基本介紹
齒輪加工是機械制造過程中重要的一個環(huán)節(jié),常用的齒輪加工方法有:成型法和展成法。
插齒工藝就是典型的展成法加工工藝,其原理就是利用插齒刀具和被加工件互相嚙合來實現(xiàn)成型加工,用插齒刀具切齒時,刀具隨插齒機床的沖程主軸作軸向往復(fù)運動,同時由機床傳動鏈?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)壹齒時,工件也轉(zhuǎn)壹齒,形成齒輪加工的展成運動,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)機械的自身的工藝特點,完美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)機械專用系統(tǒng)的關(guān)鍵一步。
機械設(shè)計為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,通過伺服電機驅(qū)動減速機構(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,通過伺服電機驅(qū)動減速機構(gòu)其帶動插齒刀具旋轉(zhuǎn)運動。
3. Y軸為水平直線軸,稱為進給軸,通過伺服電機直接驅(qū)動滾珠絲桿,帶動刀具工作臺前后進給。
4. A軸為沖程主軸,稱為主軸,通過變頻電機通過減速箱驅(qū)動曲柄搖桿機構(gòu)帶動插齒刀具上下往復(fù)運動。
設(shè)備示意圖
應(yīng)用規(guī)劃及效果
1. 機床要求能夠加工直齒輪、齒輪的加工最大直徑1.2米,最大齒輪模數(shù)16mm, 最大加工工件齒寬450mm。
2. 要求可以加工方式:內(nèi)齒正轉(zhuǎn)循環(huán)加工,外齒正傳循環(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功能,這樣可以實現(xiàn)以切線方向逐漸切削齒輪加工。
4. 機械加工時,各伺服軸的進給速率與主軸相關(guān),為每沖程進給,并且可以任意修調(diào)。
5. 連續(xù)零件自動加工時,應(yīng)保證足夠的絕對精度,不會產(chǎn)生累計誤差。
本案方案的實施除了利用中達(dá)電通PUTNC-H4系列數(shù)控系統(tǒng)支持標(biāo)準(zhǔn)G代碼編程外,更是利用系統(tǒng)MACRO宏指令編程功能,完全可以滿足機床程序編輯要求
通過這種方案,最終用戶無須具備NC編程的知識和能力,只需根據(jù)編輯對話框的要求填入相應(yīng)工藝參數(shù),就可以通過PLC和宏程序NC運算自動計算,實現(xiàn)齒輪加工數(shù)據(jù)的自動生成,是齒輪編程的最佳應(yīng)用方案。