基于PMAC的蜗杆砂轮磨齿机数控系统设计.pdf

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1、2014年6月机床与液压Jan．2014第42卷第11期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．42No．11DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．11．035基于PMAC的蜗杆砂轮磨齿机数控系统设计吴焱明，董相文，孙云云(合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009)摘要：对传统机械式无差动磨齿机进行数控化改造，选用PMAC运动控制器和工业控制计算机作为控制系统核心，与安川伺服组成全闭环控制；使用电子齿轮代替原来传统的蜗杆蜗轮分度机构，提高了加工精度；利用直线插补的运动方式，进行四轴联动，在该机床上实现切向差动

2、磨削，提高了斜齿轮的加工精度。关键词：磨齿机；PMAC；数控化改造；切向差动磨削中图分类号：TG61+6；TP23文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)11—126—3CNCSystemDesignforWormWheelGearGrindingMachineBasedonPMACWUYanming，DONGXiangwen，SUNYunyun(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，HefeiUniversityofTechnology，HefeiAnhui230009。China)Abstract

3、：ANCreformmethodwasgivenforatraditionalWOrmwheelgeargrindingmachine．ThePMACmotioncontrollerandtheindustrialcontrolcomputerwereselectedasthecontrolsystemcore，whichwereusedtobuildupaclosedloopwiththeservomotor．TheelectronicgearboxwasusedtoreplacethetraditionalwoFlngear，SOthemachiningac

4、curacywasimproved．Bylinearin·terpolation，thehelicalgeargrindingbytangentialdifferentialmotionwasachievedontheWOnT1wheelgrindingmachinewithoutthedifferentialstructure，whichcouldimprovethemachiningaccuracyofthehelicalgeareffectively．Keywords：Geargrindingmachine；PMAC；NCreform；Tangential

5、differentialgrinding蜗杆砂轮磨齿机是一种高效率、高精度的磨齿冲。修整进刀轴U轴，系直线运动，在修整砂轮时，机，它采用连续展成法原理，将蜗杆砂轮与工件齿轮手动完成修整器的进刀；工件架回转轴，在磨削斜进行啮合，进而对工件进行加工，适用于各种渐开线齿轮时，手动调整工件架的角度等于斜齿轮的螺旋圆柱齿轮的精密磨削⋯。角。现有一台传统的机械式磨齿机，采用蜗轮蜗杆机构分度，为无差动结构的机床，在使用过程中发现磨削出来的斜齿轮精度普遍比直齿轮低半级到一级。为一径向卜切向此，可以利用电子齿轮来代替原来的蜗轮蜗杆分度机卜轴向构。，对其进行数控化改造。为了提高斜齿

6、轮的磨修整走刀￡，一修整进给削精度，可进一步利用数控技术的优势，通过机床多一工件架回转轴联动，实现切向差动磨削，获得与直齿轮相当的一砂轮旋转c一工件旋转斜齿轮磨削精度。1机床结构需要改造的蜗杆砂轮磨齿机的轴系结构如图1所示，砂轮主轴8轴是磨削刀具轴，系旋转运动；工件轴C轴，为工件齿轮的旋转轴；砂轮架进给轴图1蜗杆砂轮磨齿机的轴系示意图轴，系直线运动；切向位移轴l，轴，系直线运动，用2控制系统硬件设计以在切向差动磨削工件时进行切向移位；工件走刀轴由于蜗杆砂轮磨齿机的加工精度需求较高，并且z轴，系直线运动。用以工件的上下走刀；修整走刀实现斜齿轮的切向差动磨削需要进行

7、四轴联动]，故轴轴，系直线运动；改造后，以上六轴均由伺服电控制系统核心硬件选用PMAC运动控制器系列中的机带动滚珠丝杠进行运动，通过伺服编码器反馈脉收稿日期：2013—05—08作者简介：吴焱明(1968一)，男，工学博士，副教授，主要研究方向为智能控制、数字化设计与制造等。E—mail：wubrtn@163．eom。第11期吴焱明等：基于PMAC的蜗杆砂轮磨齿机数控系统设计·127·IMACFlex，可同时控制8个伺服电机运动，具有32计算和使用的参数较多，故决定选用工控机为上位个输入点与32个输出点；由于磨削和修整过程中所机；控制系统硬件框图如图2所示。lM

8、ACFlexDTC-lC