蝸桿砂輪磨齒機數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、齒輪是工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵性基礎件,其制造與加工能力反應了一個國家的工業(yè)實力和水平;磨齒加工是齒輪精加工的重要方法之一;與其他磨齒加工方法相比,蝸桿砂輪磨齒加工在效率、精度、性能上都較為出色,因此在磨齒加工中得到廣泛應用;但是傳統(tǒng)的機械式蝸桿砂輪磨齒機在加工過程中,需要人工來計算和設置機床各項參數(shù),操作復雜;并且其分度機構(gòu)為蝸桿機構(gòu),容易磨損并且精度較低,而數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機價格昂貴。因此,研發(fā)其數(shù)控系統(tǒng)來改造舊的蝸桿砂輪磨齒機具有較高的市

2、場價值。
　　本文以蝸桿砂輪磨齒機作為研究對象,分析了其磨削基本原理和兩種磨削方法,在此基礎上提出了數(shù)控系統(tǒng)的總體設計方案,采用電子齒輪來代替原來的蝸桿分度機構(gòu),同時,利用數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢,實現(xiàn)了斜齒輪的切向差動磨削。
　　在總體方案的基礎上,設計了硬件系統(tǒng)框架,選取了工業(yè)計算機作為上位機, PMAC運動控制器為下位機,伺服電機作為動力裝置;PMAC與伺服系統(tǒng)組成全閉環(huán)控制,提高了控制精度;完成了整個機床的電氣系統(tǒng)設計,包括主

3、電路設計和機床安全設計。
　　在控制系統(tǒng)軟件方面,完成了其整體框架設計;基于C#和Access數(shù)據(jù)庫,開發(fā)設計了上位機軟件和對應的數(shù)據(jù)庫程序,并對上位機軟件中的核心運算模塊進行了簡單的介紹;在PMAC中,完成了其PLC程序的設計和G代碼運動程序的設計;同時研究了上位機和PMAC的通訊方式,實現(xiàn)了兩者之間的數(shù)據(jù)交換。
　　為了進一步提高系統(tǒng)的控制精度,對伺服系統(tǒng)與PMAC組成的閉環(huán)系統(tǒng)進行了PID參數(shù)整定,通過引入“前饋+反饋