滚齿机传动链电子齿轮控制器制造技术

滚齿机传动链电子齿轮控制器，有日本OMRON公司生产的CP1H-Y可编程序控制器和日本三菱公司生产的M70机床用多轴运动控制器，可编程序控制器的输出接口连有滚刀主轴和工件轴伺服驱动装置，输入接口分别连有滚刀主轴、刀架垂直驱动轴和滚刀位移轴的转速传感器，机床用多轴运动控制器上的输出接口分别连有刀架轴、滚刀位移轴、垂直立柱驱动轴和刀架垂直驱动轴的伺服驱动装置，可编程序控制器内有基于滚刀主轴的转速跟踪控制工件轴转速的控制装置及根据齿轮工件螺旋角、滚刀螺旋升角、刀架垂直驱动轴转速和滚刀位移轴的转速对工件轴的转速作补偿处理的控制装置。本实用新型专利技术功能齐全、强大，结构简单、价格较低、易于在普通机械式滚齿机中推广应用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种滚齿机的内联传动链，特别是一种滚齿机内联传动链电子齿轮控制器。
技术介绍
滚齿机是加工齿轮的专用机床。滚齿机多是立式滚齿机，也有卧式滚齿机。立式滚齿机有床身，床身上有水平的立柱导轨，立柱导轨上有可沿立柱导轨滑动的垂直立柱，床身的另一侧有垂直的工作台，垂直立柱上有垂直的刀架导轨，刀架导轨上有可沿刀架导轨垂直滑动的刀架，刀架有刀架轴，刀架上有滚刀主轴导轨，主轴导轨的滑块上有安装滚刀的主轴，工作台上有垂直的工件轴。滚齿机中需要驱动的工作轴较多，上述立式滚齿机需要驱动的工作轴主要有滚刀主轴(B轴)，工件轴(C轴)，刀架轴(A轴)，滚刀位移轴(Y轴)，垂直立柱驱动轴(X轴)和刀架垂直驱动轴(Z轴)。卧式滚齿机也有相应的上述多个工作轴。滚齿机是传动关系较为复杂的机床。滚齿机在工作时，在主轴上安装滚刀，在工件轴上安装工件，主电动机与各工作轴有内联传动链和外联传动链，传动链不仅使工作轴要按加工工艺程序的指令转动，还要使滚刀主轴和工件轴之间按展成分度运动关系转动，也就是要准确地满足滚刀主轴和工件轴两者之间的速比关系，而在加工斜齿轮和蜗轮时，在完成上述展成分度运动的同时，还要完成Z轴、Y轴对的滚刀主轴的附加运动，立式滚齿机在工作时，为适应加工，刀架可沿立柱导轨垂直移动，刀架还可绕刀架轴调整一个角度，垂直立柱可沿床身导轨水平移动，刀架还可沿滚刀轴线方向移动。滚齿机中，主电机与各工作轴之间连有传动链。目前，滚齿机的传动链多是机械传动链，机械传动链冗长，机械传动元件的制造精度与安装精度也影响机械传动链的传动精度，特别是滚刀主轴与工件轴之间的内联传动链冗长、复杂，极大地影响滚刀主轴和工件轴之间的展成分度运动，进而影响齿轮的制作精度。滚齿机机械传动链的精度不是很高。单纯依罪提闻机械传动兀件的制造精度与安装精度，对传动精度的提闻有限，还会使机床费用大幅上升。随着机床的发展，机床是朝向高速度、高精度、高效率和数控的方向发展。目前，微处理数控技术已成熟地应用在车床、铣床等机床上。车床和铣床等机床的数控系统是基于定值控制的平行式同步控制器，基于定值控制的平行式同步控制器有机床用多轴运动控制器，如用于数控车床和数控铣床上的日本三菱公司生产的三菱多轴运动控制器，机床用多轴运动控制器内固化有基于定值控制的平行式同步控制程序，多轴运动控制器连有加工工艺程序输入装置，多轴运动控制器的输出接口连有工作轴的伺服驱动装置，伺服驱动装置有相连的伺服驱动器和伺服电机，伺服电机轴上连有转速传感器，使用时，用联轴器把伺服电机连接在工作轴上。