuǎn)可選擇執(zhí)行；選擇反向控制方式時(shí)，A軸、C軸同時(shí)回轉(zhuǎn)， 效率高，但C軸有反向運(yùn)動(dòng)，對(duì)于C軸機(jī)械間隙較小的情況可以采用；機(jī)械間隙較大時(shí)采用 同向加工，選擇同向時(shí)，則步驟(6)只執(zhí)行A軸回轉(zhuǎn)，C軸不再同步回轉(zhuǎn)，使工件齒輪沿同一 方向分齒，避免因C軸電機(jī)正反轉(zhuǎn)引起的反向間隙誤差。步驟(7)是通過分齒指令完成的，分齒指令的執(zhí)行是根據(jù)跳齒數(shù)多少，選擇最短 分齒路徑執(zhí)行分齒，即以滿足設(shè)定分齒數(shù)，并與C軸轉(zhuǎn)過的角度之差最小的齒進(jìn)行定位分 齒；對(duì)于分齒數(shù)不能一周均分的情況，采用均分誤差限方法，嚴(yán)格控制相鄰齒分齒誤差不大 于0. 001度，可以不需要考慮采用編程或機(jī)械方法來提高分齒精度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)及控制方法具有以下優(yōu)占.
^ \\\ ·1、簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)，無需更換掛輪，縮短了機(jī)床4調(diào)整時(shí)間，簡(jiǎn)化了機(jī)械傳 動(dòng)鏈。2、工件齒輪加工的分齒或跳齒可通過數(shù)控系統(tǒng)單一指令完成，速度快，無需分度 盤，柔性好，分度精度高。3、采用大功率伺服電機(jī)直聯(lián)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給，速度可實(shí)時(shí)任意調(diào)整，滿足進(jìn)給速度由慢 到快的工進(jìn)需要。4、工件齒輪加工參數(shù)在一個(gè)畫面下完成，引入齒面曲率修正值，調(diào)整更準(zhǔn)確、更快
7速、更方便，適合小批量及大規(guī)模生產(chǎn)。5、可控銑刀盤主軸變頻電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)切削速度的自動(dòng)調(diào)整。6、無需編程，縮短調(diào)試周期，方便普通齒輪加工機(jī)床4的數(shù)控化改造。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，其特征在于，包括交流伺服驅(qū)動(dòng)器、交流伺服電機(jī)、 數(shù)控裝置和機(jī)床，所述交流伺服驅(qū)動(dòng)器和所述交流伺服電機(jī)分別為4臺(tái)，其中機(jī)床，包括A軸、B軸、C軸、Y軸、S軸，A軸為控制搖臺(tái)回轉(zhuǎn)，B軸為工件箱旋轉(zhuǎn)，C軸 為工件主軸回轉(zhuǎn)，Y軸為床鞍進(jìn)給，S軸為銑刀盤軸，A軸、B軸、C軸、Y軸四軸聯(lián)動(dòng)；機(jī)床床 身上設(shè)有一組平行于銑刀盤軸線的導(dǎo)軌，床鞍在導(dǎo)軌上沿Y軸方向運(yùn)動(dòng)，使工件齒輪能與 銑刀盤嚙合或分離；工件主軸繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)與銑刀盤繞A軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成工件齒輪的齒形； 工件箱可以在圓弧導(dǎo)軌上繞B軸轉(zhuǎn)動(dòng)，用于調(diào)整工件齒輪的安裝角；交流伺服驅(qū)動(dòng)器，接收數(shù)控裝置的位置信息指令驅(qū)動(dòng)各自相連電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并將其控制 電機(jī)的位置信息反饋給數(shù)控裝置；數(shù)控裝置，將編制好的數(shù)控程序控制交流伺服驅(qū)動(dòng)器，再由交流伺服驅(qū)動(dòng)器控制交流 伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)來完成弧齒錐齒輪的加工工作；交流伺服電機(jī)，機(jī)床的A軸、B軸、C軸、Y軸通過聯(lián)軸器將渦輪蝸桿或滾珠絲桿與交流 伺服電機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，其特征在于，所述銑刀盤軸安裝 在搖臺(tái)上的偏心鼓輪上，銑刀盤軸的旋轉(zhuǎn)由變頻電機(jī)控制，數(shù)控裝置通過控制模擬量對(duì)其 實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)控裝置包括 用于顯示程序輸入的控制面板。
