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數控立式滾齒機用途是什麼

發布時間: 2021-02-18 02:39:30

㈠ yc30180型滾齒機合成機構的用途是什麼

加工斜齒輪圓柱齒抄輪需襲要兩個運動:一個是產生漸開線的展成運動,這個運動與加工直齒輪時相同,即滾刀旋轉和工件旋轉的運動;另一個是產生螺旋線的成形運動,它也可分解為兩部分,即刀架的直線運動和工件的附加轉動。 產生螺旋線的運動和我們車削螺紋時相同,即為了形成螺旋線都需要刀具沿工件的軸線方向移動一個導程時,工件必須轉過一周。當滾刀轉一周的時候,工件必須轉一個齒(使用單頭滾刀)。 就是說,形成漸開線時工件要旋轉運動,在形成螺旋線時,工件也要旋轉運動;因此工件在形成螺旋線的旋轉運動要附加在形成漸開線時的旋轉運動上,即兩個旋轉運動的合成。 滾切斜齒輪是形成漸開線和螺旋線的運動都是符合運動,都分解為兩部分,每個運動都需一條內聯系傳動鏈和一條外聯系轉動鏈。形成漸開線的內聯系傳動鏈為滾刀到工件,外聯系傳動鏈是提供動力的:電機到滾刀;形成螺旋線的內聯系傳動鏈為垂直絲杠(直線運動)到工件(旋轉運動),這條傳動鏈就被稱為差動傳動鏈,外聯系傳動鏈是電機到絲杠。 由於形成漸開線要求工件轉動,差動傳動鏈也要求工件附加轉動,這兩個運動同時傳給工件,會使工件發生干涉。因此,在傳動鏈中必須採用合成機構。

㈡ 關於數控滾齒機

齒輪是工業生產中的重要基礎零件,其加工技師和加工能力反映一個國家的工業水平。實現齒輪加工數控傾和自動化、加工和檢測的一體化是目前齒輪加工的發展趨勢。

基於開放式運動控制器的數控滾齒系統的研究

摘要:討論了一種基於開放式運動控制器的數控滾齒體系結構,通過對其進行深入的研究,在國內首次提出了電子差動
齒輪箱的概念,開發出相應的數控滾齒軟體,給出了運動控制系統軟體的基本模塊,以及該數控系統成功用於YG6132B
機械滾齒機數控改造的實例。
序詞:數控 滾齒機床 運動控制
中圖分類號:TG659
前言
齒輪被廣泛地應用於機械設備的傳動系統中,滾齒是應用最廣的切齒方法〔1 〕,傳統的機械滾齒機床機械結構非常復雜,一台主電機不僅要驅動展成分度傳動鏈,還要驅動差動和進給傳動鏈,各傳動鏈中的每一個傳動元件本身的加工誤差都會影響被加工齒輪的加工精度,同時為加工不同齒輪,還需要更換各種掛輪調整起來復雜費時[2],大大降低了勞動生產率。
以德國西門子、日本發那科公司數控系統為主流的數控滾齒機的出現,大大提高了齒輪加工能力和加工效率。我國目前真正能夠生產數控滾齒機的只有2-3個廠家,且使用的多是德國西門子數控系統,加工中模數齒輪,沒有自主產權的核心技術,缺少國際競爭力。
注意到以上問題,並根據近來數控技術,尤其是開放式運動控制器飛速發展的現狀,本文針對小模數、少齒數、大螺旋角斜齒輪滾齒加工迫切要求數控化的實際需求,進行了深入的研究,成功地開發了了一套基於開放式運動控制器的數控滾齒系統並用於實際生產。
1 基於開放式運動控制器的數控體系結構
該體系結構的核心是一塊具有PC104 匯流排並且自帶高速DSP 晶元的開放式多軸運動控制卡,與嵌入式PC 主機構成多處理器結構,提供4路16 位D/A 模擬電壓(+/-10V)控制信號,4路4倍頻差動式光電編碼器反饋信號介面,輸入信號頻率最高可達8MHZ,32 路光電隔離輸入輸出介面。可編程數字PID+速度前饋+加速度前饋濾波方式,卡上自帶DSP 晶元以實現實時高速插補、計算功能,可完成空間直線、圓弧插補,大大減輕了主機負擔,還提供了程序緩沖區,降低了對主機通訊速度的要求[3]。該運動控制卡通過PC104 匯流排和計算機通訊,一方面將從各控制軸採集到的數據送給主機進行計算,另一方面,將主機根據工藝及數學模型進行運算生成的運動控制指令經過進一步處理送各軸伺服驅動器,完成各軸的運動控制,加工出滿足工藝要求的合格零件。由於使用標準的PC104 型工控機作
為主機,採用標准化介面,可靈活地選用電機、驅動裝置和反饋元件,支持包括乙太網甚至是Internet 網在內的多種網路協議及拓撲結構,可方便地實現遠程式控制制,組網技術十分靈活而且技術成熟[4]。適應網路化數控的未來發展要求,系統硬體控制部分結構如圖1 所示。

