新技術(shù)帶來(lái)的機(jī)床功能提高

　　洛陽(yáng)科銳機(jī)電設(shè)備有限公司的主打產(chǎn)品為大型數(shù)控齒輪加工設(shè)備的研制生產(chǎn)，已經(jīng)研制生產(chǎn)了數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒、刮齒機(jī)，弧齒錐齒輪磨齒機(jī)，最大可以加工2米的弧齒錐齒輪;數(shù)控重型圓柱齒輪內(nèi)外齒銑齒、磨齒機(jī)，最大可成型磨削直徑四米的內(nèi)齒圓柱齒輪和外齒圓柱齒輪。在設(shè)計(jì)中，技術(shù)上面臨的最大難題是工件分齒精度的穩(wěn)定性難以保證，而這個(gè)精度直接關(guān)系到加工齒輪的齒形、齒向等參數(shù)。數(shù)控分齒精度的控制過(guò)程與機(jī)床的設(shè)計(jì)、制造、裝配有關(guān)，也受到數(shù)控系統(tǒng)、伺服電機(jī)的快速運(yùn)算、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、加工過(guò)程中的刀具受力等很多參數(shù)影響，所以單靠幾個(gè)因素的性能改善不能有效的提高分齒精度。

　　利用數(shù)控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的全閉環(huán)控制，包括采用高精度的分度圓光柵技術(shù)，但是當(dāng)齒輪直徑比較大時(shí)，分度圓光柵分辨識(shí)別的角度折算到齒輪外圓上，就顯得控制精度不夠了，舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)直徑四米的圓柱齒輪分齒，利用德國(guó)Heidenhain公司生產(chǎn)的每轉(zhuǎn)18萬(wàn)線分度圓光柵，則每一個(gè)識(shí)別碼對(duì)應(yīng)的四米直徑上的分辨弧長(zhǎng)為：4×1000×1000/180,000=22.2μm，也即是說(shuō)，在控制電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，即使采用全閉環(huán)技術(shù)，丟失一個(gè)光柵碼的代價(jià)會(huì)造成0.022mm的分齒誤差。而在數(shù)控機(jī)床的控制中，每次丟失3～10個(gè)以下碼的狀況時(shí)有發(fā)生，即使采用了高精度控制如識(shí)別碼數(shù)的倍頻技術(shù)，雖會(huì)帶來(lái)分辨率的提高，但是也使數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工作大量增加，整體上仍然不能很可靠的提高分齒精度。

　　洛陽(yáng)科銳機(jī)電設(shè)備有限公司在研制大型齒輪加工設(shè)備過(guò)程中，自行開發(fā)了一種雙光柵差分分度技術(shù)，該技術(shù)用每根閉環(huán)軸上的光柵，和伺服電機(jī)碼盤，采用自行研制的軟件讀取聯(lián)動(dòng)的多路反饋信號(hào)，比較對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間碼數(shù)變化率，計(jì)算虛擬內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈的幾個(gè)聯(lián)動(dòng)端點(diǎn)速度、位置，再與實(shí)際聯(lián)動(dòng)軸的反饋碼數(shù)對(duì)比，根據(jù)速度、位置的變化趨勢(shì)，按照機(jī)床調(diào)整時(shí)自學(xué)習(xí)過(guò)的模糊控制策略，實(shí)時(shí)調(diào)整伺服電機(jī)的控制信號(hào)，以控制多軸聯(lián)動(dòng)時(shí)的各軸參數(shù)變化。同時(shí)還研制了齒輪切削跟蹤技術(shù)，即在切削過(guò)程中，每個(gè)齒的分齒位置和切入點(diǎn)與光柵碼盤的對(duì)應(yīng)位置都實(shí)時(shí)記錄在冊(cè)，這樣在齒輪加工出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，如更換砂輪，就不用去再次找正切入位置，而是在界面上給出從第幾個(gè)齒開始磨削，控制系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)自動(dòng)找到該位置重新開始加工，這項(xiàng)技術(shù)大大降低對(duì)了操作人員的水平要求，也為保證齒輪加工過(guò)程不出廢品奠定了基礎(chǔ)。

　　該方法應(yīng)用在大型齒輪加工過(guò)程中的分齒控制時(shí)收到了很好的控制精度效果，一個(gè)四米直徑的齒輪磨齒加工，分齒精度可以穩(wěn)定的達(dá)到0.01mm。用該技術(shù)設(shè)計(jì)制造的機(jī)床將會(huì)給齒輪加工行業(yè)帶來(lái)新的技術(shù)進(jìn)步。

　　公司目前生產(chǎn)的齒輪加工機(jī)床主要產(chǎn)品有：

　　YK2200重型數(shù)控弧齒錐齒輪銑、刮齒機(jī)，銑、刮2米以內(nèi)的弧齒錐齒輪

　　YK3400重型數(shù)控成型銑、磨齒復(fù)合機(jī)，銑、磨直徑4米內(nèi)、外圓柱齒輪

　　YK73350重型數(shù)控成形磨齒機(jī)，磨加工直徑3.5米內(nèi)、外圓柱齒輪