【图文】第三章 磨床_百度文库
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第三章 磨床
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专利名称摆线轮磨床的制作方法
技术领域摆线轮是摆线针轮行星减速器中的主要零件，本实用新型所涉及的就是实现该摆线轮磨削加工任务的摆线轮磨床。
目前由秦川机床厂国内独家生产的摆线轮磨床，已为比较定型结构，其工作原理是按摆线展成法通过磨削砂轮来加工工件上的齿形曲线的，这种磨床主要是由砂轮、砂轮座、砂轮座纵向及横向切入机构、工作台、工作台回转机构和砂轮修整器及其操作机构构成的。砂轮是通过与加工坯件的点接触来磨制工件的，在磨制坯件过程中，砂轮不仅要有横向的磨制进给量，而且还要有纵向的综合切入量，因此现有磨床中采用了大量的齿轮系传动机构，整个设备结构极为复杂，操作步骤相当繁琐，在此基础上为保证所磨削工件的加工精度，需要有金刚石笔修整器及其操作机构对砂轮的形状不断修整，砂轮与金刚石都有较大的磨损消耗，设备成本高。这种现有磨床由于砂轮与被加工坯件为点磨削方式，工件每转动一周只能磨出一条线，为了磨出整个齿面，需操作机构带动砂轮不断向下进给，被加工工件需要转无数周才能完成，一般磨削每对工件需要2小时的时间，生产周期较长，生产效率低；另外，采用这种磨削方式所加工出的摆线轮，其齿面粗糙度难以提高，一般为0.8μm，其表面光洁度和几何精度也较低。综上所述，现有的摆线轮磨床的种种弊端均表明了，采用砂轮的磨削方式是很不科学的，亟待改进。
本实用新型的发明目的在于提供一种能够大副度提高摆线轮加工效率的新型摆线轮磨床。
本实用新型的另一发明目的在于提供一种结构简单、易于操作、自动化程度高的摆线轮磨床。
实现上述发明目的的摆线轮磨床，其结构组成包括工作台、工作台回转机构和磨头，其特征在于磨头为缠绕于主动轴与肖轴上、由砂带电机带动的砂带磨头，还包括有磨头横向切入机构，该机构是由安装有砂带磨头的溜板、控制溜板微小进给量的蜗轮蜗杆微动机构、手动调整的齿条丝母机构和两机构的离合选择机构共同构成的，手动调整机构的齿条一端作为微动机构中的蜗轮轴，另一端安装有手动手轮，齿条与齿套之间设有与齿条啮合的离合丝母和与离合丝母一端活动嵌入联接的齿条套筒，该套筒另一端处设有一与齿套螺纹连接的、其上固定安装有离合选择手柄的压盖，微动机构的微动手轮安装在蜗杆上，溜板与齿套固定连接。
在上述技术方案中，为实现本实用新型摆线轮磨床的自动化操作，本磨床中还设有加工预置数自动控制机构，它是由机械传感部分和电路控制两部分组成的，并以预置计数器为中心控制部件，其中的电路控制部分是由预置数计数器、计数器中终值分断电路继电器触头控制与其串联的电磁阀F2、与电磁阀F1串联的逐一计数继电器触头，共同并联于电源两端组成，电磁阀F1控制油缸1，经一棘轮机构推动蜗轮蜗杆微动机构，电磁阀F2控制油缸2带动溜板，实现溜板退刀；其机械传感部分为安装在工作台主轴上的偏心轮及其行程开关K1组成的计数器转数传感头，向预置计数器提供已加工量。当加工量全部完成时，预置计数器开启电磁阀F2，由油缸2控制溜板退行程，到达退位终点时，由安装于溜板退程挡板终端、联接于电机控制电路主回路的的行程开关XK1切断电路，使磨床停止工作。
上述的技术方案中工作台回转机构的改进结构为由工作台电机直接带动蜗轮副，传动下工作台作单方向自转，同时由同一蜗杆带动动交换齿轮系、锥齿轮传动副、主轴和可调偏心带动上台面作与下工作台反方向公转组成。
