[发明专利]一种基于西门子840D数控系统的滚齿加工方法

说明书

技术领域

本发明属于滚齿加工领域，具体的说是一种基于西门子840D数控系统的滚 齿加工方法。

背景技术

现今知名的数控滚齿机生产商，主要有美国格里森、德国希斯庄明等。国 内品牌中，南京二机床、宁江机床、重庆机床较为著名。由于滚齿机的工艺性 较强，很多大的生产商，都在自己的机器上，配套了相对较独立的控制系统。 尤其是滚齿功能，均采用了自己研发的产品。

SINUMERIK840D数控系统有着强大的计算通讯功能，它包括人机通讯MMC、 数控及驱动单元NCU及可编程逻辑控制器PLC三部分，适于各种复杂加工任务 的控制，具有优于其它系统的动态性能和控制精度。NCU数字控制单元是 SINUMERIK840D的中央控制单元，主要是执行NC程序(直线差补、圆弧差补等 轨迹运算)和保持与输入/输出端口的通讯。PLC的运算也在NCU中完成，NC和 PLC在物理结构上是一体的，合成在NCU单元中，但在功能上是相互独立的。MMC 人机通讯可实现外界与机床之间的通讯，具有显示和存储功能，还可编辑NC参 数和程序等。

840D标准的HMI(人机界面)，主要针对通用型数控机床，如车床、铣床、 加工中心等，但对于一些特殊的机床如滚齿机等，由于加工产品类型多，加工 零件的参数多，更换频繁，以及加工程序的编制与保存比较繁琐，840D标准的 HMI(人机界面)现有的功能往往满足不了工艺需求，常常出现误动作，为解决这 个问题，本发明提出一种基于西门子840D数控系统的滚齿加工系统。

发明内容

本发明主要针对数控滚齿加工产品类型多，加工零件的参数多，更换频繁， 加工工艺复杂，以及加工程序的编制与保存比较繁琐这些问题，提供一种基于 西门子840D数控系统的滚齿加工方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于西门子840D数控系 统的滚齿加工方法，包括以下步骤：

设定加工参数和加工条件；

根据加工工艺公式得到加工滚齿所需的起点、终点和角度；

将加工参数、加工条件以及滚齿的参数输入至数控系统，数控系统实现滚 齿的加工。

所述加工参数包括滚刀头数、工件齿数、工件模数、工件螺旋角、压力角、 全齿深系、全齿深、滚刀升角、刀架偏角，窜刀起点、窜刀终点、窜刀量、窜 刀间隔、是否窜刀，对刀转速、对刀转向。

所述加工条件包括加工种类为锥齿轮，滚切方式为逆铣，主轴转向为正转、 进给方式为轴向进给，设定入刀定位点、循环安全距离、加工主轴转速、空行 程进给率、加工刀数、加工进给率、工件底面坐标、工件顶圆直径、轴向加工 长度、滚刀顶圆直径、加工暂停时间，并且对每次进刀分别定义主轴转速、轴 向进给率、切向进给率、齿深切深、趋进长度、切出长度。

所述加工工艺公式为

tanα=R47-R452×R55]]>

Z_终＝R69-R[CUTNUM+90]

其中，锥齿轮在X、Z轴的起点坐标为X_起、Z_起，终点坐标为X_终、Z_终，α为 角度，R45为小端直径、R47为大端直径、R51为滚刀顶圆直径、R55为轴向加 工长度、R69为工件底面坐标、CUTNUMR为加工刀数、[CUTNUM+90]为倒 数第CUTNUM刀的趋进长度、R[CUTNUM+30]为倒数第CUTNUM刀的齿深 切深。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明通过专用界面直接输入工件参数、刀具参数、工艺参数等建模并 最终自动生成NC程序。

2.嵌入数控系统中，直接在数控机床上实现，更加方便、快捷。

3.对操作人员的要求也更低，只需键入一些参数即可实现滚齿加工。

附图说明