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YC7150磨齿机的数控化改造

作　者: 刘永平
导　师: 龚俊；赵学
学　校: 兰州理工大学
专　业: 机械制造及自动化
关键词: 锥面砂轮 磨齿机 计算机数控 步进电机 数控改造 脉冲当量 周节误差 汇编语言
分类号: TG616
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要


本文以YC7150磨齿机为研究对象，对高精度齿轮加工设备的传动原理进行了分析，详细分析了钢带滚圆盘展成磨齿机和蜗轮蜗杆、丝杠传动磨齿机的优缺点，提出在最经济的条件下，加工高精度的齿轮应选择钢带滚圆盘展成原理磨齿机。针对现有YC7150在实际使用过程中存在分齿定位精度保持性差，齿轮周节累积误差大，齿形精度低等问题，提出该磨齿机数控化改造方案。具体改造中，在机械方面，取消原分度机构中的离合器和分度定位爪，采用伺服电机驱动；硬件方面，采用STD5081多功能CPU，采用8088芯片作处理器；软件方面，详细研究高精度数控分齿的一种算法，采用汇编语言开发应用程序，具有占用内存空间小，执行速度快等优点。同时，监控模式下的应用程序，可以用EPROM固化运行，这对环境恶劣的工业现场非常有利。

全文目录


摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章 绪论  6-11
  1.1 磨齿加工技术概述  6
  1.2 国内外磨齿机的发展概况  6-8
    1.2.1 国内磨齿机的发展  6-7
    1.2.2 国外数控磨齿机的发展概况  7
    1.2.3 磨齿机发展的特点  7-8
  1.3 机床数控技术发展概况  8
  1.4 机床数控化改造的目的和意义  8-10
  1.5 本课题要做的工作  10-11
第二章 机床数控系统的组成  11-14
  2.1 计算机数控系统的组成  11-12
    2.1.1 用户程序  11
    2.1.2 输入／输出设备  11
    2.1.3 CNC装置  11
    2.1.4 可编程控制器  11-12
    2.1.5 伺服系统  12
    2.1.6 机床本体  12
    2.1.7 检测装置  12
  2.2 计算机数控系统原理  12-14
第三章 锥面砂轮磨齿机传动系统分析  14-21
  3.1 锥面砂轮磨齿机传动链的基本构成  14-15
  3.2 YC7150磨齿机概述  15
  3.3 YC7150磨齿机主要技术参数  15-16
  3.4 YC7150磨齿机传动系统分析  16-19
    3.4.1 传动系统图  16
    3.4.2 工作台的展成运动及钢带机构的差动运动  16
    3.4.3 工件的分度运动  16
    3.4.4 砂轮修整及修整补偿  16-18
    3.4.5 齿轮齿顶齿根修缘的方法及实现  18-19
    3.4.6 齿向修整的方法及实现  19
  3.5 YC7150磨齿机存在的问题及改造的必要性  19-21
    3.5.1 存在的问题  19-20
    3.5.2 改造的目的和要求  20-21
第四章 YC7150磨齿机数控化改造方案的确定  21-26
  4.1 改造方案  21
  4.2 改造后的传动系统图  21
  4.3 展成过程传动控制方程  21-24
  4.4 分齿方程  24
  4.5 步进电机选型  24-26
第五章 机械改造  26-27
第六章 数控系统硬件设计  27-40
  6.1 控制对象的确定  27-29
    6.1.1 本机床数控改造的出发点  27
    6.1.2 原机床基本运动电气控制原理  27-28
    6.1.3 YC7150磨齿机数控改造的基本控制对象  28
    6.1.4 数控系统检测信号  28-29
    6.1.5 数控系统输入信号  29
  6.2 CNC控制下的计算机I／O控制量的确定  29
  6.3 过程通道电路结构设计  29-30
    6.3.1 步进电机控制  29
    6.3.2 继电器控制过程通道设计  29-30
    6.3.3 开关量输入过程通道及按钮输入电路  30
  6.4 计算机选型  30-31
  6.5 接口板选型  31-37
  6.6 机床电气改造图  37
  6.7 显示器及键盘布局  37-40
第七章 数控系统软件设计  40-47
  7.1 机床操作规程确定  40
    7.1.1 基本原则  40
    7.1.2 机床数控改造后的操作顺序  40
    7.1.3 计算机控制信号操作顺序  40
  7.2 数控分齿电机控制指令脉冲算法  40-41
    7.2.1 确定基本分齿脉冲  40-41
    7.2.2 脉冲余数的处理  41
  7.3 数控分齿控制流程图  41-42
  7.4 步进电机的速度控制  42-44
  7.5 数控系统流程框图  44-45
  7.6 用汇编语言编写应用程序  45-47
结论  47-48
附录1  48-49
附录2  49-57
参考文献  57-59
致谢  59-60
发表论文  60

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属切削加工及机床 > 齿轮加工及齿轮机床 > 磨齿及磨齿机
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