本实用新型所设计的摆线轮磨床，其主要的设计构思是用砂带取代砂轮磨削方式，砂带磨削方式的优点在于①、砂带的宽度大于被加工件的齿面宽度，它与工件线接触，为线成型加工方式，工件每转一周，整个齿面都会得到磨削，其生产效率远远高于砂轮的点成型方式，实践表明，每对工件的加工时间由原来的2小时缩短到40分钟；②、由于采用了砂带的线接触磨削方式，将原有的砂轮磨削所需要的纵向进给方式、横向切入方式以及砂轮座的综合进给方式大大简化成单一的横向进给切入方式，还无需砂轮修整机构，使设备构成大为简洁，整机成本至少降到原来的五分之一，使操作程序大大简化，方便了操作者，这都有助于提高产品质量和生产效率，而且设备结构的简化还为进一步实现本磨床自动化控制创造了条件；③、用砂带加工出的工件几何精度和表面光洁度大大提高，其表面粗糙度仅为0.4μm，由于砂带的磨削为弹性磨削，而且又有较大的散热面积，在加工过程中不会使被加工工件变形、烧伤或出现微观的龟裂现象，因而工件的表面精度和光洁度得以提高，提高了工件的加工质量，同时也克服了砂轮在磨制过程中突然出现破碎所造成的不安全隐患，保证了生产安全；④、砂带的更换操作非常方便，只需2-3分钟即可完成，节省了现有的摆线轮磨床中砂轮更换所需的找平衡和金刚石笔修整的辅助时间；⑤、砂带的使用可以使工件的加工成本进一步降低，虽然砂带的消耗数量略大于砂轮，但因每个砂带价格仅为砂轮价格的1/14，同时又易于更换，因此磨床的经济效益仍是非常显著的。综上所述，本实用新型所设计的摆线轮磨术具有生产效率高、加工工件质量好、结构简单、操作方便、自动化程度高的特点。
下面将结合以下附图中具体实施结构详细说明本实用新型的技术内容。
图1为本摆线轮磨床的总装结构原理图图2为磨头横向切入机构结构示意图图3为溜板微动机构的结构示意图图4为图4的A-A剖视图图5为砂带磨削方式原理图图6为本摆线轮磨床的电路控制原理图。
如图所示，本实用新型所提供的摆线轮磨床是由工作台、工作台回转机构、磨头和磨头横向切入机构及冷却部分组成，其主要特点是由砂带磨削方式取代了砂轮磨削方式，即如图5所示，砂带16缠绕在主动轴38、肖轴36之间，并由张紧轮37调整砂带16的张紧度，其主动轴38由砂带电机24带动，其横向推进方式是由磨头横向切入机构来实现的。由于砂带磨削是以线成型法来加工工件的，每转动一周即可完成整个齿面的磨制，因此只需由磨床来完成横向切入的控制即可实现摆线轮的整体加工，省掉了现有磨床中完成砂轮纵向进给操作机构和修整器的复杂机构。
为使本实用新型的摆线轮磨床之结构更加简化，针对砂带磨削应磨床组成结构作了大量的改进和自动化控制设计。其中之一就是对工作台回转机构的改进。本磨床的工作台同样是由上台面12、中台面11、下台面10的三组成台面和各相邻台面之间一组并相互垂直的十字滚动导轨共同构成工作台。该工作台回转机构组成为工作台电机2直接带动蜗轮蜗杆8使与蜗轮同轴的下台面10作单方向自转，同时通过交换齿轮系4、锥齿轮副5、主轴6、可调偏心13带动上台面12作与下台面反方向的公转，则工作台自转与公转的合成运动轨迹为摆线轮齿廓。