基于HNC-8型的蜗轮加工专用软件开发
发布时间：2020-12-22 04:13
滚齿加工属于断续加工,加工过程中切削力不连续且冲击较大,加工精度要求高。滚刀主轴工作在速度模式下,主轴不仅切削工件,还参与其他各轴之间的联动。滚齿加工的运动控制复杂,传统的挂轮机构难以保障滚齿加工精度。国内齿轮制造厂家生产的高精度滚齿机基本都采用集成电子齿轮箱功能的进口高档数控系统,国产数控系统电子齿轮箱功能还处于研究阶段。本文以WG37125CNC高精度数控滚齿机为研究对象,基于HNC-8型数控系统二次开发平台开放接口,旨在开发出满足六轴四联动滚齿工艺及运动控制需求的专用软件。针对WG37125CNC数控滚齿机六轴四联动的机械结构、运动特性,对滚削加工原理及工艺进行了分析,明确了滚齿机的运动控制需求,从而确定了专用软件的软硬件方案。为满足数控滚齿机六轴间的联动关系,对比了电子齿轮箱两种结构形式的特点,最终选用主从式电子齿轮箱作为实现工件旋转轴与刀具主轴、切向进给轴及立柱移动轴之间联动关系的控制模块,并在HNC-8型数控系统Robot模块中实现了对多轴随动关系的控制。分析了滚齿加工方法,提取了滚齿加工工艺参数,设计了滚齿加工模块参数输入界面。利用系统接口与插补器之间的信息交互实现了参数...
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
数控蜗轮滚齿机总体结构
控制此运动的轴为图 2.1 所示的 A 轴。滚刀轴线的回转运动，即通过人工手动或机床自动旋转滚刀轴线，调整合适的滚刀与工件齿轮的啮合角度。对于WG37125CNC 高精度数控滚齿机而言，该运动由伺服电机驱动成。（6）工件的旋转运动控制此运动的轴为图 2.1 所示的 C 轴。工作台的回转运动，由普通旋转伺服电机控制，保证加工过程中工件的分度运动。不同类型齿轮的滚切过程中，根据加工工艺的不同，工件的旋转运动不仅与分齿运动的比例系数有关，还随动其余各轴产生一定的叠加运动。2.2 蜗轮加工原理及工艺研究按照齿廓形成原理，齿轮加工方法可划分为两类，即仿形法和展成法。滚齿加工属于展成法加工，滚刀与工件根据交错轴螺旋齿轮啮合原理进行相对展成运动。在滚切过程中，分布在螺旋线上的滚刀刀齿相继切除齿槽中的坯件，逐渐形成由切削刃系列瞬时位置包络而成的齿轮齿廓，如图 2.2 所示。
a. 直齿轮滚切 b. 斜齿轮滚切图 2.3 滚齿加工过程滚齿加工过程主要由四种运动组成：（1）切削主运动，即滚刀轴 B 轴的旋转运动。（2）进给运动，即直线轴 X 轴、Y 轴及 Z 轴的进给运动（3）分齿运动，即滚刀轴 B 轴与工件回转轴 C 轴之间的展成运动。（4）差动传动，即加工圆柱斜齿轮或螺旋齿轮时，Y 轴、Z 轴进给时按照一定的规律使工件回转轴 C 轴产生相应的附加转动，以此得到正确的工件螺旋角。传统滚齿机中，该附加转动一般通过调整滚齿机挂轮来实现。2.2.1 蜗轮加工滚刀安装滚刀安装角即滚刀轴心线与水平位置的夹角，是机床进行加工前对 A 轴进行调整的角度。滚刀的安装角 δ 与滚刀的螺旋升角 γ、工件的螺旋角 β 有关：δ = β±γ(2-1)滚齿机加工直齿圆柱齿轮时，主要进行形成渐开线齿廓的展成运动和形成直
【参考文献】：
期刊论文
[1]滚刀几何误差与齿轮几何精度的映射规律研究[J]. 王时龙,孙守利,周杰,康玲,程成. 机械工程学报. 2013(19)
[2]数控机床几何精度综合解析与试验研究[J]. 韩飞飞,赵继,张雷,赵帼娟,冀世军. 机械工程学报. 2012(21)
[3]基于UG NX7.5专用后处理器的开发与应用[J]. 叶金虎,姚忠,戴永红. 机械研究与应用. 2012(03)
[4]基于840D sl OEM开发组件的数控系统电气调试方法[J]. 王照亮,于会龙,邢雨. 制造技术与机床. 2012(05)
[5]电子齿轮箱在非圆齿轮滚齿加工中的应用[J]. 胡赤兵,田芳勇,姜衍仓. 机械设计与制造. 2009(12)
[6]基于电子齿轮箱的数控插齿机内联传动结构[J]. 熊显文,张柱银,廖翠姣. 机械科学与技术. 2008(06)
[7]重大技术装备国产化是振兴装备制造业的重中之重[J]. 陆燕荪. 中国机电工业. 2003(09)
[8]电子齿轮箱系统的研究与应用[J]. 庄磊,左敦稳,王珉,游有鹏. 机械设计与制造工程. 2001(02)
[9]软件电子齿轮箱实现方法研究[J]. 权建洲,谭伟明,殷红彦. 机电一体化. 1999(03)
博士论文
[1]开放式网络化齿轮加工数控系统研究[D]. 韩江.合肥工业大学 2006
硕士论文
