中電自動化廣西臺達(dá)數(shù)控系統(tǒng)在大型CNC插齒機(jī)上應(yīng)用

基本介紹

齒輪加工時(shí)機(jī)械制造過程中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，常用的齒輪加工方法有：成型法和展成發(fā)。

插齒工藝就是典型的展成加工工藝，其原理就是利用插齒刀具和被加工件互相嚙合來實(shí)現(xiàn)成型加工，用插齒刀具切齒時(shí)，刀具隨插齒機(jī)床的沖程主軸作軸向往復(fù)運(yùn)動，同時(shí)由機(jī)床傳動鏈?zhǔn)共妪X刀具與工件按一定速比相互旋轉(zhuǎn)保證插齒刀具轉(zhuǎn)壹齒，形成齒輪加工的展成運(yùn)動，齒輪的齒形即被準(zhǔn)確地包絡(luò)出來，從而形成完成的齒輪加工軌跡。

設(shè)備介紹

插齒機(jī)床是齒輪加工環(huán)節(jié)的一種專用設(shè)備，操作者往往具備本專業(yè)的理論基礎(chǔ)，而對CNC基本不具備編程能力。所以如何能夠結(jié)合產(chǎn)業(yè)機(jī)械的自身的工藝特點(diǎn)，上乘的生成和處理加工程序數(shù)據(jù)，是把通用CNC打造成產(chǎn)業(yè)機(jī)械專用系統(tǒng)的關(guān)鍵一步。

機(jī)械設(shè)計(jì)為3軸伺服控制和1軸變頻器控制：

1、B軸為旋轉(zhuǎn)軸，稱為工件軸，通過伺服電機(jī)驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)其帶動被加工的齒輪毛坯旋轉(zhuǎn)。

2、C軸為旋轉(zhuǎn)軸，稱為刀具軸，通過伺服電機(jī)驅(qū)動器減速機(jī)構(gòu)其帶動插齒刀具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

3、Y軸為水平直線軸，稱為進(jìn)給軸，通過伺服電機(jī)直接驅(qū)動滾珠絲桿，帶動刀具工作臺前后進(jìn)給。

4、A軸為沖程主軸，稱為主軸，通過變頻電機(jī)通過減速箱驅(qū)動曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動插齒刀具上下復(fù)運(yùn)動。

設(shè)備示意圖

應(yīng)用規(guī)劃及效果

1、機(jī)床要求能夠加工直齒輪、齒輪的加工醉大直徑1.2米，醉大齒輪模數(shù)16mm，醉大加工工件齒寬450mm。

2、要求可以加工方式：內(nèi)齒正轉(zhuǎn)循環(huán)加工，外齒正轉(zhuǎn)循環(huán)加工，內(nèi)齒反轉(zhuǎn)循環(huán)加工，外齒正轉(zhuǎn)循環(huán)加工，4種基本加工方式。

3、其中X軸、Y軸、Z軸3軸伺服要求具有插補(bǔ)功能，這樣可以實(shí)現(xiàn)以切線方向逐漸切削齒輪加工。

4、機(jī)械加工時(shí)，各伺服軸的進(jìn)給速率與主軸相關(guān)，為每沖程進(jìn)給，并且可以任意修調(diào)。

5、連續(xù)零件自動加工時(shí)，應(yīng)保證足夠的優(yōu)良精度，不會產(chǎn)生累計(jì)誤差。

本案方案的實(shí)施除了利用臺達(dá)數(shù)控PUTNC-H4系列數(shù)控系統(tǒng)G代碼編程外，更是利用系統(tǒng)MACRO宏指令編程功能，完全可以滿足機(jī)床程序編輯要求

通過這種方案，用戶無須具備NC編程的知識和能力，只需根據(jù)編輯對話填入相應(yīng)工藝參數(shù)，就可以通過PLC和宏程序NC運(yùn)算自動計(jì)算，實(shí)現(xiàn)齒輪加工數(shù)據(jù)的自動生成，是齒輪編程的醉佳應(yīng)用方案。