1=SimSun摘要针统平面次包杆赚结构加工精度等方晷些,本1蜗杆的磨削原理平面包络法磨削,实际上就是用平面砂轮分别磨出蜗杆齿的两个侧面。
平面是形成蜗杆齿面的母平面。砂轮平面不仅要与蜗杆截面内主基圆2相切,而且还要求倾斜个和母平面倾斜角度相等的角度。所以砂轮的端面应是个精确平面,这个平面代相配的个齿面,因此,加工前应根据蜗杆蜗轮副的啮合要求调整砂轮加工面与基圆2相切;再根据蜗杆螺旋角,使砂轮偏转个角度,使之与基圆锥相切2,还要调整回转工作台,以保证回转工作台的中心与工件中心的距离1等于蜗杆蜗轮啮合副的中心距。在保证了这些要求之后,为使砂轮处于工件的个合理的位置,还要考虑砂轮头的上下调整,砂轮头的前后调整,在加工中,回转工作台作回转运动使砂轮以,为圆心作回转,砂轮工作面形成个基圆锥2,与此同时,工件轴与回转运动起实现轴联动完成啮合成形加工。
2传统的平面次包络磨削分析传统的平面次包络下简称平面包磨削方法是基于的加工原理实现的,通常是采用蜗轮蜗杆为传动副的回转工作台1中的6带动砂轮架1中的3作绕圆心0的回转运动。机床还有多层工作台,可移动回转工作台调整中心距调整磨削面与基圆相切以及调整砂轮架的横向纵向和砂轮架垂直方向的垂直运动。
这种以蜗杆蜗轮为传动副的回转工作台的结构方式的机床有定的局限性,例如在加工中心距较大的蜗杆时,机床的回转工作台必须相对于工件向后移动较大距离,加工较小中心距蜗杆时,机床的回转工作台中心必须相对于工件向前移动较大距离,在这种情况下回转工作台来回运动范围很大,特别是加工小中心距工件时,回转工作台必须与工件靠的很近,由于砂轮及砂轮头较大4,在这种情况下,为获得正确的加工位置,砂轮头必须后退较大的距离,这就造成机床结构复杂,以及些相应结构问和刚度问。考虑到这种情况,我们提出个新方案,即轴联动数控磨削机床,下面进行介绍。
3多轴联动磨床方案1基本原理多轴联动磨床新方案的工作原理3,双层工作台上安装了可绕自身旋转的磨削头,轴联动实现圆插补,带动磨削头作轨迹为圆的平移运动,与此同时如让磨削头按定方向定规律沿自身轴的回转中心,作尺旋转运动,实现尺轴联动即可保证砂轮的工作面始终与基圆相切。它们与蜗杆的主回转运动贾合成即实现轴联动,就可实现蜗杆与蜗轮的啮合运动完成整个加工。其效果与用蜗杆蜗轮带动砂轮头回转样。这里应强调,在轴联动过程中必须正确确定运动参数,包括插补中心的确定插补圆半径磨削头回转运动只的速度等等。只有当联动的运动参数正确选定后,砂轮工作面才能实现与蜗杆工件之间的正确哺合关系。
联动运动分析,插补中心0的确定以加工工件的位置为基准,插补圆的圆心由工件蜗杆蜗轮啮合副的中心距1决定。它也是蜗杆的基圆圆心,这个插补圆心可以通过数控编程实现,所以它的确定是非常灵活也是容易实现的。这样就不必为了制造大中心距的蜗杆而制造大型的磨床,大大简化了磨床结构。调整也更为方便。
插补半径的确定是简化后的磨削头其中入加工蜗杆的砂轮刀尖为磨削头的回转中心,只有当插补半径选择以砂轮转台的回转中心,到插补圆心,的距离为半径,再进行相应的尺回转进行角度补偿,才能保证砂轮工作面与基圆相切同时保证砂轮刀尖始终在切削圆上。
