基于数控技术的延伸外摆线锥齿轮铣齿机改造
某机床厂生产的H1—003延伸外摆线锥齿轮铣齿机可加工最大工件直径110 mm时，齿数5～80，模数0.3-1.5 mm的等高齿螺旋锥齿轮(延伸外摆线锥齿轮)。该机床存在明显的不足：①刚性差。虽然该机床可加工最大工件直径110 mm的齿轮，但事实上当加工的工件直径接近或达到110 mm，机床振动很大，加工出来的齿轮齿面粗糙度差，加工效率低。②加工范围窄。当齿轮齿数小于5齿时，不能加工；当齿轮齿数大于等于5齿且接近5齿时，由于机床内部的一对蜗轮蜗杆副转速很高，接近机床设计的最高警戒转速，机床磨损十分严重。连续加工这种齿轮，不到半年机床就需要大修甚至报废。③修理难。机床结构复杂，传动链长，修理用时长，且大修成本高，大修后精度明显下降。
鉴于此，决定对一台精度下降的HI-003铣齿机进行数控化改造试验。
1 摆线齿锥齿轮铣齿机工作原理
1．1 铣齿机3个相关联的连续旋转运动
铣齿机切齿加工时存在3个相关联的连续旋转运动：①铣刀盘旋转切削运动；②工件(轮坯)的旋转分齿运动；③机床摇台相对于工件的展成运动。
由于摇台转动(即进给运动)使平面产形齿轮在铣刀盘旋转切削运动的基础上产生附加运动，这样工件的旋转分齿运动在原来运动的基础上产生相应的附加运动(差动)，通过这种滚切运动形成所需要的齿形。
1．2 铣齿机3个相关联连续旋转运动之间的关系
图1 所示为铣齿机传动系统模式
设Z0为铣刀盘刀齿组数；Z为被加工齿轮的齿数；ZP为冠轮齿数；Wh为摇台的角速度；Wr为冠轮的转运动(铣刀盘转动、工件转动和摇台转动)之间的关系。
2 机床数控技术
2．1 数控系统
数控系统是数控机床的中枢，它接受输入装置送来的脉冲信息，进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信息和指令，控制机床的各个部分，进行规定的有序动作。
评论