NUM數(shù)控系統(tǒng)在大型數(shù)控滾齒機(jī)上的應(yīng)用
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數(shù)控滾齒機(jī)廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè),工程機(jī)械和航天工業(yè),是現(xiàn)代加工的重要設(shè)備。CY31800立式滾齒機(jī)采用大立柱移動(dòng)的立式布局,高精度齒輪傳動(dòng)工作臺(tái)方式。以電子鏈實(shí)現(xiàn)展成法切齒的分度運(yùn)動(dòng),差動(dòng)補(bǔ)償及錐度、鼓形切齒,最大加工直徑為8 m。CNC采用NUM 1040 POWER HG數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)控制,位置環(huán)設(shè)在伺服電動(dòng)機(jī)上,檢測(cè)元件為高精度旋轉(zhuǎn)編碼器。數(shù)控系統(tǒng)具有前饋校正環(huán)節(jié),用以提高加工精度,補(bǔ)償由于伺服滯后所產(chǎn)生的誤差。NUM數(shù)控系統(tǒng)利用零件程序中外部E參數(shù)可以獲取包含在機(jī)床處理器或NC內(nèi)存中的信息,也可以將有讀寫功能的外部參數(shù)賦值后傳送給機(jī)床處理程序,還可以與L變量一起進(jìn)行編程參與算術(shù)運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算。有了這些功能機(jī)床可以進(jìn)行復(fù)雜零件的加工,也可以實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的機(jī)床動(dòng)作。
1 CY31800滾齒機(jī)的控制原理
(1)徑向移動(dòng)軸(x軸) 徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),即立柱、刀架的水平運(yùn)動(dòng)。采用伺服系統(tǒng)執(zhí)行徑向進(jìn)給位置量的控制,可以提高徑向進(jìn)給軸的絕對(duì)位置精度和重復(fù)定位精度,操作、編程方便。
(2)垂直移動(dòng)軸(z軸) 軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),即滾刀加工齒輪沿工件軸線的垂直運(yùn)動(dòng)。
(3)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸(c軸) 分齒運(yùn)動(dòng),即工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。工件加工時(shí)其運(yùn)動(dòng)的速度必須和滾刀的旋轉(zhuǎn)速度保持同步關(guān)系。
(4)滾刀旋轉(zhuǎn)軸(主軸) 切削運(yùn)動(dòng)(主運(yùn)動(dòng)),即滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),用歐陸公司生產(chǎn)的590型全數(shù)字式
直流調(diào)速裝置作為驅(qū)動(dòng)器。590系統(tǒng)由全數(shù)字處理器控制,參數(shù)設(shè)定完全數(shù)字化,無(wú)需電位器調(diào)節(jié),免除了模擬式所產(chǎn)生的參數(shù)漂移。在主軸上加裝了主軸位置編碼器,用來(lái)建立與C軸和z軸的同步關(guān)系。
2 NUM數(shù)控系統(tǒng)適用于滾齒機(jī)的主要功能
2.1 C軸與滾刀軸的同步
NUM系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了專門用于齒輪加工的固定循環(huán)。NUM 1040 POWER HG CNC在電齒輪箱中有選項(xiàng)功能,它提供了C軸(工作臺(tái))與滾刀軸的同步關(guān)系。C軸按照如下關(guān)系跟隨主軸旋轉(zhuǎn):
2.2 z軸與C軸的同步
當(dāng)要求加工斜齒齒輪的時(shí)候,c軸與z軸的同步關(guān)系按照如下關(guān)系式。
操作者根據(jù)所加工齒輪的類型激活相應(yīng)程序即可方便進(jìn)行加工。
2.3 緊急回退功能
緊急回退功能允許運(yùn)動(dòng)被中斷,以便在故障發(fā)生后,刀具能立即從工件處撤離,以免撞壞工件。這個(gè)功能特別在機(jī)床斷電時(shí)能夠起到保護(hù)工件和滾刀的作用。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,需要在電路上增加UPS裝置及電容模塊。
緊急回退功能將執(zhí)行一個(gè)正在被執(zhí)行的程序提供的預(yù)先計(jì)劃好的回退路線,只要按一下相應(yīng)的按鈕,加工過(guò)程馬上被中斷,并按工件程序中定義的路線回退。程序?yàn)椋?/span>
3 MMI人機(jī)界面
NUM數(shù)控系統(tǒng)MMI人機(jī)界面接口軟件是基于VB控件基礎(chǔ)上的工具軟件,它可編輯根據(jù)用戶需求與NUM各類系統(tǒng)進(jìn)行通訊而獲取各種變量的人性化的界面。由于齒輪加工的專業(yè)性和單一性,我們可以根據(jù)用戶具體工藝要求,通過(guò)內(nèi)部圖形庫(kù)或自定義的圖形庫(kù)進(jìn)行鏈接,來(lái)開(kāi)發(fā)編寫專門針對(duì)齒輪加工的中文MMI界面。這對(duì)于機(jī)床的編程和操作非常方便,操作者根據(jù)界面的顯示進(jìn)行操作,非常直觀、簡(jiǎn)潔。
4 結(jié)語(yǔ)
滾齒機(jī)數(shù)控化后使機(jī)床結(jié)構(gòu)及控制發(fā)生了革命性的變化,提高了齒輪的加工精度,擴(kuò)展了加工范圍,實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化和柔性化,同時(shí)方便了新的加工工藝的使用。NUM數(shù)控系統(tǒng)以開(kāi)放性、靈活性、穩(wěn)定性以及其高速和高精度而著稱,在數(shù)控齒輪機(jī)床的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi),NUM公司開(kāi)發(fā)出了電子同步鏈功能,開(kāi)發(fā)了專門用于齒輪加工的系統(tǒng),并且以其開(kāi)放性、友好的人機(jī)界面等功能深受廣大用戶歡迎,NUM系統(tǒng)已在多臺(tái)數(shù)控滾齒機(jī)上得到了應(yīng)用,并取得了令人滿意的效果。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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