圖1基於開放式運動控制器的數控系統結構
2
2系統控制軟體
本系統控制軟體是在純DOS 下用C 語言開發的,DOS 系統的開放性、單任務、准確的時鍾中斷管理及其良好的穩定性,為工業化生產提供了可靠的保證。軟體框圖如圖2 所示。其中系統初始化包括自製小漢字字模的裝入,顯示器圖形方式的初始化,控制器濾波參數的整定等;系統診斷模塊的作用是監控各被控軸的運動狀態,如:各軸有無運動誤差超限、伺服報警、運動完成、限位開關動作等;實時控制模塊,由中斷服務程序實現,它在每個時鍾中斷周期內讀入各軸位置,根據加工對象的加工工藝要求計算出新的運動控制指令送運動器解釋執行。
3基於電子齒輪箱的數控滾齒系統
齒輪加工的關鍵在於實現滾刀和工件之間的展成分度運動關系,也就是要准確地滿足兩者之間的速比關系,即滾刀轉過一轉,工件轉過K/zc 轉,如下式(1)所示:
c b
c
z
K
n
n
= (1)
式中b c n n , -分別為工件軸轉速和滾刀軸轉速
k zc , -分別為工件齒數和滾刀頭數
而在加工斜齒輪和蝸輪時,要求在完成分齒運動的同時,還要完成Z軸或Y軸的附加運動,其運動學方程式如下:
p
l
p
b
c n
r
c n
z b
c
c z m
f
z m
f n
z
K
n
cos sin
± ± = (2)
式中r z f f , -分別為Z、Y軸的進給量
l b, -分別為斜齒輪的螺旋角和刀具安裝角
n m -為斜齒輪法面模數。
由式(2)可見,在加工斜齒輪和蝸輪時,輸入和輸出的關系已不再是一個簡單的單輸入、單輸出的定比傳動問題,而是一個多輸入、單輸出的問題。一般的電子齒輪方式無法解決這類問題,為此本系統成功地開發了電子齒輪箱功能,電子差動齒輪箱是指:對於任何一個通過機械差動變速機構將兩個以上(含兩個)不同運動,按一定的速比傳動關系
合成輸出的運動軸,都可以改由計算機控制的交、直流伺服電機單獨驅動,去掉原有的機械差動傳動鏈,通過計算機讀取安裝在各輸入軸上感測器反饋回來的運動參數(如轉速,進給量等),用軟體編程的方法實時計算合成輸出軸的運動,實現機械差動傳動鏈的功能。
4應用實例
上述數控滾齒系統已成功地應用到一台寧江機床廠生產的小模數機械滾齒機YG3612B的改造中,改造前該滾齒機用於批量生產模數1,齒數4,螺旋角20 度以上的斜齒輪軸加工,由於我國尚無適應這種小模數、少齒數工件的數控滾齒機,對這種類型工件,該機械滾齒機是目前加工精度最高的滾齒設備,但是由它加工出來的零件成品率僅達80%左
右,造成了巨大的浪費,同時在更換加工品種時需要繁瑣地更換各種掛輪,使生產效率大為降低。為此生產廠家強烈要求進行數控改造以便提高加工精度,提高生產效率。經分析造成零件加工精度低的主要原因如下:
(1)滾刀至工件兩末端傳動件之間各傳動元件的加工、裝配誤差直接影響了展成分度的精度,從而影響工件的加工精度
(2)工件至Z進給軸兩末端傳動件之間各傳動元件的加工誤差直接影響了被加工工件螺旋角的准確性
(3)由於是加工4個齒的斜齒輪,單頭滾刀每轉1轉工件要轉過90 度,這就決定了滾刀到工件之間的末端傳動副不能像通常的滾齒機那樣使用大降速比的蝸輪-蝸桿傳動副,以便大大降低前面傳動副的誤差對展成分度的影響〔5 〕(如採用大降速比的蝸輪-蝸桿傳動副作末端傳動副,蝸桿的高速轉動將造成其迅速磨損而失去精度),因此該機床採用了一對19/76=1/4 的空間相交軸傳動的螺旋齒輪副作末端傳動副,從而使得上述(1)、(2)兩點成為影響被加工齒輪軸精度的關鍵。
針對以上問題,同時考慮生產廠家擔心改造後一旦不成功將造成機床報廢的顧慮,本文把以最少的改動、最小的投入加工出滿足精度要求的小模