输入加工工艺程序，机床数控系统发出控制指令经连在伺服输出接口上的伺服驱动器和伺服电机驱动机床上相关轴按给定的程序要求转动，驱动刀具切削出工件产品，转速传感器不断地检测工作轴的转数，并反馈到机床用多轴运动控制器，修正控制指令。车床和铣床等机床上需要控制的工作轴不是很多，数控系统的输入和输出的关系只是简单的单输入、单输出的定比传动关系，所需的控制是一种基于定值控制的平行式同步控制，车床数控系统不是很复杂。这种机床的数控系统是通用型数控系统。而滚齿机数控系统中除了用于外联传动链的基于定值控制的平行式同步控制器外还需要有用于内联传动链的基于跟踪控制的主从式同步控制，滚齿机数控系统有多输入、单输出的关系，数控系统较为复杂。目前，微处理数控技术的滚齿机数控系统主要有德国西门子的SIEMENS840D五轴联动数控系统和日本发那科的FANUC 32Di五轴联动数控系统等滚齿机专用数控系统。具有上述种滚齿机专用数控系统的数控滚齿机的滚刀主轴与工件轴之间采用传动链电子齿轮直联，极大地缩短了传动链，消除了冗长的机械传动链对加工精度和加工速度的影响，大幅度地提高了滚齿机的加工精度和加工速度。这些微处理数控技术的滚齿机数控系统，传动链电子齿轮同步控制器功能齐全、强大，但技术含量高，数控系统结构复杂，是高档的滚齿机专用数控系统，这种滚齿机专用数控系统价格较高，难于在大量的普通滚齿机中推广应用，在滚齿机中，对齿轮加工影响最大的传动链是滚刀主轴(B轴)和工件轴(C轴)之间的内联传动链。现有技术中，在滚齿机中，滚刀主轴和工件轴之间没有作为传动链的电子齿轮控制器滚齿机内联控制器。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服上述不足，提出一种结构简单、价格较低、易于在大量普通的机械式滚齿机中推广应用的采用数控微电子技术的滚齿机传动链电子齿轮控制器。本技术是用如下方法实现的。滚齿机传动链电子齿轮控制器有日本OMRON公司生产的CPlH-Y可编程序控制器，可编程序控制器连有加工工艺程序输入装置，可编程序控制器的输出接口分别连有滚刀主轴(B轴)伺服驱动装置和工件轴(C轴)伺服驱动装置，伺服驱动装置有相连的伺服驱动器和伺服电机，伺服电机轴上连有转速传感器，可编程序控制器的输入接口分别连有滚刀主轴(B轴)转速传感器、刀架垂直驱动轴(Z轴)转速传感器和滚刀位移轴(Y轴)转速传感器，可编程序控制器内有基于定值控制滚刀主轴(B轴)的转速和基于滚刀主轴(B轴)的转速跟踪控制工件轴(C轴)的转速及根据齿轮工件螺旋角、滚刀螺旋升角、刀架垂直驱动轴(Z轴)的转速和滚刀位移轴(Y轴)的转速对工件轴(C轴)的转速作补偿处理的控制装置，所述的滚齿机传动链电子齿轮控制器连有机床用多轴运动控制器，机床用多轴运动控制器的输出接口分别连有刀架轴伺服驱动装置、滚刀位移轴伺服驱动装置、垂直立柱驱动轴伺服驱动装置和刀架垂直驱动轴伺服驱动装置。本技术可以作为普通机械式滚齿机的滚刀主轴(B轴)的外联传动链和滚刀主轴(B轴)与工件轴(C轴)之间的内联传动链安装在普通的机械式滚齿机上改造普通的机械式滚齿机。