关于数控技术铣齿机改造.pdf

学兔兔 基 于数 控 技 术 的铣 齿 机 改 造 口 杨绍荣 金华职业技术学院 浙江金华 321007 摘 要：通过分析铣齿机的工作原理，提出了数控化改造设计的思路和方法，成功地实现了机床的数控化改造。经加 ：r-iL~表明，改造后的铣齿机扩大了加工范围，增强了刚性，提高了机床性能，具有较高的性价比和实用性。 关键词：铣齿机 数控化改造 螺旋锥齿轮 中图分类号：TG547 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2010)04—0082—03 螺旋锥齿轮(即曲线齿锥齿轮)按其齿面节线形状 的不同可分为圆弧齿锥齿轮、延伸外摆线锥齿轮、准渐 开线锥齿轮等类型。 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 rnm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1 10 m／T／，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H1—0O3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r- 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。 角速度； 为轮坯的角速度；∞。为铣刀盘的角速度；T 由于摇台转动(即进给运动)使平面产形齿轮在铣 为分度交换齿轮齿数比； 为差速交换齿轮齿数比。 刀盘旋转切削运动的基础上产生附加运动，这样工件 令 、 g 和如为下角所示各轴间转化机构的传动 的旋转分齿运动在原来运动的基础上产生相应的附加 比；i i i 、 和 i 为下角所示各轴问的传动比。 运动(差动)，通过这种滚切运动形成所需要的齿形。 根据图1，推导如下： 1．2 铣齿机3个相关联连续旋转运动之间的关系 由差动轮系H、P和1得到： 图1所示为铣齿机传动系统模式。 = H(1一 1)+ l l (1) 设 为铣刀盘刀齿组数；Z为被加工齿轮的齿 ill= 一 g1／ZP (2) 数；Z 为冠轮齿数； 为摇台的角速度；∞ 为冠轮的 c￡J1= 12 6 2 (3) ★浙江省金华市科技局科研项目(编号：2009—1～050) 由差动轮系h、2和3得到： 收稿日期：2009~11月 ∞2=∞h(1一 h3)+il3 3 (4) 圆2010／4 机械制造48卷 第548期 学兔兔 由轮3和轮坯 B得到： 将伺服电动机的旋转运动转变为执行部件的直线 3=i3 idB B／T