圖2 控制軟體框圖
系統初始化
工藝參數修改
系統診斷
主控模塊
實時中斷控制
各軸坐標顯示
PID 參數修改
指令隊列各軸位置反饋
3
數、少齒數、大螺旋角斜齒輪作為目標,創造性地建立了如下的改造方案:
(1)徹底斷開工件軸和滾刀軸、工件軸和進給軸之間原有的機械傳動聯系,除去原有的差動傳動鏈
(2)保留滾刀軸至工件軸之間19/76 的末端傳動副,在工件軸的上一級傳動軸上直接安裝交流伺服電機,單獨驅動工件軸
(3)滾刀轉動和Z軸進給仍採用原來普通電機帶動
(4)沿Z軸絲桿進給方向加裝高解析度光柵尺A,直接從末端件提供進給量反饋,從而排除了進給傳動鏈誤差對工件螺旋角的影響
(5)在滾刀軸的上一級飛輪軸上加裝高解析度的光電編碼盤B,提供滾刀轉速反饋改造後的機械結構如圖3所示,本數控系統通過實時中斷讀取光電編碼盤B和光柵尺A的讀數,由電子差動齒輪箱自動進行合成、數據處理後,經
運動控制卡發出指令,控制伺服電機的運轉,最終加工出滿足精度要求的齒輪軸,並使產品合格率達到96%以上。
對以上改造的加工小模數、少齒數、大螺旋角數控滾齒機的進一步完善,應從以下幾個方面著手:
(1)在滾刀軸的上一級B軸上加裝直流或交流主軸電機,以滿足輸出功率大,調速范圍寬,進一步穩定轉速的加工要求〔6〕
(2)工件伺服驅動電機軸與工件軸之間,滾刀驅動電機軸與滾刀軸之間都只保留一對高精度降速齒輪傳動,這兩對齒輪傳動副要進行消隙處理,如採用兩薄片齒輪彈簧消隙裝置
(3)將軸向進給Z軸上的普通絲杠換成具有預緊、消隙功能的滾珠絲杠,並用交流伺服電機直接驅動滾珠絲杠實現勻速進給,消除進給爬行
(4)如需進一步提高該滾齒機的加工能力(加工鼓形齒、非園齒輪等),進一步提高生產效率,降低勞動強度的話,可對徑向進給X軸,切向進給Y軸和滾刀刀盤搬角度A軸,都採用單獨的伺服電機控制,但這些已不存在原理和技術上的難點,用戶只需根據需求和成本進行取捨。
5結論
(1)本數控系統經小模數機械滾齒機YG3612B改造證明是成功的實用系統,且該系統操作簡單,運行可靠
(2)本系統在國內首先提出了區別於電子齒輪的電子差動齒輪箱概念
(3)本系統採用國產開放式運動控制卡擺脫了國外進口的限制
(4)充分發揮了PC 平台上的軟硬體優勢,豐富和改善了開發環境。
(5)支持數控機床進一步向的智能化、集成化、網路化方向發展。
參考文獻
1 齒輪製造手冊編輯委員會.齒輪製造手冊.北京:機械工業出版社. 1997
2 韓彥成.金屬切削機床構造與設計. 國防工業出版社.1991
3 固高公司.GT-400-SV 四軸運動控制器用戶手冊,2001
4 毛軍紅. 機床數控軟體化結構體系. 機械工程學報.2000.36(7):48-51
5 會田俊夫〔日〕.圓柱齒輪的製造.中國農業機械出版社.北京.1984
6 孫漢卿.數控機床原理與維修.中國第一汽車集團公司.1998
A STUDY ON NUMERICAL CONTROL Gear HOBBING
SYSTEM BASED ON OPEN MOTION CONTROLLER
Du Jianming WuXutang
(Xi』an Jiaotong University)
Wu Hong
(Luo yang Institute of Technology)
Abstract: A numerical control gear Hobbing
圖3 機床改造後的結構
4
architecture system based on open motion controller is discussed. Through study deeply on it, an idea of electronic differential gearbox is put forward primarily in our country. The umerical control gear Hobbing software is developed. Basic software moles for motion control system and a successful instance that YG3612B model gear Hobbing machine tools is changed by the numerical control system are given.
Key word: Numerical control Gear Hobbing
machine tools Motion control
作者簡介:杜建銘,男,1963 年出生,高級工程師,博士研究生,中國第一拖拉機集團公司優秀專家,主要從事數控技術、高精度位置伺服控制和復雜曲面的研究工作