用本技术改造普通的机械式滚齿机时，断开普通机械式滚齿机的主电机与工件轴(C轴)之间的机械外传动链和滚刀主轴(B轴)与工件轴(C轴)之间的机械内联传动链，用联轴器把连在本技术滚刀主轴(B轴)伺服驱动信号输出接口的伺服电机连在滚刀主轴(B轴)上，用联轴器把连在本技术工件轴(C轴)伺服驱动信号输出接口的伺服电机连在工件轴(C轴)上，把连在本技术滚刀主轴(B轴)转速传感器信号的输入接口上的转速传感器连在滚刀主轴(B轴)上，把连在本技术刀架垂直驱动轴(Z轴)转速传感器信号的输入接口的转速传感器连在刀架垂直驱动轴(Z轴)，把连在本实用新滚刀位移轴(Y轴)的转速传感器信号的输入接口转速传感器连在滚刀位移轴(Y轴)上。上述用本技术改造后的普通的机械式滚齿机的刀架轴(A轴)、滚刀位移轴(Y轴)、立柱驱动轴(X轴)和刀架垂直驱动轴(Z轴)与主电机之间仍是分别通过机械式外联传动链相连。用本技术改造后的普通机械式滚齿机工作时，从加工工艺程序输入装置输入滚刀主轴(B轴)的转速定值，可编程序控制器基于上述定值控制滚刀主轴旋转，可编程序控制器基于滚刀主轴(B轴)的转速定值跟踪控制工件轴(C轴)的转速，使工件轴(C轴)与滚刀主轴(B轴)精确地按展成关系转动，实现直齿轮加工；在加工斜齿轮时，可以根据齿轮工件螺旋角、滚刀螺旋升角、刀架垂直驱动轴(Z轴)的转速和滚刀位移轴(Y轴)的转速对工件轴(C轴)的转速作补偿处理，实现斜齿轮加工。本技术在普通机械式滚齿机中，用电子齿轮控制器代替主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚齿机传动链电子齿轮控制器，其特征在于：有日本OMRON公司生产的CP1H?Y可编程序控制器，CP1H?Y可编程序控制器连有加工工艺程序输入装置，CP1H?Y可编程序控制器的输出接口分别连有滚刀主轴伺服驱动装置和工件轴伺服驱动装置，工件轴伺服驱动装置有相连的伺服驱动器和伺服电机，伺服电机轴上连有转速传感器，可编程序控制器的输入接口分别连有滚刀主轴转速传感器、刀架垂直驱动轴转速传感器和滚刀位移轴转速传感器，可编程序控制器内有基于定值控制滚刀主轴的转速和基于滚刀主轴的转速跟踪控制工件轴的转速及根据齿轮工件螺旋角、滚刀螺旋升角、刀架垂直驱动轴的转速和滚刀位移轴的转速对工件轴的转速作补偿处理的控制装置。

【技术特征摘要】
1.一种滚齿机传动链电子齿轮控制器，其特征在于有日本OMRON公司生产的CPlH-Y 可编程序控制器，CPlH-Y可编程序控制器连有加工工艺程序输入装置，CPlH-Y可编程序控制器的输出接口分别连有滚刀主轴伺服驱动装置和工件轴伺服驱动装置，工件轴伺服驱动装置有相连的伺服驱动器和伺服电机，伺服电机轴上连有转速传感器，可编程序控制器的输入接口分别连有滚刀主轴转速传感器、刀架垂直驱动轴转速传感器和滚刀位移轴转速传感器，可编程序控制器内有基于定值控制滚刀主轴的转速和基于滚刀主轴的转速跟踪控制工件轴的转速及根据齿轮工件螺旋角、滚刀...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯小勇，邓东明，徐宁，尹君，滕绪刚，许力娜，
申请(专利权)人：辽宁西格马数控机床有限公司，
类型：实用新型
国别省市：