基于齿条成形磨削的砂轮修整装置研究

论文摘要

目前,齿条成形磨削法是一种广泛使用的齿条加工方法。成形磨削法具有精度高,效率高、成本低等特点。成形磨削法可以把原工艺中多道工序合并成一道工序,从而大大提高了劳动生产率。而成形砂轮在磨削加工一段时间后会出现不同程度的磨损,要完成成形磨削加工,先要解决成形砂轮修整的问题。本文提出一种基于齿条成形磨削砂轮修整的解决方案。本文分析了成形磨削的发展情况和成形砂轮修整方法,研发了在数控齿条成形磨齿机上使用的砂轮修整器。首先,根据齿条的齿形特点,设计出相应的成形砂轮,进一步提出运动链为移动-转动-移动的成形砂轮修整器构型。其中一移动轴和转动轴由步进电机驱动,另一移动轴由液压油缸驱动做直线往复运动。从数控齿条成形磨齿机的人机交互界面输入命令和修整参数,并辅以操作面板方便安全操作。应用光栅尺、编码器反馈进给误差。其次,根据成形砂轮修整系统的结构和修整加工要求,设计成形砂轮修整控制系统并规划电气线路。成形砂轮修整控制系统由高性能PLC、操作面板、输入装置、驱动轴控制、开关量控制、传感器装置等组成。电气线路有:步进电机驱动线路,光栅尺控制线路,编码器控制线路,输入输出信号线路。最后,为了使成形砂轮修整器正常运行,并能满足修整加工要求,分析了进给系统误差和修整参数对修整精度和效率的影响。同时,编制成形砂轮修整的可编程控制器程序,并进行成形砂轮修整实验。通过对成形砂轮修整实验的分析,成形砂轮修整器可以满足数控齿条成形磨齿机对成形砂轮高精度低粗糙度的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 成形磨削技术研究
• 1.3 论文的选题依据和研究意义
• 1.4 课题来源和论文的主要研究内容
• 1.5 论文的总体结构
• 1.6 本章小结
• 2. 成形砂轮修整系统总体设计
• 2.1 概述
• 2.2 总体方案
• 2.3 成形砂轮修整器修整加工轨迹
• 2.4 成形砂轮修整加工控制
• 2.5 成形砂轮的选择
• 2.6 成形砂轮修整原理
• 2.7 本章小结
• 3. 砂轮修整器设计
• 3.1 砂轮修整器总体设计
• 3.2 砂轮修整器结构设计
• 3.3 成形砂轮及修整器的运动
• 3.4 成形砂轮外圆修整计算
• 3.5 砂轮修整器锁紧装置
• 3.6 金刚石笔的夹紧机构
• 3.7 砂轮修整器关键部件中标准件选型
• 3.8 本章小结
• 4. 成形砂轮修整系统控制系统设计
• 4.1 PLC
• 4.2 控制系统软件原理
• 4.3 砂轮修整器控制系统
• 4.4 控制系统线路设计
• 4.5 本章小结
• 5. 成形砂轮修整分析与修整实验
• 5.1 进给系统误差对砂轮修整的影响
• 5.2 修整参数对砂轮修整的影响
• 5.3 成形砂轮修整加工程序的编制
• 5.4 砂轮修整实验
• 5.5 本章小结
• 6. 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献