㈢ 數控滾齒機主要應用領域

兩軸的可以做直齒。傘齒。鼓形齒 。我公司有y3150k

㈣ 數控設備分哪幾種各有什麼用途

數控車床、數控鏜床、數控銑床、數控立車、數控鏜銑床等很多數控設備,根據數控系統有法那科、西門子、廣數等不同系統

㈤ 數控立式車床有什麼特點

高效CNC數控立式車床,適宜加工中、小型盤、蓋類零件高強度鑄鐵底座、立柱,有版良好的穩定性和權抗震性能立式結構,裝夾工件方便,佔地面積小採用油水分離結構,使冷卻水清潔環保持久分離式冷卻水箱,便於清洗精密、高剛度彈筒式主軸結構,便於維修主軸套筒全對稱、懸掛式設計,更好的消除熱變形對加工精度的影響大功率交流主軸電機,增強了機床運轉的穩定性主軸採用進口高級潤滑脂潤滑,全封閉,免維護床鞍、立柱導軌採用超重負荷直線滾動導軌,動態響應性能好,精度保持性高,配備優質六工位立式電動刀架,剛性高、換刀迅速、可靠集中式機床操作面板,使操作更加方便、快捷X/Z軸採用高精度滾珠絲杠和絲杠專用軸承,精度保持性好整體式全封閉防護,環保清潔。
CNC數控立式車床的特點:
1、具有大型正規立車的精度、功能;
2、無級調速,主電機變頻調換轉速;
3、價格經濟,結構更科學;
4、增加動力萬能銑頭。

