[发明专利]一种展成法磨齿机数控系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化机械技术领域，具体是一种展成法磨齿机数控系统。 

背景技术

传统展成法磨齿机在对渐开线齿轮进行磨削加工时，采用滚圆盘滚动(如y7132系列磨齿机)，或者挂轮差动(如Y7131.Y7150系列磨齿机)来实现工件和工作台的展成运动。操作繁琐，挂轮磨损容易丧失精度。更换不同工件时周期长，调整繁琐；配件加工费用高；对操作者有技术要求。 

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种展成法磨齿机数控系统。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为，一种展成法磨齿机数控系统，包括PLC可编程逻辑控制器、触摸屏、伺服电机和工作台，所述触摸屏连接PLC可编程逻辑控制器，所述PLC可编程逻辑控制器控制伺服电机运动，所述伺服电机带动工作台和工件的展成相对运动，实现对渐开线齿轮的磨削。 

一种展成法磨齿机数控系统的控制方法，包括以下步骤： 

1、通过触摸屏输入齿数Z、模数M，PLC可编程逻辑控制器进行浮点运算，依次得出以下数值： 

(1)计算工件滚圆周长c，C=Z*M*3.1416*1000(单位：0.001毫米)，其中Z为齿数，M为模数，即相邻两齿同侧齿廓间的齿距p与圆周率π的比值； 

(2)计算工件旋转一周脉冲数N，N=伺服电机运行一周脉冲数*减速机减速比； 

(3)计算分齿系数FX，FX=N/c； 

(4)计算工件旋转插补值，工件旋转插补值=工作台展成长度*FX； 

2、调整工作台伺服驱动器电子齿轮比，使其一个脉冲对应一个0.001毫米，则工作台展成长度即伺服电机运行脉冲数； 

3、工作台运转时，工件同步旋转，其工件旋转插补值所示的轨迹即齿轮的渐开线展开轨迹。 

进一步，可以通过修改分齿系数来调整齿形产生的偏差。 

本发明所产生的有益效果为：本发明可取消基圆盘和差动挂轮，由伺服电机带动丝杠直接传动，采用程序直线插补完成展成运动。通过修改参数可以达到齿形的修正；传动环节减少，无机械磨损，精度高；更换不同工件只需输入齿数、模数等参数；不需要其他附件，提高加工精度；维修率、维修费用大大降低。对操作者无技术要求。 

具体实施方式

下面结合实例，对本发明进一步说明。 

一种展成法磨齿机数控系统，包括PLC可编程逻辑控制器、触摸屏、伺服电机和工作台，所述触摸屏连接PLC可编程逻辑控制器，所述PLC可编程逻辑控制器控制伺服电机运动，所述伺服电机带动工作台和工件的展成相对运动，实现对渐开线齿轮的磨削。 

一种展成法磨齿机数控系统的控制方法，包括以下步骤： 

以用y7132磨齿机加工ZL50型装载机油泵齿轮为例，齿数Z=12，模数M＝5； 

1、通过触摸屏输入齿数Z、模数M，PLC可编程逻辑控制器进行浮点运算，依次得出以下数值： 

(1)计算工件滚圆周长C，C=Z*M*3.1416=12*5*3.1416=188.496毫米＝188496微米(如果是斜齿，C＝(Z*M*3.1416)/cosβ，β为倾斜角)，其中Z为齿数，M为模数，即相邻两齿同侧齿廓间的齿距p与圆周率π的比值； 

(2)计算工件旋转一周脉冲数N，N=伺服电机运行一周脉冲数*减速机减速比；(Y7132磨齿机工件旋转蜗杆头数为：1；蜗轮齿数为：120，因此减速比为：120)，因此，10000*120=1200000脉冲/周。 

(3)计算分齿系数FX，FX=N/C=1200000/188496=6.36618； 

(4)计算工件旋转插补值，工作台展成长度为60000，工件旋转插补值=工作台展成长度*FX=60000*6.36618=381970.8；取381971，不到1个脉冲，不影响精度；按此数值插补出的轨迹即标准渐开线轨迹。 

2、调整工作台伺服驱动器电子齿轮比，使其一个脉冲对应一个0.001毫米，则工作台展成长度即伺服电机运行脉冲数； 

以麦信EP-100驱动器为例，PA12/PA13=5/3，则驱动器每接收一个脉冲，工作台移动一个0.001毫米。