其二的改进是将磨头横向切入机构进行重新设计，它主要包括有安装有砂带磨头的溜板25、控制溜板移动的蜗轮蜗杆微动机构和离合螺母的手动调整机构及其手动、微动的离合选择机构构成，手动调整机构的齿条20一端作为微动机构的蜗轮轴，另一端安装有手动调整手轮34，齿条20与齿套22之间设有与齿条啮合的离合丝母30和与离合丝母活动嵌入联接的齿条套筒26，该套筒26外端处设有一与齿套22螺纹连接的、其上固定安装有选择手柄32的压盖9，微动机构的微动手轮33安装在蜗杆15上，溜板25与齿套22固定连接。该磨头横向切入机构的工作实现过程是搬动选择手柄32将压盖9旋紧，使套筒26、离合丝母30被紧紧地固定在齿套22内无法旋动，此时已为溜板微动调整状态，当转动微动机构的蜗杆上的微动手柄33时，经蜗轮27转动齿条20，带动溜板25微量移动，实现微量进给；当反方向搬动手柄32及其压盖9，使齿套22内的离合丝母30与齿条套筒26有一定松动，这时已为手动快速调整状态，转动调整手轮34及齿条套筒26，由其与离合丝母30的活动嵌入联接带动丝母30在齿条20上同时旋转，实现溜板及磨头的位置调节。在此为实现磨削加工过程的自动化控制，本实施例中设计了加工预置数自动控制机构，它是由电路控制部分和机构传感部分组成，其电路控制部分的主要控制部件为预置数计数器21，本计数器中的逐一计数继电器及其触头KJS、终值分断电略继电器及其触头XK2分别与电磁阀F1、电磁阀F2串联后，并联于电源两端，电磁阀F1控制油缸1，并由一棘轮机构来推动蜗轮蜗杆微动机构，油缸1的活塞19推动棘爪18驱动蜗杆上的棘轮28作单齿单步转动，带动蜗轮蜗杆微动机构，推动溜板25作微小定量的切入进给；油缸2活塞23与齿套22固定安装，电磁阀F2开动时，控制油缸2带动溜板退刀移动；其机械传感部分为安装在工作台主轴6上的偏心轮7和该偏心轮7一侧的行程开关K1组成，当由预置计数器21预置一定工件的加工量并启动磨床后，传感部分向预置计数器输入每一已加工圈数，即计入每一径向加工量，启动逐一计数器继电器及其触头KJS动作，通过电磁阀F1、油缸1带动棘轮机构单步驱动蜗轮蜗杆微动机构，使溜板25件单一进给量切入移动，例如其加工量为0.5mm时，则每一进给量为0.005mm，当件旋转100周加工完毕时，由预置计数器21中的终值分断电路继电器XK2将电磁阀F2接入电路，启动油缸2带动溜板25作退刀移动。本磨床为自动化操作时，由选择手柄32达到造反微动状态。
在溜板上设有一退位挡板39和其退位终点设置的行程开关XK1，行程开关XK1的电路联接位置位于电机并联控制回路的主回路上，当由预置数计数器21完成预置加工量时，由终值分断电路继电器XK2控制电磁阀F2及油缸2带动溜板退程，当其上挡板到达行程开关XK1位置时，触动开关XK1使其切断电机电路，使本磨床停止工作，以便进行工件测量和更换工件的工作。
权利要求1.一种摆线轮磨床，其结构组成包括工作台、工作台回转机构和磨头，其特征在于磨头为缠绕于主动轴(38)与肖轴(36)上、由砂带电机(24)带动的砂带磨头，还包括有磨头横向切入机构，该机构是由安装有砂带磨头的溜板(25)、控制溜板微小进给量的蜗轮蜗杆微动机构、手动调整的齿条丝母机构和两机构的离合选择机构共同构成的，手动调整机构的齿条(20)一端作为微动机构中的蜗轮轴，另一端安装有手动手轮(34)，齿条(20)与齿套(22)之间设有与齿条(20)啮合的离合丝母(30)和与离合丝母(30)一端活动嵌入联接的齿条套筒(26)，该套筒(26)另一端处设有一与齿套(22)螺纹连接的、其上固定安装有离合选择手柄(32)的压盖(9)，微动机构的微动手轮(33)安装在蜗杆(15)上，溜板(25)与齿套(22)固定连接。
