滾齒加工屬于斷續(xù)加工,加工過程中切削力不連續(xù)且沖擊較大,加工精度要求高。滾刀主軸工作在速度模式下,主軸不僅切削工件,還參與其他各軸之間的聯(lián)動(dòng)。滾齒加工的運(yùn)動(dòng)控制復(fù)雜,傳統(tǒng)的掛輪機(jī)構(gòu)難以保障滾齒加工精度。國內(nèi)齒輪制造廠家生產(chǎn)的高精度滾齒機(jī)基本都采用集成電子齒輪箱功能的進(jìn)口高檔數(shù)控系統(tǒng),國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)電子齒輪箱功能還處于研究階段。本文以WG37125CNC高精度數(shù)控滾齒機(jī)為研究對象,基于HNC-8型數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)平臺(tái)開放接口,旨在開發(fā)出滿足六軸四聯(lián)動(dòng)滾齒工藝及運(yùn)動(dòng)控制需求的專用軟件。針對WG37125CNC數(shù)控滾齒機(jī)六軸四聯(lián)動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)特性,對滾削加工原理及工藝進(jìn)行了分析,明確了滾齒機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制需求,從而確定了專用軟件的軟硬件方案。為滿足數(shù)控滾齒機(jī)六軸間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系,對比了電子齒輪箱兩種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn),最終選用主從式電子齒輪箱作為實(shí)現(xiàn)工件旋轉(zhuǎn)軸與刀具主軸、切向進(jìn)給軸及立柱移動(dòng)軸之間聯(lián)動(dòng)關(guān)系的控制模塊,并在HNC-8型數(shù)控系統(tǒng)Robot模塊中實(shí)現(xiàn)了對多軸隨動(dòng)關(guān)系的控制。分析了滾齒加工方法,提取了滾齒加工工藝參數(shù),設(shè)計(jì)了滾齒加工模塊參數(shù)輸入界面。利用系統(tǒng)接口與插補(bǔ)器之間的信息交互實(shí)現(xiàn)了參數(shù)... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

數(shù)控蝸輪滾齒機(jī)總體結(jié)構(gòu)

控制此運(yùn)動(dòng)的軸為圖 2.1 所示的 A 軸。滾刀軸線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即通過人工手動(dòng)或機(jī)床自動(dòng)旋轉(zhuǎn)滾刀軸線，調(diào)整合適的滾刀與工件齒輪的嚙合角度。對于WG37125CNC 高精度數(shù)控滾齒機(jī)而言，該運(yùn)動(dòng)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)成。（6）工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制此運(yùn)動(dòng)的軸為圖 2.1 所示的 C 軸。工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由普通旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)控制，保證加工過程中工件的分度運(yùn)動(dòng)。不同類型齒輪的滾切過程中，根據(jù)加工工藝的不同，工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不僅與分齒運(yùn)動(dòng)的比例系數(shù)有關(guān)，還隨動(dòng)其余各軸產(chǎn)生一定的疊加運(yùn)動(dòng)。2.2 蝸輪加工原理及工藝研究按照齒廓形成原理，齒輪加工方法可劃分為兩類，即仿形法和展成法。滾齒加工屬于展成法加工，滾刀與工件根據(jù)交錯(cuò)軸螺旋齒輪嚙合原理進(jìn)行相對展成運(yùn)動(dòng)。在滾切過程中，分布在螺旋線上的滾刀刀齒相繼切除齒槽中的坯件，逐漸形成由切削刃系列瞬時(shí)位置包絡(luò)而成的齒輪齒廓，如圖 2.2 所示。

