成形磨齿机运动轨迹规划及控制系统设计
本文选题:成形磨齿机 切入点:轨迹规划 出处:《重庆大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:磨齿是齿轮加工过程中技术要求最高的一项工艺,能够充分磨削淬硬的金属表面,不但可以获得很高的加工精度和表面质量,而且可以省去淬火前的剃齿工序,从而简化了工艺。目前国内自主研发的磨齿机还不够完善,且种类较少,主要依赖于进口,价格昂贵。本课题组为了更好的研究齿轮磨削过程中的关键技术问题,搭建了一个数控成形磨齿机试验平台。通过该试验平台探索出一条低成本高精度的成形磨齿机发展之路。首先,介绍了成形法磨齿加工的基本原理、磨齿的基本过程和磨齿机的主要组成,在此基础上对其进行了控制功能分析与控制方案比较,为控制系统的设计提供了依据。其次,根据齿轮空间啮合原理对齿轮的修形以及成形磨削运动进行分析,计算出了砂轮截形,并对砂轮修整进行了运动轨迹规划。根据数控加工要求,对砂轮截形进行了双圆弧拟合及过渡曲线的研究,使砂轮截形能够实现平滑连接。随后,基于“PC+运动控制卡”的控制方式,设计了数控成形磨齿机的总体控制系统框架并完成了电气线路设计与接线安装。硬件系统主要由MPC2810运动控制卡、交流伺服驱动系统、圆光栅和触摸屏等组成。最后,基于磨齿机控制系统结构和自动磨削流程要求,开发了运动控制软件。控制系统的软件设计包括:人机界面、自动磨削流程功能实现、自动对中、系统回原点、参数管理等。
[Abstract]:Gear grinding is a process with the highest technical requirement in the process of gear machining. It can fully grinding hardened metal surface, not only can obtain very high machining accuracy and surface quality, but also can save the shaving process before quenching. Therefore, the technology has been simplified. At present, the self-developed gear grinder in China is not perfect, and there are few kinds of grinding machines, which mainly depend on imports and are expensive. In order to better study the key technical problems in gear grinding process, A test platform for NC forming gear grinding machine is set up. Through the test platform, a low cost and high precision forming gear grinding machine is developed. Firstly, the basic principle of forming grinding machine is introduced. The basic process of gear grinding and the main components of gear grinder are analyzed and compared with the control scheme on this basis, which provides the basis for the design of the control system. According to the gear space meshing principle, the gear shape modification and the forming grinding motion are analyzed, the grinding wheel section is calculated, and the grinding wheel dressing motion trajectory planning is carried out. In this paper, the double arc fitting and transition curve of the grinding wheel section are studied, which makes the grinding wheel shape can be connected smoothly. Then, based on the control mode of "PC motion control card", The overall control system frame of NC shaping gear grinder is designed, and the electrical circuit design and wiring installation are completed. The hardware system is mainly composed of MPC2810 motion control card, AC servo drive system, circular grating and touch screen, etc. Finally, Based on the structure of grinding machine control system and the requirement of automatic grinding process, a motion control software is developed, which includes man-machine interface, automatic grinding process function, automatic alignment, system return point, parameter management and so on.
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TG616
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 张英华,宋晓刚,毕许林;在精密磨齿机上加工高精度齿轮的重要因素[J];汽轮机技术;2001年03期
2 ;秦川磨齿机研制被列入国家攻关计划[J];工具技术;2003年12期
3 ;磨齿机研制成功[J];制造技术与机床;2003年01期
4 王尚;秦川磨齿机研制列入国家攻关计划[J];机械工程师;2003年11期
5 庄中;;成形磨齿工艺的应用[J];现代零部件;2007年10期
6 遇立基;;磨齿工艺与磨齿机的技术发展概况[J];现代制造工程;2008年02期
7 张四弟;左键民;张兆祥;王金淦;;磨齿技术与装备及其发展趋势[J];制造技术与机床;2011年02期
8 陈群,吕英;成形磨齿法在我厂的应用[J];机床;1984年07期
9 忻元享,孟石如;应有选择地发展我国磨齿机的新品种[J];机械工程;1984年05期
10 徐太荣;;成型磨齿工艺[J];机械工艺师;1984年09期
相关会议论文 前3条
1 张国辉;;内置式动平衡系统在磨齿机上的应用[A];第三届数控机床与自动化技术专家论坛论文集[C];2012年
2 邓传云;;NILES磨齿机的工作状态监控[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年
3 矫鸿飞;;ZSTZ500磨齿机磨削齿表面粗糙度差的原因[A];第三届全国现代设备管理及应用技术研讨会交流论文集[C];2004年
相关重要报纸文章 前10条
1 本报综合;宝鸡造出亚洲最大磨齿机[N];陕西科技报;2008年
2 本报记者 杨西民;亚洲最大规格磨齿机在宝问世[N];宝鸡日报;2008年
3 马云;磨齿技术与装备日新月异 国际知名品牌同台竞技[N];机电商报;2008年
4 廖昌友邋李鸿君;秦川首届技术进步奖重金奖励技术人员[N];中国工业报;2007年
5 记者 姚学文 实习生 易杰 岳婷;高档数控磨齿机称雄国内市场[N];湖南日报;2006年
6 记者 刘双英;“大齿”创建企以来最好经营业绩[N];大同日报;2010年
7 马云;向数控化 复合化发展 成形、蜗杆砂轮磨齿机将成主流[N];机电商报;2007年
8 徐沛;新一代高精密磨齿机试制成功[N];中国建材报;2001年
9 张永刚;跃向世界前三强[N];中国机电日报;2001年
10 侯颖;人才兴旺激发企业活力[N];中国矿业报;2005年
相关博士学位论文 前3条
1 凌四营;超精密磨齿中的机床精化及磨齿工艺研究[D];大连理工大学;2011年
2 李大庆;直齿面齿轮啮合性能预控及碟形砂轮磨齿关键技术研究[D];江苏大学;2013年
3 任小中;内齿轮成形磨削工艺与装备技术研究[D];江苏大学;2011年
相关硕士学位论文 前10条
1 熊宇权;数控成形磨齿机磨削振动特性研究[D];河南科技大学;2015年
2 何文涛;成形磨齿机运动轨迹规划及控制系统设计[D];重庆大学;2015年
3 李先冲;普及型数控成形磨齿机关键技术开发及应用[D];重庆大学;2015年
4 王邦军;磨齿机数控化再制造[D];西安工业大学;2012年
5 李巍;数控磨齿机动力特性分析及液压控制[D];天津大学;2012年
6 吴武辉;球齿轮数控磨齿机结构设计与分析[D];国防科学技术大学;2007年
7 杜晓阳;成形磨齿加工仿真及误差分析[D];河南科技大学;2011年
8 宋信亮;数控成形磨齿机磨削头系统动态特性分析及优化设计[D];河南科技大学;2013年
9 邢丽卿;磨齿加工误差补偿系统的设计与研究[D];太原理工大学;2002年
10 李欢;高精度成形磨齿机立柱结构分析及增量优化设计[D];湖北工业大学;2013年
,本文编号:1607879
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/1607879.html