回转运动只的确定削头自身的回转运动尺,砂轮刀尖移动的轨迹就是中的虚线圆,与基圆不同心;刀尖由位置1逆圆弧插补到位置2,即以看出这时刀尖的位置入跑到,超出了圆的轨迹,要使工作面与基圆相切,必须把磨削头绕中心转角度进行补偿。经研究发现,磨削头绕自身的回转中心,回转的角度与圆插补轨迹的回转角度有定的几何关系以下是对此几何关系的详细证明磨削圆的圆心,入为砂轮刀尖,7为砂轮架回转中心,若没有砂轮围绕砂轮架回转中心的旋转,砂轮回随工作台的插补运动,转过任角度平动到,1搡7位置,为使刀尖人1到达理想的磨削圆上,砂轮绕砂轮架回转中心,转动角度0,到达理想位置,1.下证明,与0之间的几何关系砂轮是固定在砂轮架上的,故人8=人人与,人1都是磨削圆半径,入=,入1;由于0147是018平动得来的转动的角度,与回转工作台随插补运动转过的角度0相等时,砂轮刀尖的位置正好在磨削圆上,满足加工要求。
同理,可以证明插补误差角形只要插补误差旦确定,在整个插补过程中所引起的砂轮刀尖误差是不变的1它不会随着回转中心转动角度的大小而发生改变。
根据设计原理,机床的结构及电机的安装6所不,磨床的主要运动有下转第页演说明演说明。机I设置置中的移动轨迹可以看出,移动机器人小车的行为现出比较好的致性连续性和稳定性。
5结论行移动机器人路径规划,并对规划算法进行了仿真和实验研究。这里使用的模糊控制算法是直接型的,描述的是控制器的行为特性,可方便地进行整体系统建模,并可避开传统算法中存在的对移动机器人的定位精度敏感对环境信息依赖性强等缺点,此种算法可使移动机器人在任意复杂的平面未知环境里运行。
张文志等,基于改进的遗传算法和模糊逻辑控制的移动机器人导航机器人,2003,25王灏等,机器人的智能控制方法。国防工业出版社,2002.
第作者简介李彩虹,女,1970年生,山东招远人,硕士,讲师研究领域移动机器人导航技术。编辑钟兆义,回转工作台的横向运动;回转工作台的纵向运动;尺磨削头绕自身的转动;贾工件蜗杆的主回转运动;冗砂轮架竖直方向的移动;6机床尾架的横向运动;砂轮的主回运动;砂轮主轴头在垂直平面转动;回转台的横向和纵向运动完成在水平面的圆插补运动,磨削头的转动完成角度补偿,砂轮架竖直方向的运动和砂轮主轴头在垂直平面的转动完成砂轮切削面初始位置角度的调整,机床尾架的横向运动完成工件的夹紧。
4性能分析本方案可以根据加工不同中心距的蜗杆定义相应的插补圆心,来实现加工,这就不必像传统的磨床那样,靠移动工作台和砂轮架来满足中心距这样加工环面蜗杆的中心距就基本不受限制,工艺范围也扩大,调整也方便,自动化程度和精度也将进步提高,机床结构更紧凑。
4实验研究结论本方案采用轴联动蜗杆数控机床结构,运用现代数控插补技术,采用轴联动实现磨削加工。平面包蜗杆磨床的加工尺寸和工艺范围也得到了很大的提高,机床结构紧凑而合理。在理论分析的基础上,还通过基于5,1;1 works进行了磨床运动等的动态仿真,论证了这套方案的优越性并且切实可行。目前本项目已立项作为2工程重点支助项目,已进入开发研制工作,前期的理论研究为此提供了重要的理论基础和可靠的保证。
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刘又午,杜君文编著。数字控制机床河。北京机械工业出版社,1997.
钟约先,林享编著。机械系统计算机控制。北京清华大学出版社,2001.
戴署主编。金属切削机床。北京机械工业出版社,习吴友名编著数控机床加工技术南京东南大学出版第作者简介刘洁,女,198,年9月生,河南门峡人,硕士研究生。研究领域计算机控制。编辑钟兆义