大模数齿轮倒角机器人.pdf

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1、·电气与自动化·张艳冬．等·大模数齿轮倒角机器人大模数齿轮倒角机器人张艳冬，金阳阳，栗福生(辽宁工业大学机械工程与自动化学院。辽宁锦州121001)摘要：针对大模数齿轮倒角加工，对现有倒角机进行了分析，提出了旨在解决大模数齿轮装夹困难、设备体积大、耗能高等弊端的设计思路，设计了一种大模数齿轮倒角机器人。关键词：齿轮端倒角机；机器人；大模数齿轮；端倒角中图分类号：TP242文献标志码：B文章编号：1671．5276(2012)05-0159-02RobotforChamferingToothEndsofB

2、igModuleGearsZHANGYan—dong，JINYang—yang，LIFu—sheng(DepartmentofMechanicalandAutomation，LiaoningUniversityofTechnology，Jinzhou121001，China)Abstract：Aimingatchamferingthetoothendsofbigmodulegears，theexistingchamferingmachineisanalyzedinthispaper．Thenakindo

3、fchamferingrobotisdesignedtosolvethedifficultyininstallingandfixingbigequipmentandhighcon-sumption．Keywords：chamferingmachine；robot；bigmodulusgear；chamferingtoothends适于加工大模数齿轮．加工大型零件的倒角时使用手持式0引言倒角机。手持式倒角机加工时工人手持着倒角机，按照被加工件要加工部分的外形移动磨削．加工效率低且表面品近年来大型机械设备行

4、业随着经济增长而快速发展，质差。大模数齿轮，模数大于12IBm的齿轮，因其具有传动效率高、传动比精确等优点，广泛引用在大型机械设备中。齿2倒角机器人设计轮的倒角，使得安装方便，尤其是换挡齿轮的倒角对于换挡时操作力的大小起到了关键作用。对于变速箱来说，齿2．1设计思路轮倒角可以使工作更加平稳，减少变速时的振动。所以齿轮的倒角越来越受重视。鉴于大模数齿轮的分度进给能耗高，借用手持倒角机然而，大模数齿轮倒角加工的受限．使得我国大型机的理念，改工件分度进给为倒角机仿形进给，改将被加工械制造行业的制造成本提高，阻

5、碍了其发展ll。J，为解决件固定在倒角机上为将倒角机固定在被加工工件上，从而大模数齿轮倒角加工的问题，现设计一种大模数齿轮倒角减小倒角机器的结构尺寸，降低消耗。机器人，以下简称倒角机器人。2．2功能分析1现有的齿轮倒角机分析齿轮倒角机器人需完成倒角加工、倒角加工控制、倒角信息交互三个功能，整机由机械系统，控制系统和人机现有的齿轮倒角机按工件装夹方式可分为立式齿轮交互系统组成。倒角机和卧式齿轮倒角机：按加工方式可分为铣削齿轮倒倒角加工包括定位功能、夹紧功能、切削进给功角机和磨削齿轮倒角机：按成形方式分为展

6、成法和成型能。由于采用仿形进给，进给可由周向进给和径向进法。上述方法均需将被加工齿轮装夹到齿轮倒角机上，由给合成：工作台转动带动被加工齿轮完成展成或分度运动。将齿倒角加工控制包括启停控制、发生意外时的急停控轮装夹到工作台上，这就要求工作台足够的大，工作台的制，进给轨迹控制，快进和工进的控制；增大势必使得倒角机增大；工作台带动齿轮展成或分度时倒角信息交互包括齿轮几何参数输入，加工参数所需要转矩与齿轮的质量成正比，齿轮质量越大，所需要输人。的动能也就越大。被加工件是大模数齿轮，导致所使用的由上述分析得到倒角

7、机器人功能树见图1。端面倒角机的结构大。耗能大。所以现有的齿轮倒角机不MachineBuildingAutomation，Jun2012，41(4)：159～160，188·159··电气与自动化·张艳冬。等·大模数齿轮倒角机器人f定位21相固定，所以使得周向进给轮23压紧在被加_1二齿轮的l夹紧内径，如图3所示。倒角加工{切削【进给{高停倒角机器人加工控制{轨迹控制I快进和工进控制移动架图3夹紧轮位置图图1c)切削方案设计：2．3方案设计刀具电动机7转动带动刀具电动机齿轮8转动。刀具为方便说明，设计方

8、案中主要工作件编号如图2电动机齿轮8与刀具轴齿轮10啮合。刀具轴齿轮10将转所示。矩传给刀具轴9。由刀具轴9带动刀具l7转动，实现切削。d)进给方案设计：I)进给由径向进给系统和周向进给系统组成。径向进给系统是由径向进给架I、径向进给丝杠齿轮2、径向进给丝杠3、径向进给螺母4、径向进给电动机5、滑板6、滑块II、导轨12和机架13组成。径向进给电动机5转动带动与其固定的径向进给电动机齿轮转动．径向进给电动机齿轮与径向进给丝杠齿轮2相啮合，将