YK7380數(shù)控成形砂輪磨齒機(jī)是一種適用于冶金、礦山、機(jī)車、船舶、化工、發(fā)電設(shè)備、航空航天等重型機(jī)械傳動中高精度圓柱齒輪加工的精密金屬切削機(jī)床。其加工原理為成形法磨削,即將砂輪軸截面截形修整為與齒輪齒槽相適應(yīng)的截面,進(jìn)行成形磨削加工。該機(jī)床動作及操作簡單,加工精度高、效率高、可靠性及穩(wěn)定性高、自動化操作程度高、全數(shù)控、適用性強(qiáng)、加工對象種類多、齒輪修形靈活等特點(diǎn),與傳統(tǒng)的展成法相比有著明顯的不可替代的優(yōu)勢。
數(shù)控成形砂輪磨齒機(jī)具有磨削功率大、幾何精度、運(yùn)動精度、控制精度及精度保持性、機(jī)床可靠性、工作穩(wěn)定性要求較高的特點(diǎn)。
為了保證機(jī)床運(yùn)動和支撐的高精度、高剛性的要求,各負(fù)載軸(立柱徑向進(jìn)刀軸X軸、立柱拖板運(yùn)動軸Z軸、圓工作臺旋轉(zhuǎn)軸C軸)均由滾動直線導(dǎo)軌改為靜壓導(dǎo)軌,減少了滾動直線導(dǎo)軌在較大負(fù)載的情況下容易出現(xiàn)爬行和滯后的情況,機(jī)床定位精度尤其是動態(tài)運(yùn)動精度大大提高,從而保證了工件的加工精度。
機(jī)床靜壓系統(tǒng)采用了恒流系統(tǒng)。恒流靜壓的原理是在機(jī)床設(shè)計允許范圍內(nèi)不論負(fù)載如何變化,靜壓泵站對每個靜壓油腔均供應(yīng)恒流量的靜壓油。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)整方便,易于控制,對靜壓油清潔度要求相對較低,而且對靜壓油油溫的變化不敏感,提高了機(jī)床的穩(wěn)定性。另外為保證機(jī)床靜壓系統(tǒng)的穩(wěn)定工作,機(jī)床各導(dǎo)軌靜壓油在回油過程中,均采用兩級過濾以保證靜壓油的清潔。靜壓泵采用德國福鳥公司多頭齒輪泵,該泵流量準(zhǔn)確穩(wěn)定且對油的清潔度要求相對較低,工作穩(wěn)定可靠。靜壓油箱選用既有制冷又有加熱的油溫恒溫控制系統(tǒng),提高了機(jī)床靜壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
機(jī)床的其余主要運(yùn)動導(dǎo)軌(如砂輪修整器導(dǎo)軌)采用了瑞士SCHNEEBERGER公司高精度滾針式直線導(dǎo)軌,保證了很高的運(yùn)動剛性和運(yùn)動精度。
機(jī)床數(shù)控軸均采用全閉環(huán)控制。各軸測量反饋元件均選用德國HEIDENHAIN公司高精度光柵。數(shù)控系統(tǒng)選用NUM power 1050數(shù)字伺服系統(tǒng),該系統(tǒng)比普通模擬量伺服系統(tǒng)精度更高,運(yùn)算速度更快,尤其是抗干擾能力獲得極大提高。
修整器絲桿選用2毫米小螺距絲桿,以提高電機(jī)轉(zhuǎn)速,解決電機(jī)低速特性較差的缺點(diǎn),使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。使用小螺距絲桿還可以增大減速比,使伺服電機(jī)運(yùn)動誤差得到更大的衰減,減小了電氣系統(tǒng)誤差對機(jī)械運(yùn)動精度的影響,從而提高修整器運(yùn)動精度。
機(jī)床圓工作臺消隙結(jié)構(gòu)采用單蝸輪+液壓馬達(dá)消隙,消隙力可調(diào),結(jié)構(gòu)簡單可靠,提高了穩(wěn)定性。
另外,為了工件調(diào)整和測量方便,該機(jī)床配備了隨機(jī)測量系統(tǒng)。
在軟件方面,自主開發(fā)了包括截形計算、齒輪常用數(shù)據(jù)庫、隨機(jī)測量等系列功能的程序包。程序界面友好、操作簡單,使用戶使用更加得心應(yīng)手。
數(shù)控軸數(shù)
該機(jī)床為7軸數(shù)控,全部采用閉環(huán)控制
⑴ 立柱徑向進(jìn)刀軸 X軸
⑵ 立柱拖板運(yùn)動軸 Z軸
⑶ 砂輪架旋轉(zhuǎn)軸 A軸
⑷ 圓工作臺旋角軸 C軸
⑸ 砂輪架軸向運(yùn)動軸 V軸
