[发明专利]一种面齿轮磨削专用砂轮数控修整控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种面齿轮磨削专用砂轮数控修整控制装置及控制方法，适用于任何模数、压力角的面齿轮磨削专用砂轮的修整加工。

背景技术

砂轮修整是使用修整工具将砂轮修整成形或修去磨钝的表层，以恢复砂轮工作表面的磨削性能和正确的几何形状的操作过程。在使用面齿轮专用磨床对面齿轮进行磨削加工的过程中，对砂轮的尺寸、形状、几何角度等进行修整，是保证加工出的面齿轮型面正确性及表面质量的必需环节。

面齿轮专用磨床使用渐开线廓型的砂轮，对面齿轮的齿面通过展成运动进行精加工。若使用成型金刚滚轮对砂轮型面进行修整，则对金刚滚轮的制造精度要求高，型面复杂，金刚滚轮的制造误差、安装误差、机床误差综合作用后，修整的砂轮误差大，对展成加工的齿面精度影响大，且成型法修整时磨削接触面积大，发热高，不具有通用性，实际生产应用使用及维护困难。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种面齿轮磨削专用砂轮数控修整加工控制装置及加工控制方法，实现面齿轮磨削专用砂轮的高效、高精度修整加工。

本发明的技术解决方案如下：

1、一种面齿轮磨削专用砂轮数控修整控制装置，包括：砂轮主轴单元(1)、砂轮修整器(2)、控制装置(3)及传动机构(4)；所述砂轮主轴单元(1)包括主轴电机(5)，进给电机(6)，砂轮主轴箱(7)、砂轮(8)、拖板I(9)、床身I(10)、回转工作台(11)、拖板II(12)、底座(13)，砂轮(8)安装在砂轮主轴箱(7)上，砂轮主轴箱(7)通过床身I(9)上的拖板I(9)、回转工作台(11)、拖板II(12)、传动机构(4)安装在底座(13)上；所述砂轮修整器(2)包括金刚滚轮(14)、修整器主轴箱(15)、拖板III(16)、床身II(17)、主轴电机(5)、进给电机(6)和底座(13)，金刚滚轮(14)安装在修整器主轴箱(15)上，修整器主轴箱(15)通过拖板III(16)安装在床身II(17)上，床身II(17)安装在底座(13)上；所述传动机构(4)包括联轴器(18)、丝杠螺母(19)、执行机构联接器(20)和滚珠丝杠(21)，进给电机(6)通过联轴器(18)与滚珠丝杠(21)相联，丝杠螺母(19)在滚珠丝杠(21)上移动形成滚珠丝杠螺母副，丝杠螺母(19)通过螺钉与执行机构联接器(20)相联接，执行机构联接器(20)通过螺钉与执行机构相联接；控制装置(3)包括工控机(22)、SERCOS卡(23)、控制面板(24)、SERCOS光纤(25)、KE整流供电模块(26)、KW主轴控制模块(27)、KW进给控制模块(28)和PLC-IO模块(29)；SERCOS卡(23)通过ISA插口安装在工控机(22)上；控制面板(24)通过控制线与SERCOS卡(23)连接，并发出各种控制指令；SERCOS卡(23)通过SERCOS光纤(25)与KE整流供电模块(26)和KW主轴控制模块(27)、KW进给控制模块(28)相连；KW主轴控制模块(27) 与主轴电机(5)连接；KW进给控制模块(28)通过控制线与进给电机(6)连接；工控机(22)为控制装置的核心部件，负责控制数据的计算和产生，SERCOS卡(23)负责数据的发送和接收；工作时，工控机(22)根据修整加工原理进行计算，得到各个轴的运动位置指令数据，然后通过ISA插口将指令数据写入SERCOS卡(23)，SERCOS卡(23)将指令数据通过SERCOS光纤(25)发送给KW主轴控制模块(27)和KW进给控制模块(28)，实现主轴电机和进给电机的控制，并接收KW主轴控制模块(27)和KW进给控制模块(28)反馈的电机实际位置数据，做闭环控制；砂轮(8)与金刚滚轮(14)的旋转实现修整时两条轴的主运动，金刚滚轮(14)随修整器主轴箱(15)通过拖板III(16)进行e向进给运动，砂轮(8)转动的同时通过拖板I(9)进行y向进给运动，通过拖板II(12)进行z向进给运动。

2、一种面齿轮磨削专用砂轮数控修整控制方法，其特征在于实现步骤如下：

A.根据砂轮(8)和金刚滚轮(14)的型面及加工要求，确定对刀位置及修整加工程序；

B.将SERCOS卡(23)通过ISA插口安装在工控机(22)上；工控机(22)根据输入的加工程序及修整加工原理进行计算，得到各个轴的运动位置指令数据，然后通过ISA插口将指令数据写入SERCOS卡(23)；