2.根据权利要求1所述的摆线轮磨床，其特征在于工作台回转机构是由工作台电机(2)直接带动蜗轮蜗杆(8)，与蜗轮同轴的下工作台(10)作单方向自转，同时由同一蜗杆(8)带动交换齿轮系(4)、锥齿轮传动副(5)、工作台主轴(6)和可调偏心(13)带动上台面(12)作与下工作台反方向公转组成。
3.根据权利要求1所述的摆线轮磨床，其特征在于还设有加工预置数自动控制机构，它是由机械传感部分和电路控制两部分组成的，并以预置计数器(21)为中心控制部件，其中的电路控制部分是由预置数计数器(21)、计数器中终值分断电路继电器触头(XK2)和逐一计数继电器触头(KJS)分别与电磁阀F2、电磁阀F1串联控制，共同并联于电源两端组成，由电磁阀F1控制油缸1(29)，经一棘轮机构推动蜗轮蜗杆微动机构，电磁阀F2控制油缸2(31)带动齿套(22)及溜板(25)实现溜板退刀；其机械传感部分为安装在工作台主轴(6)上的偏心轮(7)及其行程开关K1组成向预置计数器提供已加工量的计数器转数传感头。
4.根据权利要求1所述的摆线轮磨床，其特征在于溜板(25)上设有一退位挡板(39)和其退位终点设置的行程开关XK1，行程开关XK1的电路联接位置位于电机控制回路的主回路上。
专利摘要本实用新型涉及的是一种加工摆线针轮行星减速器中主要零件——摆线轮的加工磨床,其组成包括有工作台、工作台回转机构、磨头和磨头横向切入机构,主技术特点是其中的磨头为砂带磨头,由砂带电机带动运转。本磨床具有加工效率高、工件质量好、设备成本大大降低的优点,而且结构简单、易于进行自动化控制。
文档编号B24B19/08GK225188
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者王心稳 申请人:王心稳君，已阅读到文档的结尾了呢~~
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3秒自动关闭窗口伺服电机在磨床上的应用案例分析及接线图
伺服电机在磨床上的应用案例分析及接线图
由为核心,与伺服电机、提升机、机器人组成一套自动上下料的自动化控制系统.随着中国成为世界工厂的趋势日益增强.国际国内对轴承这个最基础的机械支撑与运动元件需求与日俱增，海内外用户对轴承精度和使用寿命的要求也是越来越高作为轴承加工最关键的磨床、也随之在提高技术含量、提高效率、降低故障率、提高加工精度等方面有了更高的要求原先应用于磨床行业的机械传动、液压传动、步进电机正逐步被精度更高、更稳定的交流伺服所取代。
二、&& 工艺简介
在数控磨床上常用的伺服系统主要采用直接联接方式：伺服电机一联轴器一滚珠丝杠。这种联接方式装配简单，调整方便，维修便利，适用于空问位置较小，定位精度要求较高的情况。下面简述一下直接联接式伺服系统的工作原理：伺服电机接受数控系统的指令脉冲，带动联轴器、滚珠丝杠旋转，因为联轴器同时联接了伺服电机和滚珠丝杠的轴端，且联轴器本身无任何问隙，所以伺服电机旋转1周，滚珠丝杠也同样旋转1周，而工作台拖板与丝杠螺母座是连接在一起的。因此，伺服电机旋转l周，工作台拖板在直线方向上运动的距离为滚珠丝杠的导程。
三、&& 设备组成
数控磨床设备可以分为数控系统、伺服系统、外部检测设备等组成。数控系统主要完成磨床的加工曲线的定义以及各轴的差补运动功能，具有独立操作系统，以及专用操作软件，并针对不同的机床配置有相应的加工程序包以满足加工需要。伺服系统接收数控系统的脉冲指令完成精确的位置控制，与数控单元配合完成机床的加工。伺服控制系统具有模块化程度高与电机的连接简便，伺服系统主要采用直接联接方式：伺服电机——联轴器——滚珠丝杠。