a. 直齒輪滾切 b. 斜齒輪滾切圖 2.3 滾齒加工過程滾齒加工過程主要由四種運(yùn)動(dòng)組成：（1）切削主運(yùn)動(dòng)，即滾刀軸 B 軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，即直線軸 X 軸、Y 軸及 Z 軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（3）分齒運(yùn)動(dòng)，即滾刀軸 B 軸與工件回轉(zhuǎn)軸 C 軸之間的展成運(yùn)動(dòng)。（4）差動(dòng)傳動(dòng)，即加工圓柱斜齒輪或螺旋齒輪時(shí)，Y 軸、Z 軸進(jìn)給時(shí)按照一定的規(guī)律使工件回轉(zhuǎn)軸 C 軸產(chǎn)生相應(yīng)的附加轉(zhuǎn)動(dòng)，以此得到正確的工件螺旋角。傳統(tǒng)滾齒機(jī)中，該附加轉(zhuǎn)動(dòng)一般通過調(diào)整滾齒機(jī)掛輪來實(shí)現(xiàn)。2.2.1 蝸輪加工滾刀安裝滾刀安裝角即滾刀軸心線與水平位置的夾角，是機(jī)床進(jìn)行加工前對 A 軸進(jìn)行調(diào)整的角度。滾刀的安裝角 δ 與滾刀的螺旋升角 γ、工件的螺旋角 β 有關(guān)：δ = β±γ(2-1)滾齒機(jī)加工直齒圓柱齒輪時(shí)，主要進(jìn)行形成漸開線齒廓的展成運(yùn)動(dòng)和形成直

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]滾刀幾何誤差與齒輪幾何精度的映射規(guī)律研究[J]. 王時(shí)龍,孫守利,周杰,康玲,程成.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(19)
[2]數(shù)控機(jī)床幾何精度綜合解析與試驗(yàn)研究[J]. 韓飛飛,趙繼,張雷,趙幗娟,冀世軍.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(21)
[3]基于UG NX7.5專用后處理器的開發(fā)與應(yīng)用[J]. 葉金虎,姚忠,戴永紅.  機(jī)械研究與應(yīng)用. 2012(03)
[4]基于840D sl OEM開發(fā)組件的數(shù)控系統(tǒng)電氣調(diào)試方法[J]. 王照亮,于會(huì)龍,邢雨.  制造技術(shù)與機(jī)床. 2012(05)
[5]電子齒輪箱在非圓齒輪滾齒加工中的應(yīng)用[J]. 胡赤兵,田芳勇,姜衍倉.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2009(12)
[6]基于電子齒輪箱的數(shù)控插齒機(jī)內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)[J]. 熊顯文,張柱銀,廖翠姣.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2008(06)
[7]重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化是振興裝備制造業(yè)的重中之重[J]. 陸燕蓀.  中國機(jī)電工業(yè). 2003(09)
[8]電子齒輪箱系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]. 莊磊,左敦穩(wěn),王珉,游有鵬.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2001(02)
[9]軟件電子齒輪箱實(shí)現(xiàn)方法研究[J]. 權(quán)建洲,譚偉明,殷紅彥.  機(jī)電一體化. 1999(03)

博士論文
[1]開放式網(wǎng)絡(luò)化齒輪加工數(shù)控系統(tǒng)研究[D]. 韓江.合肥工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于總線運(yùn)動(dòng)控制卡的五軸專用數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)[D]. 厙?yán)杳?北京交通大學(xué) 2018
[2]汽車轉(zhuǎn)向器搖臂軸非圓齒扇齒廓修形方法研究[D]. 余金舫.湖北工業(yè)大學(xué) 2018
[3]滾齒加工切削力分析及切削參數(shù)優(yōu)化[D]. 呂盈.山東大學(xué) 2017
[4]法蘭接管馬鞍曲面加工專機(jī)CNC系統(tǒng)研發(fā)[D]. 楊東方.蘭州理工大學(xué) 2012
[5]齒輪加工裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略研究[D]. 黃玉良.西安科技大學(xué) 2011
[6]滾齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)中的自動(dòng)編程和質(zhì)量控制技術(shù)研究[D]. 曹東鋒.重慶大學(xué) 2008



本文編號(hào)：2931111