(6)砂輪修整軸 W軸
(7)金剛石滾輪旋轉(zhuǎn)軸 S軸
機(jī)床性能
⑴磨削效率高。
利用成形法磨削齒輪,由于砂輪與齒輪磨削接觸面積大,單位時間磨削量大,磨削效率高。另外在用成形法磨削齒輪時,由于磨具電主軸功率大,冷卻系統(tǒng)選用大流量冷卻裝置,可采用深切緩進(jìn)給磨削技術(shù),磨除率高,并且減少粗磨循環(huán)次數(shù),提高機(jī)床磨削效率。
⑵加工精度高。
該機(jī)床采用數(shù)字式伺服系統(tǒng),配備全閉環(huán)位置檢測元件,而且機(jī)床工作時本身動作相對簡單且運(yùn)動平穩(wěn),無沖擊,從而實(shí)現(xiàn)了很高的機(jī)床運(yùn)動精度。另外,再利用磨削軟件系統(tǒng)的誤差校正功能,提高了機(jī)床加工精度,并可輕松實(shí)現(xiàn)各種特殊齒形的磨削。
⑶工件檢測方便。
YK7380數(shù)控成形砂輪磨齒機(jī)所有數(shù)控軸均采用全閉環(huán)控制,在不受磨削力的情況下,光柵和數(shù)控系統(tǒng)檢測精度遠(yuǎn)高于工件加工精度,精度已達(dá)到測量精度要求,可做測量軸使用。并且可直接打印測量數(shù)據(jù),省去了齒輪拆卸、運(yùn)送、檢測、以及再重新調(diào)整機(jī)床磨削。大大提高了機(jī)床工作效率。
(4)工作環(huán)境好
機(jī)床采用全封閉罩殼,冷卻系統(tǒng)選用大流量、高揚(yáng)程冷卻泵,并配有恒溫制冷設(shè)備,并且配置有靜電吸霧裝置,及時有效處理機(jī)床內(nèi)部油霧,工作環(huán)境干凈、衛(wèi)生。
機(jī)床規(guī)格介紹
加工范圍
最大齒頂直徑 φ800mm
最小齒根直徑 φ100mm
模數(shù) 2~20
齒數(shù) 不限
最大直齒寬度 500mm
螺旋角 ±45°
工作臺最大載荷 2000kg
主要機(jī)械參數(shù) 磨具功率 20KW((max)
砂輪直徑 φ400~300mm
砂輪厚度 63mm
砂輪中心距臺面最小 320mm
工作臺直徑 φ650mm
尾架距臺面高度 700~1200mm
工作臺高度 980mm
YK7380數(shù)控成形砂輪磨齒機(jī)軟件系統(tǒng)主要包含以下功能模塊:
1.齒輪的幾何參數(shù)計算模塊
包括標(biāo)準(zhǔn)的、變位的、修形的直(斜)齒圓柱齒輪的幾何參數(shù)計算以及常用工藝參數(shù)、測量參數(shù)計算,同時向數(shù)據(jù)庫中錄入基本的工件數(shù)據(jù)。
2.成形砂輪截形計算模塊
根據(jù)工件的基本參數(shù)及用戶對所加工齒輪的特殊要求,包括齒形修形參數(shù)、齒向修形參數(shù)、齒頂及齒根過渡曲線參數(shù)等,自動計算出精確的砂輪截形數(shù)據(jù),滿足用戶對齒輪的各種特殊磨削要求。
3.磨削工藝參數(shù)及磨削加工程序自動生成模塊
根據(jù)用戶輸入的齒輪工藝參數(shù)和磨削參數(shù),如磨削工件的材料、硬度、精度以及機(jī)床所選用砂輪規(guī)格、磨料、結(jié)合劑等,自動生成磨削齒輪加工的G代碼。用戶可以直接使用此G代碼進(jìn)行磨削,也可以進(jìn)行人工干預(yù)和調(diào)整。
4.隨機(jī)測量程序模塊
機(jī)床的隨機(jī)測量系統(tǒng),可根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制齒形、齒向、周節(jié)、累積等齒輪測量圖,并可打印輸出或保存,供用戶對當(dāng)前磨削效果進(jìn)行分析。程序也可對測量結(jié)果進(jìn)行自動分析和判斷。并對機(jī)床參數(shù)和砂輪截形數(shù)據(jù)進(jìn)行自動修正。
5.工件參數(shù)及加工程序管理模塊
實(shí)現(xiàn)所有磨削工件的幾何參數(shù)、工藝參數(shù)及加工程序的數(shù)據(jù)庫管理,達(dá)到安全、直觀、易用的目的。隨著機(jī)床使用的不斷成熟,用戶的操作經(jīng)驗(yàn)將被記錄在此數(shù)據(jù)庫中,逐漸形成一些成熟、典型的磨削工藝,便于用戶隨時調(diào)用、查詢、參考。