[1]基于总线运动控制卡的五轴专用数控系统开发[D]. 厍黎明.北京交通大学 2018
[2]汽车转向器摇臂轴非圆齿扇齿廓修形方法研究[D]. 余金舫.湖北工业大学 2018
[3]滚齿加工切削力分析及切削参数优化[D]. 吕盈.山东大学 2017
[4]法兰接管马鞍曲面加工专机CNC系统研发[D]. 杨东方.兰州理工大学 2012
[5]齿轮加工装备产业的发展战略研究[D]. 黄玉良.西安科技大学 2011
[6]滚齿机数控系统二次开发中的自动编程和质量控制技术研究[D]. 曹东锋.重庆大学 2008
本文编号：2931111
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
数控蜗轮滚齿机总体结构
控制此运动的轴为图 2.1 所示的 A 轴。滚刀轴线的回转运动，即通过人工手动或机床自动旋转滚刀轴线，调整合适的滚刀与工件齿轮的啮合角度。对于WG37125CNC 高精度数控滚齿机而言，该运动由伺服电机驱动成。（6）工件的旋转运动控制此运动的轴为图 2.1 所示的 C 轴。工作台的回转运动，由普通旋转伺服电机控制，保证加工过程中工件的分度运动。不同类型齿轮的滚切过程中，根据加工工艺的不同，工件的旋转运动不仅与分齿运动的比例系数有关，还随动其余各轴产生一定的叠加运动。2.2 蜗轮加工原理及工艺研究按照齿廓形成原理，齿轮加工方法可划分为两类，即仿形法和展成法。滚齿加工属于展成法加工，滚刀与工件根据交错轴螺旋齿轮啮合原理进行相对展成运动。在滚切过程中，分布在螺旋线上的滚刀刀齿相继切除齿槽中的坯件，逐渐形成由切削刃系列瞬时位置包络而成的齿轮齿廓，如图 2.2 所示。
a. 直齿轮滚切 b. 斜齿轮滚切图 2.3 滚齿加工过程滚齿加工过程主要由四种运动组成：（1）切削主运动，即滚刀轴 B 轴的旋转运动。（2）进给运动，即直线轴 X 轴、Y 轴及 Z 轴的进给运动（3）分齿运动，即滚刀轴 B 轴与工件回转轴 C 轴之间的展成运动。（4）差动传动，即加工圆柱斜齿轮或螺旋齿轮时，Y 轴、Z 轴进给时按照一定的规律使工件回转轴 C 轴产生相应的附加转动，以此得到正确的工件螺旋角。传统滚齿机中，该附加转动一般通过调整滚齿机挂轮来实现。2.2.1 蜗轮加工滚刀安装滚刀安装角即滚刀轴心线与水平位置的夹角，是机床进行加工前对 A 轴进行调整的角度。滚刀的安装角 δ 与滚刀的螺旋升角 γ、工件的螺旋角 β 有关：δ = β±γ(2-1)滚齿机加工直齿圆柱齿轮时，主要进行形成渐开线齿廓的展成运动和形成直
【参考文献】：
期刊论文
[1]滚刀几何误差与齿轮几何精度的映射规律研究[J]. 王时龙,孙守利,周杰,康玲,程成. 机械工程学报. 2013(19)
[2]数控机床几何精度综合解析与试验研究[J]. 韩飞飞,赵继,张雷,赵帼娟,冀世军. 机械工程学报. 2012(21)
[3]基于UG NX7.5专用后处理器的开发与应用[J]. 叶金虎,姚忠,戴永红. 机械研究与应用. 2012(03)
[4]基于840D sl OEM开发组件的数控系统电气调试方法[J]. 王照亮,于会龙,邢雨. 制造技术与机床. 2012(05)
[5]电子齿轮箱在非圆齿轮滚齿加工中的应用[J]. 胡赤兵,田芳勇,姜衍仓. 机械设计与制造. 2009(12)
[6]基于电子齿轮箱的数控插齿机内联传动结构[J]. 熊显文,张柱银,廖翠姣. 机械科学与技术. 2008(06)
[7]重大技术装备国产化是振兴装备制造业的重中之重[J]. 陆燕荪. 中国机电工业. 2003(09)
[8]电子齿轮箱系统的研究与应用[J]. 庄磊,左敦稳,王珉,游有鹏. 机械设计与制造工程. 2001(02)
[9]软件电子齿轮箱实现方法研究[J]. 权建洲,谭伟明,殷红彦. 机电一体化. 1999(03)
博士论文
[1]开放式网络化齿轮加工数控系统研究[D]. 韩江.合肥工业大学 2006
硕士论文
[1]基于总线运动控制卡的五轴专用数控系统开发[D]. 厍黎明.北京交通大学 2018
[2]汽车转向器摇臂轴非圆齿扇齿廓修形方法研究[D]. 余金舫.湖北工业大学 2018
[3]滚齿加工切削力分析及切削参数优化[D]. 吕盈.山东大学 2017
[4]法兰接管马鞍曲面加工专机CNC系统研发[D]. 杨东方.兰州理工大学 2012
[5]齿轮加工装备产业的发展战略研究[D]. 黄玉良.西安科技大学 2011
[6]滚齿机数控系统二次开发中的自动编程和质量控制技术研究[D]. 曹东锋.重庆大学 2008
本文编号：2931111
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