数控蜗杆砂轮磨齿机

一、蜗杆砂轮磨齿机的传动结构及控制过程

　　数控蜗杆砂轮磨齿机（YK7236、YK7380、YK73125、YK73200）的传动系统可以概括为以下七个方面，其中五个方面是由数控系统控制的伺服轴。为了适用于NUM1060HG数控系统对蜗杆砂轮磨齿机的控制要求，这五个轴分别被定义为X轴、Y轴、Z轴、C轴及S轴。 

　　1．工件旋转运动：用于在齿轮的磨削过程中，被加工齿轮的旋转运动，由数控系统控制，园光栅作闭环位置反馈，交流伺服电机驱动的伺服轴，在数控系统中定义为C轴。 

　　2．砂轮旋转运动：由数控系统控制，安装园光栅作位置检测，变频器带普通三相异步电机的一个CNC主轴，在数控系统中定义为S轴.其运转的快慢直接由CNC主轴编程指令控制，变频器的模拟量指令入口连接到NUM数控系统的轴口上，但须经NUM1060HG数控系统内部参数设置及编制PLC程序,把+/-10V控制信号转换为0-10V信号。电机的起停及正反转由NUM系统的PLC根据系统编程指令自动控制。 

　　3．工件滑板运动：在齿轮的磨削过程中，为齿轮工件的轴向运动，由数控系统控制，直线光栅作闭环位置反馈，液压比例阀驱动的伺服轴，在数控系统中定义为Z轴.在选择比例阀电控器时注重考虑与NUM1060HG数控系统轴口的信号连接。 

　　4．立柱切向位移：在齿轮的磨削过程中，齿轮有一个沿切向的移动，该移动在加工过程中可以是连续运动的，也可以是一个固定移动量。由数控系统控制，编码器作半闭环位置反馈，交流伺服电机驱动的伺服轴，在数控系统中定义为Y轴. 

　　5．砂轮架进给运动和快进退运动：砂轮架进给运动在齿轮的加工过程中为齿轮的轴向运动。由数控系统控制，编码器作半闭环位置反馈，交流伺服电机驱动的伺服轴，在数控系统中定义为X轴.砂轮架的快进退运动，与砂轮架的进给运动同向，是NUM1060HG数控系统内置PLC控制的一个电磁阀，必要的时候，电磁阀动作控制液压油缸带动砂轮架前后移动。 

　　6．砂轮修正运动：分为齿形和外园修正两个部分，这两个修正过程的转换由一个手柄开关进行连锁切换。异步电机驱动，带交换挂轮的机械修正传动装置的动作，由数控系统的内置PLC进行全自动的逻辑控制。 

　　7．工件架的回转运动: 调节被加工齿轮的安装角，该运动不用电气控制，完全是一个手动运动部件。 

　　以上是数控蜗杆砂轮磨齿机的主要运动部件，还有一些如冷却系统、润滑系统、液压系统等也是该机床的必备部件，在此不再多述。 

二、NUM1060HG数控系统适用于蜗杆砂轮磨齿机的主要功能 

　　蜗杆砂轮磨齿机的工作原理和滚齿即相似，即用蜗杆砂轮与工件齿轮连续展成啮合原理来磨削。蜗杆砂轮磨齿机既不同以前的机械同步传动链，又不同于电子锁相的电子传动链，而是依靠数控系统保证了砂轮主轴S和工件旋转轴C，工件轴向运动轴Z，立柱切向位移轴Y之间实际位置的严格同步比例关系。即C轴在正常的齿轮加工过程中，根据不同的被加工齿轮的参数与S轴，Z轴和Y轴的实际位置保持着严格的同步比例跟随关系。 

即： 

d(c)=Ks*d(s)+Ky*d(y)+Kz*d(z) 

Ks=K/Nd 

Kz=cosα*360/PI*Mr*Nd 

Ky=cosβ*360/PI*Mr*Nd 

K：砂轮头数 

Nd：被加工齿轮的齿数 

Mr：被加工齿轮的模数 

α：被加工齿轮的螺旋角 

β：砂轮的螺旋升角 

　　在NUM1060HG数空中，C轴和S轴、Z轴及Y轴的联动关系已做成相应的G代码指令，只需用大家熟悉的G代码指令就可完成齿轮加工程序的编制。相应的G代码指令如下: 

⑴．G81  D xx  K+/-xx  [Pxx]  [Qxx]  [Rxx]：确立C轴和S轴、Z轴的同步联动关系。 

Dxx：被加工齿轮齿数                Pxx：被加工齿轮螺旋角 

K+/-xx：砂轮头数及旋转方向         Qxx：被加工齿轮模数 

Rxx：允许的同步跟随误差               

⑵．G85  Dxx  K+/-xx  Pxx  Qxx：确立C轴和S轴、Y轴间的同步联动磨削关系。 

Dxx：被加工齿轮齿数                 K+/-xx：砂轮头数及旋转方向 

Pxx：砂轮螺旋升角                   Qxx：被加工齿轮模数 

⑶．G80  R0：取消所有的同步联动磨削关系。 

⑷．G80  R81：取消G81确立的同步联动关系，即C轴与S轴及Z轴的同步联动关系。 

⑸．G80  R85：取消G85确立的同步联动关系，即C轴与Y轴的同步联动关系。