锥齿轮数控研齿机的研磨运动控制VIP免费

第22卷第10期重庆工学院学报(自然科学)2008年10月V01．22No．10JournatofChongqingInstituteofTechnology(Na删Science)Oct．2008锥齿轮数控研齿机的研磨运动控制+黎勇(重庆工学院，重庆400050)MovementControlAlgorithmofArcBevelGearNumericalControlBurnishingMachineUYong(ChongqingInstituteofTechnology，Chongqing400050，China)Abstract：Basedonthemachiningprincipleofalebevelgearnumericalcontrolburnishingmachine，themovementrelationofburnishingcourseisanalyzed，anditisfoundthatstrictlycontrolledvariablesofV，H，Jarenecessaryforbumishingmovementandthebevelcalculatingformulaisdeduced．TheburnishingcontrolalgorithmofarcbevelgearisalsointroducedandappliedtoSiemens840DsystemKeywords：arcbevelgear；numericalcontrolbumishingmachine；algorithm由于国产材料的不稳定及热处理工艺不能完全过关，锥齿轮热处理后变形的校正及啮合质量的提高主要集中在研齿上．研齿对于制造高质量的锥齿轮来说是一道重要的工序，如果不能很好地控制，将会降低齿轮副的啮合质量，甚至会出现废品．目前国内使用的研齿机大多数是人工操作的，锥齿轮加工质量需要依靠技术人员及工人的丰富经验，质量控制非常困难．采用数控研齿机加工锥齿轮，国内外很多单位进行了有益的尝试，并取得了很好的效果．本研究从锥齿轮数控研齿机的研齿原理人手，分析了研齿过程中的运动关系，并提出了在数控研齿机上加工锥齿轮的控制算法．1锥齿轮数控研齿机研齿原理[1—2]锥齿轮数控研齿机是利用锥齿轮副啮合过程中齿面的滑动速度，在啮合区中加入研磨剂进行*收稿日期：2008—07—11基金项目：重庆市教委科学技术研究项目(2007CJl7)．作者简介：黎勇(19r75一)，男，四川安岳人，实验师，主要从事数控加工及数控机床研发等研究万方数据黎勇：锥齿轮数控研齿机的研磨运动控制35齿轮副的齿面啮合，主要用来减小齿面粗糙度以降低啮合运转噪声．研齿时需要一些附加运动使两齿轮之间的相互位移不断变动才能研磨到全部齿面．锥齿轮在数控研齿机上研齿过程模型如图1所示，在小轮和大轮的两啮合齿面间注射研磨剂，通过两个啮合齿轮对研，依靠研磨剂微粒并加入一定的制动力进行切削，最终达到改善齿面接触区质量，提高轮齿啮合与传动性能的目的．图1研齿过程模型在研齿过程模型中，垂直运动y使齿面上的接触区沿齿长方向移动，同时也使齿面接触区呈对角线分布．为了克服被研磨区域出现的对角线分布，引入了沿小齿轮轴线方向的移动，即日方向的移动，单独作H方向的移动会使齿面接触区沿齿高方向移动．y方向的运动和Ⅳ方向的运动同时作用，可以使接触区在沿齿长方向移动时，在齿高方向保持正确的位置．另外还需引人控制侧隙的运动．，，因为齿面接触区在移动的同时，齿面之间的侧隙也会发生相应改变，沿大齿轮轴线方向的运动．，可以保证接触区在齿侧面移动时，侧隙保持恒定不变．通过y，日和．，方向的联动，可以使齿面接触区移动到齿侧面的任意位置，实现任意轨迹的研齿运动．2锥齿轮数控研磨运动关键问题2．1研齿机研齿方案目前制定了2种研齿方法，第1种(见图2)是一般的往复研磨，也可以通过手动模式改变研磨的时间和位置．研齿方式的选择将在加工界面中体现．按齿长的方向把齿面从齿根到齿顶分成3个位置：4／1处、2／1处和4／3处，分别对应图上的A，0，B3个点，如0点的坐标为锥齿轮的标准安装距，需要研磨的A，B点的y，日，．，值分别为n，峨，厶，％，如，如，在数控机床面板中输入这些值，就可以使接触区域到达相应的位置附近．研齿时间控制是使齿面的某个区域得到更好的研磨，如A点的齿面误差比较大，则需要在A点或者从0点到A点加大研磨力度，所以就设置了研齿时间的参数，让研磨的选择性更大．如图2所示，￡。为在A点定点研磨的时间，t，为D—A或者是A一0的研齿时间，在此研齿过程中，设计采用线性插补的方法来实现．图2研齿方式上如图3所示，这是设计的第2种研齿方式，按齿长和齿高方向在齿面上制定了A，B，c，D4个位置，这4个位置同样对应了A，8，c，D的4个y，抒，，值，用这4个点的y，日，‘...