数控技术在蜗杆铣齿机的应用.docVIP

精品论文 参考文献 数控技术在蜗杆铣齿机的应用 The Application of CNC Technology in Worm Gear Milling Machine杜晓龙DU Xiao-long（陕西省机械研究院，咸阳712000）（Mechanical Design Institute of Shaanxi Province，Xianyang 712000，China）摘要院将数控技术应用于专用设备是企业发展的一个创新，对企业、社会的发展起到了推动作用，提高了企业的制造能力和水平，具有很重要的现实意义。 　　Abstract: The application of CNC technology in special equipment is an innovation in the development of enterprises. It promotes thedevelopment of the enterprise and society, improves the enterprises manufacturing ability and level and has very important practical significance.关键词院数控技术；蜗杆铣齿机；应用；效率Key words: CNC technology；worm gear milling machine；application；efficiency中图分类号院TG547 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）01-0037-020 引言经济的飞速发展，使得市场经济的竞争日益激烈，为了适应竞争激烈的市场环境，企业必须从经济效益和社会效益考虑，提高自身的生产效率，缩减成本，来适应市场经济。在市场调研过程中，企业对装备工业的技术水平和现代化程度要求随之增高，以提高制造能力和水平，提高对动态多变的市场经济的适应能力和竞争能力。 　　因此，数控技术在现代制造业中，占据主导地位。在A公司考察过程中，该公司提出将数控技术应用于蜗杆铣齿机（专用设备），以提高生产效率和加工质量，降低工人劳动强度，从而实现提高经济效益和社会效益。 　　1 蜗杆铣齿机工作原理及效率蜗杆铣齿机，作为专用设备，主要用于圆弧多头蜗杆轴的加工。如图1 所示，其工作原理为：工件10 采用一夹一顶的装夹方式，主动力为主电机1 带动工件10 及刀架11 旋转，刀架进给通过进给电机5 带动进给丝杠13，传动刀架快速移动，进刀通过进给手轮6 手摇使刀架匀速进给，工件10 旋转与刀架11 旋转比例通过挂轮调整比例，铣刀玉、域、芋每一圈同时对工件同一螺旋槽的两侧及底部进行一次加工（单头蜗杆），如果为双头蜗杆，则调整挂轮，通过刀架旋转两圈对蜗杆进行一次加工，然后通过手摇轮进刀，再进行加工。由于次加工过程需要人工进给，并且记忆刀架旋转圈数，才可以进刀，并且加工余量大，操作人员劳动强度大，如出现遗漏，必须重新进行加工，且加工精度不高，必须专人专机，从而，使得加工效率低，操作人员劳动强度大，产品质量不高，废品率高。从而影响企业的生产效率及经济效益。 　　 2 提出问题与方案设计为了改变上述现状，A 公司提出将数控技术应用于蜗杆铣齿机设备上，要求通过数控技术改变机床的加工精度和减小操作者的劳动强度，从而提高生产效率，降低成本。 　　通过对上述蜗杆铣齿机的工作原理及运行过程中出现的弊端的分析，要达到要求，必须改变设备的传动精度及进给方式，工件旋转采用主轴伺服电机，以实现分度精准，传动采用滚珠丝杠副传动，提高进给精度，刀架旋转采用分圈技术，并将旋转改为精密涡轮蜗杆副传动，伺服电机进行分度，可实现快速旋转和匀速切削，并能与工件旋转进行插补运动。经过改进可以全面提高产品的加工精度及其质量，减小操作者劳动强度，缩减操作人员数量，缩短加工时间，从而提高生产效率和经济效益。 　　3 数控技术在蜗杆铣齿机的应用工作原理及效率将数控技术运用于蜗杆铣齿机，如图2 所示，其工作过程是：加工程序经数控系统运行，对各轴发出运动指令，经过伺服驱动器控制各轴伺服电机运转。其数控系统的控制工作过程为：程序在数控系统运行，由运动指令控制各轴移动或旋转，具体完成过程如图3 所示，数控系统发出指令给伺服驱动器，伺服驱动器驱动伺服电机运转，通过旋转编码器将位移反馈回驱动器进行比对，再有驱动器将信息返回系统，以保证位移的准确，从而保证加工精度。 　　数控蜗杆铣齿机的工作原理：伺服主轴电机2 接受到运动指令，进行旋转，带动工件旋转或定向、分度等位移，根据蜗杆螺距与头数不同，系统根据程序发出相应的指令。同时，进给电机8 带动滚珠丝杠副7 转动，使刀架做前后位移（进刀或退刀），主轴旋转时，刀架旋转伺服电机5