基于手輪脈沖發(fā)生器的數控弧齒錐齒輪銑齒機動力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于手輪脈沖發(fā)生器的數控弧齒錐齒輪銑齒機動力系統(tǒng)，包括：電機、動力部件、可編程控制器；以及手輪脈沖發(fā)生器；刀頭部件包括刀盤主軸、以及安裝于刀盤主軸上的刀具；其中：動力部件包括由A齒輪和A’齒輪嚙合而成的A齒輪組、由B齒輪和B’齒輪嚙合而成的B齒輪組、由C齒輪和C’齒輪嚙合而成的C齒輪組、由D齒輪和D’齒輪嚙合而成的D齒輪組；A齒輪與電機的輸出軸相連接，A’齒輪通過傳動軸與B齒輪連接，B’齒輪通過傳動軸與C齒輪連接，C’齒輪通過傳動軸與D齒輪連接；D’齒輪與刀盤主軸連接。通過采用上述技術方案，本實用新型具有操作簡單方便、加工效率高和加工精度好的特點。
【專利說明】基于手輪脈沖發(fā)生器的數控弧齒錐齒輪銑齒機動力系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及銑齒機【技術領域】，特別是涉及一種基于手輪脈沖發(fā)生器的數控弧齒錐齒輪銑齒機動力系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]數控弧齒錐齒輪銑齒機在精銑齒輪時，為保證齒輪加工精度，必須找正調整銑齒刀盤的內外刀頭的刀高和徑向跳動在0.002以內，這就要求機床刀具主軸能低速、正反轉往復運動。
[0003]數控弧齒錐齒輪銑齒機在精銑齒輪時，為保證粗切開槽后的齒輪凸凹面同時加工，并且加工均勻，必須將銑齒刀入齒槽后低速正反轉旋轉，并且調整加工工件或移動機床的工件軸Y軸，進行齒輪精銑前的對刀工作。使銑刀盤的外刀、內刀和加工齒輪的凸凹面縫隙一致，保證用雙面滾切法加工齒輪時，齒輪的凸凹面同時加工。
[0004]設計數控弧齒錐齒輪銑齒機時，考慮到機床成本，刀具主軸驅動一般不采用NC伺服模塊主軸驅動，而采用主軸變頻器和交流變頻電機驅動。由于主軸變頻器沒有”手脈”輸入接口，交流變頻電機沒有零態(tài)轉矩和準停功能，實現不了刀具主軸的“手脈”控制功能和低速準停控制功能。只能設計機械調刀裝置結構，來滿足機床找刀、調刀、對刀功能的要求。
[0005]如圖1所示:一種傳統(tǒng)數控弧齒錐齒輪銑齒機的動力裝置結構圖；主要包括:第一齒輪1_1、第二齒輪1_2、第二齒輪1-3、第四齒輪1-4、第五齒輪1-5、第六齒輪1-6、刀盤主軸1-7、以及手搖手輪1-8 ;其中:第一齒輪1-1和第二齒輪1-2相嚙合；第三齒輪1-3和第四齒輪1-4相嚙合；第四齒輪1-4和第五齒輪1-5相嚙合；第五齒輪1-5和第六齒輪1-6相嚙合；第二齒輪1-2和第三齒輪1-3通過傳動軸連接，第六齒輪1-6和刀盤主軸1-7通過傳動軸連接；刀盤主軸1-7上安裝有刀具；所述手搖手輪1-8通過傳動軸與第一齒輪1-1連接；此機構工作原理為:工程師通過旋轉手搖手輪1-8，從而通過傳動軸、上述多個齒輪之間的動力傳遞作用，進而實現銑刀盤找刀、調刀、對刀的功能。
[0006]顯而易見，上述依靠人力實現刀具的動作、已經很難滿足科技發(fā)展對生產效率、加工精度的要求。
實用新型內容
[0007]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種操作簡單方便、能夠提高工作效率和加工精度的基于手輪脈沖發(fā)生器的數控弧齒錐齒輪銑齒機動力系統(tǒng)。
[0008]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:
[0009]一種基于手輪脈沖發(fā)生器的數控弧齒錐齒輪銑齒機動力系統(tǒng)，包括:
[0010]為所述動力系統(tǒng)提供動力源的電機；
[0011]帶動刀頭部件動作的動力部件；所述刀頭部件包括刀盤主軸、以及安裝于刀盤主軸上的刀具；
[0012]用于控制所述電機動作的可編程控制器；
[0013]以及與所述可編程控制器實現數據交換的手輪脈沖發(fā)生器；其中:
[0014]所述動力部件包括由A齒輪和A’齒輪嚙合而成的A齒輪組、由B齒輪和B’齒輪嚙合而成的B齒輪組、由C齒輪和C’齒輪嚙合而成的C齒輪組、由D齒輪和D’齒輪嚙合而成的D齒輪組；所述A齒輪與電機的輸出軸相連接，A’齒輪通過傳動軸與B齒輪連接，B’齒輪通過傳動軸與C齒輪連接，C’齒輪通過傳動軸與D齒輪連接；D’齒輪與刀盤主軸連接。
[0015]作為優(yōu)選技術方案，本實用新型還采用了如下的技術特征:
[0016]所述電機為交流異步伺服電機。
[0017]所述可編程控制器與電機的主軸伺服控制器電連接。
[0018]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0019]1、通過采用上述技術方案，工程師在使用過程中，可以利用手輪脈沖發(fā)生器控制可編程控制器，進而實現電機通過動力部件控制刀頭部件的過程，因此操作極其簡單方便；同時也能夠節(jié)省大量的人力；
[0020]2、由于采用了電子部件(手輪脈沖發(fā)生器、可編程控制器、主軸伺服控制器、交流異步伺服電機)實現動作控制，因此整個控制過程精度更高，效率也更高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021 ]圖1是傳統(tǒng)數控弧齒錐齒輪銑齒機動力裝置；
[0022]圖2是本實用新型中數控弧齒錐齒輪銑齒機動力系統(tǒng)；
[0023]圖3是本實用新型的電路圖；
[0024]圖4是本實用新型中手輪脈沖發(fā)生器的控制原理圖。
[0025]其中:1-1、第一齒輪；1-2、第二齒輪；1-3、第二齒輪；1-4、第四齒輪；1-5、第五齒輪；1-6、第六齒輪；1-7、刀盤主軸；1-8、手搖手輪；2_0、電機；2_1、A齒輪；2_2、A’齒輪；2-3、B 齒輪；2-4、B’ 齒輪；2-5、C 齒輪；2_6、C’ 齒輪；2_7、D 齒輪；2_8、D’ 齒輪；2_9、刀盤主軸。

【具體實施方式】
[0026]為能進一步了解本實用新型的實用新型內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0027]請參閱圖2，一種基于手輪脈沖發(fā)生器的數控弧齒錐齒輪銑齒機動力系統(tǒng)，包括:
[0028]為所述動力系統(tǒng)提供動力源的電機2-0 ；
[0029]帶動刀頭部件動作的動力部件；所述刀頭部件包括刀盤主軸2-9、以及安裝于刀盤主軸2-9上的刀具；
[0030]用于控制所述電機2-0動作的可編程控制器；
[0031]以及與所述可編程控制器實現數據交換的手輪脈沖發(fā)生器；其中:
[0032]所述動力部件包括由A齒輪2-1和A’齒輪2-2嚙合而成的A齒輪組、由B齒輪2_3和B’齒輪2-4嚙合而成的B齒輪組、由C齒輪2-5和C’齒輪2_6嚙合而成的C齒輪組、由D齒輪2-7和D’齒輪2-8嚙合而成的D齒輪組；所述A齒輪2_1與電機2-0的輸出軸相連接，A’ 2-2齒輪通過傳動軸與B齒輪2-3連接，B’齒輪2_4通過傳動軸與C齒輪2_5連接，C’齒輪2-6通過傳動軸與D齒輪2-7連接；D’齒輪2-8與刀盤主軸2_9連接。由于可編程控制器和手輪脈沖發(fā)生器均為現有技術，因此對其電路結構此處不做贅述；