㈥ 數控銑床主要有什麼用途

數控銑床的主要功能:
(1)點位控制功能:數控銑床的點位控制主要用於工件的孔加工,如中心鑽定位、鑽孔、擴孔、鍃孔、鉸孔和鏜孔等各種孔加工操作。
(2)連續控制功能:通過數控銑床的直線插補、圓弧插補或復雜的曲線插補運動,銑削加工工件的平面和曲面。
(3)刀具半徑補償功能:如果直接按工件輪廓線編程,在加工工件內輪廓時,實際輪廓線將大了一個刀具半徑值;在加工工件外輪廓時,實際輪廓線又小了一個刀具半徑值。使用刀具半徑補償的方法,數控系統自動計算刀具中心軌跡,使刀具中心偏離工件輪廓一個刀具半徑值,從而加工出符合圖紙要求的輪廓。利用刀具半徑補償的功能,改變刀具半徑補償量,還可以補償刀具磨損量和加工誤差,實現對工件的粗加工和精加工。
(4)刀具長度補償功能:改變刀具長度的補償量,可以補償刀具換刀後的長度偏差值,還可以改變切削加工的平面位置,控制刀具的軸向定位精度。
(5)固定循環加工功能:應用固定循環加工指令,可以簡化加工程序,減少編程的工作量。
(6)子程序功能:如果加工工件形狀相同或相似部分,把其編寫成子程序,由主程序調用,這樣簡化程序結構。引用子程序的功能使加工程序模塊化,按加工過程的工序分成若干個模塊,分別編寫成子程序,由主程序調用,完成對工件的加工。這種模塊式的程序便於加工調試,優化加工工藝。
數控銑床加工范圍:
(1)平面加工:數控機床銑削平面可以分為對工件的水平面(XY)加工,對工件的正平面(XZ)加工和對工件的側平面(YZ)加工。只要使用兩軸半控制的數控銑床就能完成這樣平面的銑削加工。
(2)曲面加工:如果銑削復雜的曲面則需要使用三軸甚至更多軸聯動的數控銑床。
數控銑床的裝備:
(1)夾具:數控銑床的通用夾具主要有平口鉗、磁性吸盤和壓板裝置。對於加工中、大批量或形狀復雜的工件則要設計組合夾具,如果使用氣動和液壓夾具,通過程序控制夾具,實現對工件的自動裝缷,則能進一步提高工作效率和降低勞動強度。
(2)刀具:常用的銑削刀具有立銑刀、端面銑刀、成形銑刀和孔加工刀具。

㈦ 滾齒機立式和卧式機床是什麼樣子的

立車主要加工大工件和不易在卧車裝夾的工件,回轉直徑滿足的情況下,太重的工件在卧車不易裝夾,由於本身自重,對加工精度有影響,採用立車可以解決上述問題,只是找中麻煩

㈧ 數控機械都有哪些應用范圍

數控技術是製造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基地,是現代製造技術的核心,是提高製造業的產品質量和勞動生產率必不可少的重要手段。
數控機械的應用范圍:
1、高速、精密數控車床,車削中心類及四軸以上聯動的復合加工機床。主要滿足航天、航空、儀器、儀表、電子信息和生物工程等產業的需要。
2、高速、高精度數控銑鏜床及高速、高精度立卧式加工中心。主要滿足汽車發動機缸體缸蓋及航天航空、高新技術等行業大型復雜結構支架、殼體、箱體、輕金屬材料零件和精密零件加工需求。
3、重型、超重型數控機床類:數控落地銑鏜床、重型數控龍門鏜銑床和龍門加工中心、重型數控卧式車床及立式車床,數控重型滾齒機等,該類產品滿足能源、航天航空、軍工、艦船主機製造、重型機械製造、大型模具加工、汽輪機缸體等行業零件加工需求。
4、數控磨床類:數控超精密磨床、高速高精度曲軸磨床和凸輪軸磨床、各類高精高速專用磨床等,滿足精密超精密加工需求。
5、數控電加工機床類:大型精密數控電火花成形機床、數控低速走絲電火花切割機床、精密小孔電加工機床等,主要滿足大型和精密模具加工、精密零件加工、錐孔或異型孔加工及航天、航空等行業的特殊需求。
6、數控金屬成形機床類(鍛壓設備):數控高速精密板材沖壓設備、激光切割復合機、數控強力旋壓機等,主要滿足汽車、摩托車、電子信息產業、家電等行業板金批量高效生產需求及汽車輪轂及軍工行業各種薄壁、高強度、高精度回轉型零件加工需求。
7、數控專用機床及生產線:柔性加工自動生產線(FMS/FMC)及各種專用數控機床,該類生產線是針對汽車、家電等行業加工缸體、缸蓋、變速箱箱體等及多品種變批量殼體、箱體類零件加工需求。

