中达数控系统在大型CNC插齿机上应用

基本介绍

齿轮加工是机械制造过程中重要的一个环节，常用的齿轮加工方法有：成型法和展成法。
插齿工艺就是典型的展成法加工工艺，其原理就是利用插齿刀具和被加工件互相啮合来实现成型加工，用插齿刀具切齿时，刀具随插齿机床的冲程主轴作轴向往复运动，同时由机床传动链使插齿刀具与工件按一定速比相互旋转保证插齿刀具转壹齿时，工件也转壹齿，形成齿轮加工的展成运动，齿轮的齿形即被准确地包络出来，从而形成完成的齿轮加工轨迹。



设备介绍

插齿机床是齿轮加工环节的一种专用设备，操作者往往具备本专业的理论基础，而对CNC基本不具备编程能力。所以如何能够结合产业机械的自身的工艺特点，完美的生成和处理加工程序数据，是把通用CNC打造成产业机械专用系统的关键一步。

机械设计为3轴伺服控制和1轴变频器控制：
1. B轴为旋转轴，称为工件轴，通过伺服电机驱动减速机构其带动被加工的齿轮毛坯旋转。
2. C轴为旋转轴，称为刀具轴，通过伺服电机驱动减速机构其带动插齿刀具旋转运动。
3. Y轴为水平直线轴，称为进给轴，通过伺服电机直接驱动滚珠丝杆，带动刀具工作台前后进给。
4. A轴为冲程主轴，称为主轴，通过变频电机通过减速箱驱动曲柄摇杆机构带动插齿刀具上下往复运动。

设备示意图 见下图

应用规划及效果

1. 机床要求能够加工直齿轮、齿轮的加工最大直径1.2米，最大齿轮模数16mm， 最大加工工件齿宽450mm。
2. 要求可以加工方式：内齿正转循环加工，外齿正传循环加工，内齿反转循环加工，外齿正转循环加工，4种基本加工方式。
3. 其中X轴、Y轴、Z轴3轴伺服要求具有插补功能，这样可以实现以切线方向逐渐切削齿轮加工。
4. 机械加工时，各伺服轴的进给速率与主轴相关，为每冲程进给，并且可以任意修调。
5. 连续零件自动加工时，应保证足够的绝对精度，不会产生累计误差。
本案方案的实施除了利用中达电通PUTNC-H4系列数控系统支持标准G代码编程外，更是利用系统MACRO宏指令编程功能，完全可以满足机床程序编辑要求

通过这种方案，最终用户无须具备NC编程的知识和能力，只需根据编辑对话框的要求填入相应工艺参数，就可以通过PLC和宏程序NC运算自动计算，实现齿轮加工数据的自动生成，是齿轮编程的最佳应用方案。