[0033]本具體實施例的工作原理為:工程師可以利用手輪脈沖發(fā)生器可以向可編程控制器發(fā)送如下控制指令:比如電機開啟或關閉、電機的正轉和反轉、以及電機轉速的調整；隨后可編程控制器將所述控制指令轉達給電機控制部件，電機控制部件進而實現對電機的控制，最終電機通過動力部件實現對刀頭部件的控制；從而完成找刀、調刀的動作；
[0034]作為優(yōu)選實施例，為了提高加工精度，在上述優(yōu)選實施例的基礎上:所述電機2-0為交流異步伺服電機。
[0035]請參閱圖3和圖4，所述可編程控制器與電機的主軸伺服控制器電連接；本具體實施例中，主軸伺服控制器的型號為MS-S系列主軸伺服控制器，當使用刀具主軸“手脈”功能進行找刀、調刀、對刀時，接通機床操作面板按鍵(即開啟可編程控制器)，使輸出信號Q4.6 = 1，這時中間繼電器KA14、中間繼電器KA15同時吸合，中間繼電器KA14接通主軸伺服控制器的“手脈”使能X5，同時斷開速度到達信號Y3(為防止“手脈”搖動時，速度到達控制繼電器頻繁通斷損壞)，中間繼電器ΚΑ15吸合，其開點使手輪脈沖發(fā)生器與主軸伺服控制器的JENC2端子連接。這樣就可以實現手輪脈沖發(fā)生器控制主軸的正反轉及轉速了。
[0036]當不使用刀具主軸“手脈”功能進行找刀、調刀、對刀時，斷開機床操作面板按鍵，使輸出信號Q4.6 = 0，這時中間繼電器ΚΑ14、中間繼電器ΚΑ15同時斷開，中間繼電器ΚΑ14使主軸伺服控制器“手脈”使能Χ5復位，速度到達信號Υ3有效，主軸使能由主軸伺服控制器JIN的端子Χ2、Χ3控制，主軸速度由系統(tǒng)給出的(0-10V電壓)的模擬量到主軸伺服控制器的JANO端子的ANO和GND控制。這時ΚΑ15的閉點使手輪脈沖發(fā)生器與數控系統(tǒng)連接，從而控制系統(tǒng)的NC軸運動。
[0037]以上對本實用新型的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于手輪脈沖發(fā)生器的數控弧齒錐齒輪銑齒機動力系統(tǒng)，其特征在于:包括: 為所述動力系統(tǒng)提供動力源的電機； 帶動刀頭部件動作的動力部件；所述刀頭部件包括刀盤主軸、以及安裝于刀盤主軸上的刀具； 用于控制所述電機動作的可編程控制器； 以及與所述可編程控制器實現數據交換的手輪脈沖發(fā)生器；其中: 所述動力部件包括由A齒輪和A’齒輪嚙合而成的A齒輪組、由B齒輪和B’齒輪嚙合而成的B齒輪組、由C齒輪和C’齒輪嚙合而成的C齒輪組、由D齒輪和D’齒輪嚙合而成的D齒輪組；所述A齒輪與電機的輸出軸相連接，A’齒輪通過傳動軸與B齒輪連接，B’齒輪通過傳動軸與C齒輪連接，C’齒輪通過傳動軸與D齒輪連接；D’齒輪與刀盤主軸連接。
2.根據權利要求1所述的基于手輪脈沖發(fā)生器的數控弧齒錐齒輪銑齒機動力系統(tǒng)，其特征在于:所述電機為交流異步伺服電機。
3.根據權利要求2所述的基于手輪脈沖發(fā)生器的數控弧齒錐齒輪銑齒機動力系統(tǒng)，其特征在于:所述可編程控制器與電機的主軸伺服控制器電連接。
【文檔編號】B23F23/00GK204194977SQ201420643560
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權日:2014年10月30日
【發(fā)明者】劉家蘭, 杜鴻起, 劉金凱, 馬建華, 陳義召 申請人:天津第一機床總廠