4.一種弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟(1)設(shè)置齒輪加工參數(shù)加工齒數(shù)、冠輪齒數(shù)、A軸擺角、C軸擺角修正值、切齒速度、回 退速度、跳齒數(shù)等；(2)選擇合適的刀具轉(zhuǎn)速，啟動(dòng)銑刀盤旋轉(zhuǎn)，開冷卻；(3)等待床鞍進(jìn)到位后，銑刀盤和齒輪工件接近；(4)A軸、C軸按切齒速度同步做范成運(yùn)動(dòng)，直到加工完當(dāng)前齒；(5)床鞍退出到位，銑刀盤和齒輪工件分離；(6)A軸回轉(zhuǎn)到位，準(zhǔn)備加工下一齒；(7)C軸執(zhí)行分齒動(dòng)作，直到分齒完成；(8)判斷分齒是否完成，是，則床鞍退出到安全位置，并停止刀具旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉冷卻；否， 從步驟3繼續(xù)執(zhí)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，步驟(4) 是通過數(shù)控裝置中切齒功能指令完成，數(shù)控裝置根據(jù)搖臺(tái)擺角，自動(dòng)計(jì)算工件齒輪軸擺角， 并加入C軸擺角修正值，執(zhí)行切齒加工。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，步驟(6) 是由回退功能指令完成，根據(jù)工件C軸的控制方式選擇同向或反向的不同，步驟(6)中工件 齒輪軸的回轉(zhuǎn)可選擇執(zhí)行；選擇反向控制方式時(shí)，A軸、C軸同時(shí)回轉(zhuǎn)，效率高，但C軸有反 向運(yùn)動(dòng)，對(duì)于C軸機(jī)械間隙較小的情況可以采用；機(jī)械間隙較大時(shí)采用同向加工，選擇同向 時(shí)，則步驟(6)只執(zhí)行A軸回轉(zhuǎn)，C軸不再同步回轉(zhuǎn)，使工件齒輪沿同一方向分齒，避免因C 軸電機(jī)正反轉(zhuǎn)引起的反向間隙誤差。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，步驟(7)是通過分齒指令完成的，分齒指令的執(zhí)行是根據(jù)跳齒數(shù)多少，選擇最短分齒路徑執(zhí)行分齒， 即以滿足設(shè)定分齒數(shù)，并與C軸轉(zhuǎn)過的角度之差最小的齒進(jìn)行定位分齒；對(duì)于分齒數(shù)不能 一周均分的情況，采用均分誤差限方法，嚴(yán)格控制相鄰齒分齒誤差不大于0.001度，可以不 需要考慮采用編程或機(jī)械方法來提高分齒精度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)，無需更換掛輪，縮短了機(jī)床調(diào)整時(shí)間，簡(jiǎn)化了機(jī)械傳動(dòng)鏈，獲得更高的加工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量，而且機(jī)床調(diào)整方便，可根據(jù)不同切削方法的要求，對(duì)滾切、分齒、切齒進(jìn)給、銑刀轉(zhuǎn)速、搖臺(tái)反向進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，同時(shí)可大大提高機(jī)床加工效率。另外，本發(fā)明提供的弧齒錐齒輪機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)控制方法，無需編程，縮短調(diào)試周期，方便普通齒輪加工機(jī)床的數(shù)控化改造，齒輪加工參數(shù)在一個(gè)畫面下完成，引入齒面曲率修正值，調(diào)整更準(zhǔn)確、更快速、更方便，適合小批量及大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/19GK102129231SQ201110024130
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者林守金, 秦寶林, 龍尉文 申請(qǐng)人:肇慶市凱龍數(shù)控科技有限公司