㈨ 立式數控車床有哪些用途

立式數控車床用來加工直徑和重量比較大,或在卧式車床上難於安裝的工件,主內軸軸線垂直於水平面容、工件安裝在水平回轉工作台上的車床,由工作台帶動作旋轉的主運動,由垂直刀架和側刀架實現進給運動。
立式數控車床也用於加工徑向尺寸大而軸向尺寸相對較小,形狀復雜的大型和重型工件。如各種盤,輪和套類工件的圓柱面,端面,圓錐面,圓柱孔,圓錐孔等。亦可藉助附加裝置進行車螺紋,車球面,仿形,銑削和磨削等加工。與卧式車床相比,工件在卧式車床的夾裝飾裡面上的夾裝。而立式數控車床主軸軸線為垂直布局,工作台檯面處於水平平面內,因此工件的夾裝與找正比較方便。這種布局減輕了主軸及軸承的荷載,因此立式數控車床能夠較長期的保持工作精度。

㈩ 大型滾齒機的選用原則及安裝有什麼簡介

規格較小的升降台式數控滾齒機,其工作台寬度多在400mm以下,它適宜中小零件的加工和復雜形面的輪廓銑削任務。規格較大的如龍門式滾齒機,工作台在500—600mm以上,用來解決大尺寸復雜零件的加工需要。
根據加工零件的精度要求選用:
我國已制定了數控滾齒機的精度標准,其中數控立式滾齒機升降台滾齒機已有專業標准。標准規定其直線運動坐標的定位精度為0.04/300mm,重復定位精度為0.025mm,銑圓精0.035mm。實際上,機床出廠精度均有相當的儲備量,比國家標準的允差值大約壓縮20左右。因此,從精度選擇來看,一般的數控滾齒機即可滿足大多數零件的加工需要。對於精度要求比較高的零件,則應考慮選用精密型的數控滾齒機。
根據加工零件的加工特點來選擇:
對於加工部位是框形平面或不等高的各級台階,那麼選用點位---直線系統的數控滾齒機即可。假如加工部位是曲面輪廓,應根據曲面的幾何外形決定選擇兩坐標聯動和三坐標聯動的系統。
也可根據零件加工要求,在一般的數控滾齒機的基礎上,增加數控分度頭或數控回轉工作台,這時機床的系統為四坐標的數控系統,可以加工螺旋槽、葉片零件等。
根據零件的批量或其他要求選擇:
對於大批量的,用戶可採用專用滾齒機。假如是中小批量而又是經常周期性重復投產的話,那麼採用數控滾齒機是非常合適的,因為第一批量中預備好多工夾具、程序等可以存儲起來重復使用。
從長遠考慮,自動化程度高的滾齒機代替普通滾齒機,減輕勞動者的勞動量提高生產率的趨勢是不可避免的。
大型滾齒機的安裝:
一般的數控滾齒機是機電一體化設計,從製造廠發貨到用戶,都是整機裝運,不需解體包裝。因此用戶收到機床後,只需按說明書的規定進行即可。注重以下幾個方面:
1、開箱
機床開箱後,首先根據包裝標志找到隨機技術文件,按技術文件中的裝箱清單清點附件、工具、備件等。如箱內實物與裝箱單不符,應及時與製造廠。然後,仔細閱讀說明書,按說明書指導進行安裝工作。
2、吊運
按照說明書中的吊裝圖,在適當的位置墊上木塊或厚布,防止鋼絲繩碰傷油漆和加工面。在吊運過程中,應盡量降低機床的重心。假如,數控機床的電龜是分離的,則電櫃頂部一般有吊環供吊運時使用。
3、調整
對於數控滾齒機,主機是整機發運,出廠前都一調整好,用戶在安裝中應注重:油壓的調整、自動潤滑的調整以及重點檢查防止升降台垂向下滑裝置是否起作用等。

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