四、&& 控制线（CN2）接线图与伺服参数设置
1）控制线（CN2）接线图
2）参数设置说明：
P4=0(控制方式选择，0：位置控制)；
P9=16(电机型号选择)；
P26=0/1(脉冲输出逻辑取反)；
P27=0/1(脉冲输入逻辑取反，可用于改变电机方向)；
P31=5(输入指令脉冲倍频分子)；
P32=2(输入指令脉冲倍频分母)；
注：电子齿轮比=PA31/PA32==Ppulse / P
其中Ppulse
：电机每转脉冲数，指电机旋转一圈电机反馈元件反馈的的脉冲数（脉冲/圈）。如2500线的增量式编码器，其反馈到驱动器的脉冲数为00；
P：指要使电机旋转一圈伺服所需接收的上位机指令脉冲数（脉冲/圈）；
五、调试与注意事项
1)、调试步骤：
A、正确接好电机动力线（U、V、W、PE），编码器线(CN3)，电源线(L1、L2、R、S、T),根据要求接好上位机控制线(CN2)；
B、低速空载运行一下电机，看电机方向和上位机接收的AB信号是否正确（可通过调节PA26、PA27参数来改变电机方向）；
C、根据要求设置好伺服驱动器的电子齿轮比（PA31/PA32）;
D、完成上述步骤后，再运行一下电机，看电机声音是否正常，电机刚性是否满足以及响应时间；（可通过调节：位置环参数PA11、PA12、PA13；速度环参数PA14、PA15；电流环参数PA38,PA41）。
&E、调节后试做一样品看是否满足要求，样品不是很满意时可重复D步骤，直到加工出的样品满足要求。
2）、注意事项：
A、接动力线（U、V、W）时，一定要一一对应接到U、V、W端子上。不能通过改变U、V、W相序来改变电机方向，可通过调节参数来该变电机方向。
B、接控制线（CN2）时，上位机系统和伺服一定要有一端接屏蔽线，避免外界对控制信号的干扰。
C、布线一定要合理，交直流电源要严格分开，控制线要与电机动力线、电源线严格分开。
3）、结果：经过客户的试用，加工出来的产品都符合客户需求，各项指标都达到要求，同时还提高了生产效率。　
故障与排除方法
1）故障：上位机一给信号电机就跑飞了，驱动器出现09号报警；
排除方法：检查电机动力线（U、V、W）相序是否接错，查看驱动器PA9(电机型号选择)是否设置正确。
2）故障：出现27号报警
排除方法：查看电机编码器线（CN3）是否松了，固定好后再试。
3）故障：上位机发送脉冲，电机不运行
排除方法：查看控制线（CN2）中的信号线是否接错，查看伺服驱动器PA64看是否设置正确，驱动器内部使能（PA64=64），上位机使能（PA64=0）。
4）故障：运行过程中出现01号报警；
排除方法：过载保护，在机械没有卡住的情况下，看 PA48和PA81（过载倍数）是否设置过低，可以相对把PA48设置高些。
此数控磨床充分结合了东能伺服EPS2系列的响应快、定位精确、运行平稳等优点。经过客户的试用，加工出来的产品都符合客户要求，各项指标都达到要求，同时还提高了生产效率，使客户达到最大满意度。此设备向客户充分展示了东能伺服的优势，同时也提高了数控磨床设备在市场上的竞争力。
本文由深圳市聚川自动化设备有限公司（)&
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