中達數控系統在大型CNC插齒機上應用

基本介紹

齒輪加工是機械制造過程中重要的一個環節，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運動，同時由機床傳動鏈使插齒刀具與工件按一定速比相互旋轉保證插齒刀具轉壹齒時，工件也轉壹齒，形成齒輪加工的展成運動，齒輪的齒形即被準確地包絡出來，從而形成完成的齒輪加工軌跡。



設備介紹

插齒機床是齒輪加工環節的一種專用設備，操作者往往具備本專業的理論基礎，而對CNC基本不具備編程能力。所以如何能夠結合產業機械的自身的工藝特點，完美的生成和處理加工程序數據，是把通用CNC打造成產業機械專用系統的關鍵一步。

機械設計為3軸伺服控制和1軸變頻器控制：
1. B軸為旋轉軸，稱為工件軸，通過伺服電機驅動減速機構其帶動被加工的齒輪毛坯旋轉。
2. C軸為旋轉軸，稱為刀具軸，通過伺服電機驅動減速機構其帶動插齒刀具旋轉運動。
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動曲柄搖桿機構帶動插齒刀具上下往復運動。

設備示意圖 見下圖

應用規劃及效果

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16mm， 最大加工工件齒寬450mm。
2. 要求可以加工方式：內齒正轉循環加工，外齒正傳循環加工，內齒反轉循環加工，外齒正轉循環加工，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，為每沖程進給，并且可以任意修調。
5. 連續零件自動加工時，應保證足夠的絕對精度，不會產生累計誤差。
本案方案的實施除了利用中達電通PUTNC-H4系列數控系統支持標準G代碼編程外，更是利用系統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，只需根據編輯對話框的要求填入相應工藝參數，就可以通過PLC和宏程序NC運算自動計算，實現齒輪加工數據的自動生成，是齒輪編程的最佳應用方案。