基于數控技術(shù)的銑齒機改造
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2．2 進(jìn)給伺服系統
在數控機床上通常按不同的要求選用反應式步進(jìn)電動(dòng)機、混合式步進(jìn)電動(dòng)機、直流伺服電動(dòng)機或交流伺服電動(dòng)機。
2．3 檢測元件
檢測元件的作用是檢測位移和速度的實(shí)際值，并向數控裝置或伺服裝置發(fā)送反饋信號，從而構成閉環(huán)控制。如光電編碼器、光柵尺等。
2.4 機械傳動(dòng)部件
2.5 直線(xiàn)滾動(dòng)導執副
直線(xiàn)滾動(dòng)導軌副可使機床的零部件(如床鞍)執行往復直線(xiàn)運動(dòng)。
3 機床數控化改造設計思路
3.1 機床數控化改造原理
機床數控化改造設計思路分析:由式(16)知，當機床工作時(shí)，如果我們用編碼器來(lái)跟蹤機床中銑刀盤(pán)旋轉切削運動(dòng)，那么銑刀盤(pán)旋轉切削運動(dòng)、工件(輪坯)旋轉分齒運動(dòng)和搖臺相對于工件的展成運動(dòng)三者之間的關(guān)系與數控車(chē)床加工螺紋時(shí)相當，因此可以嘗試用車(chē)床數控系統對銑齒機進(jìn)行數控化改造,機床數控化改造原理示意見(jiàn)圖2所示。
3. 2 機床數控化改造主要零部件參數(見(jiàn)表1)
表1 主要零部件參數
注:床位的移動(dòng)方式不變
3. 3 主要傳動(dòng)參數關(guān)系式推導
根據式(7)和式(14)，結合機床切齒過(guò)程，當加工左旋齒輪時(shí)，搖臺轉動(dòng)(Wh)方向與冠輪轉動(dòng)(WP)方向相反，故么ΔWp＜0，ΔWh＞0由式(16)得:
設此時(shí)銑齒機的切齒過(guò)程相當于螺距為P1的螺紋切削過(guò)程，于是：
(z1為左旋齒輪齒數，系數60與電機步距角等零部件的參數有關(guān)，通過(guò)計算得到)。
同理，當加工右旋齒輪(記齒數為歷Zz時(shí)，同樣Wn>0，又設此時(shí)銑齒機的切齒過(guò)程相當于螺距為P2的螺紋切削過(guò)程，可得：
公式(18)和(20)的推導，進(jìn)一步表明了機床中銑刀盤(pán)旋轉切削運動(dòng)、工件(輪坯)的旋轉分齒運動(dòng)和搖臺相對于工件的展成運動(dòng)三者之間的運動(dòng)關(guān)系與螺紋切削相當，亦即數控銑齒機的切齒過(guò)程“就是”螺紋切削過(guò)程。
4 數控系統程序參數計算
=21191.26
將U、W、P2^／的數值代入通用程序中即可。左旋齒輪按式(18)計算(略)。
U、W、P的計算已編寫(xiě)成軟件包，使用十分方便。數控化改造后機床的機械部分的調整卡計算和調整與原銑齒機相同。
5 加工試驗
數控化改造后的H1—003銑齒機，在加工直徑110mm的齒輪(甚至加工直徑達125mm的齒輪)時(shí)機床振動(dòng)小，齒輪齒面粗糙度好、精度高、生產(chǎn)率高。
6 結論
1)經(jīng)改造的機床中沒(méi)有了高速轉動(dòng)的蝸輪蝸桿副，在加工齒數小于5齒、等于5齒或接近5齒的齒輪時(shí)，原機床的這一主要磨損現象消失，這對保持改造后的銑齒機的精度極為有利。
2)設計采用數控化改造，使之較原銑齒機內部結構大大簡(jiǎn)化，傳動(dòng)鏈大大縮短，增強了剛性，擴大了加工范圍，提高了精度，調機方便，操作簡(jiǎn)單，提高了生產(chǎn)率。
3)創(chuàng )造性地采用車(chē)床數控系統并自編軟件大大降低了改造成本，建立了自己的知識產(chǎn)權，并方便使用者使用。
4)如對數控系統和軟件做進(jìn)一步完善，還可使機床的床位移動(dòng)方式實(shí)現自動(dòng)化。
本文的設計思路、方法和相關(guān)技術(shù)對齒輪機床制造廠(chǎng)家和齒輪制造廠(chǎng)家的機床數控化改造具有較好的參考價(jià)值。
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