数控齿条成形磨齿机中在线修整装置的研究.pdf

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1、第8期组合机床与自动化加工技术NO．82013年8月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueAug．2013文章编号：1001—2265(2013)08—0116—03数控齿条成形磨齿机中在线修整装置的研究术王君明，童福元，赵大兴(湖北工业大学机械工程学院，武汉430068)摘要：成形磨削的齿形精度主要取决于被修整砂轮的轮廓精度。研制了一种利用金刚石笔作为修整工具的成形砂轮在线修整装置，介绍了该成形砂轮修整装置的结构及工作方式，并设计了其控制系统。该控制系统用欧姆龙公司生产的小型PLC来完成，并通过

2、PLC的高速计数器输入端子外接编码器和光栅尺的方式构成了一种简单的闭环结构，达到了提高砂轮修整精度的目的。关键词：成形磨削；在线修整；PLC；闭环中图分类号：TH122文献标识码：AStudyonOnlineTrimmingDeviceofCNCRackFormingGrindingMachineWANGJun—ming，TONGFu—yuan。ZHA0Da—xing(SchoolofMechanicalEngineering，HubeiUniversityofTechnology，Wuhan430068，China)Abstract：Gearaccurac

3、yofformgrindingmainlydependsonthecontouraccuracyoftrimmedgrindingwhee1．Theauthordevelopsaonlinetrimmingdeviceofformingwheelwhosetrimmingtoolisdiamondpen，introducesthestructureandworkingmethodsoftrimmingdeviceofformingwheel，anddesignsitscontrolsystem．Inthiscontrolsystem，itscoredepen

4、dsonsmallPLCofOmron，andconstitutesasimpleclosed-·loopstructurebywayofgratingandinputterminalsexternalencoderofhigh-speedcounterofPLC，thusimprovestheaccuracyoftrimmedgrindingwhee1．Keywords：formgrinding；onlinetrimming；PLC；closedloop运动，减少了机床动作，使磨齿机结构简单，误差影0引言响因素较少，加上砂轮和齿轮接触线和啮合线不重在成形磨

5、削加T过程中，成形砂轮的磨削性能合，传动平稳，因此成形法磨齿机精度比较稳定。在很大程度上与成形砂轮表面特性相关，成形砂轮本研究中设计的数控齿条成形磨齿机的外形尺寸的外形轮廓精度及其尺寸精度直接决定被加工工件为3400×1680×1670(长×宽×高)，采用白刚玉砂的加工质量。成形砂轮在磨削加工一段时间后会出轮，其主轴电机为7．5kW，总功率达12kW，砂轮线速度现不同程度的磨损，使得砂轮表面形成砂粒钝化，磨为25m／s，加工长度可达1000mm，最大加工模数为刃变得不锋利，并且留下许多磨削颗粒堵塞砂轮气20mm，磨齿精度达6级以上。为提高成形砂轮的修整孔，难

6、以对工件进行有效磨削”。因此，要完成成形精度，对其在线修整装置进行了较深入的研究。磨削加工，先要解决成形砂轮修整问题，用以保证工1砂轮修整装置的结构件的尺寸精度和表面粗糙度。齿轮成型砂轮磨削是实现齿轮高效、高精度加1．1整体结构工的发展方向。成形砂轮在理论上能够磨削任意模成形砂轮修整器是成形砂轮修整装置的主要结数的工件，且能很方便的改变被磨齿轮的齿形修缘构，成形砂轮修整器的稳定性和精确度决定了砂轮量。在发动机曲轴的制造过程中，成形砂轮用于精修整的精度，因而成形砂轮修整系统的设计中必须磨曲轴小头端倒角、端面、圆角、外圆。在大型杨具有较高的精度和稳定性。图1为成

7、形砂轮修整器路机械齿轮箱的制造过程中，成型砂轮沿着_丁件的结构图，由角度定位轴、锁紧机构、修整轴、修整进给齿向移动，在一个行程中同时完成对左右齿面的磨轴和金刚石笔组成。削加工。加工不同端面形式的圆柱立铣刀和不同在图1中，金刚石笔通过夹持机构固定在修整端面形式的锥度立铣刀，成形砂轮能实现立铣刀的进给轴上，修整进给轴固定在修整轴的滑台上，修整直槽和螺旋槽丝锥的磨削。成形砂轮不需要展成收稿日期：2012—12—17基金项目：湖北省自然科学基金(2011CDB077)作者简介：王君明(197O一)，男，湖北鄂州人，博士，高]二，从事CAD／CAM一体化及先进磨削工艺

8、的研究，(E—mail)junmingwang@ya