鼔形齒聯(lián)軸器加工原理及總體設(shè)計(jì)方案
在一般機(jī)械傳動(dòng)中，實(shí)際應(yīng)用較多的鼓形齒聯(lián)軸器通常模數(shù)在10mm以下， 分度圓直徑在800mm以下，也就是說(shuō)用中型滾齒機(jī)就能滿足大部分鼓形齒輪的加工要求。
普通滾齒機(jī)具有主切削運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、分齒運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和差動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)調(diào)整，能夠滿足圓柱齒輪和蝸輪的加工要求。本改造的內(nèi)容是要使其能夠滿足特定鼓度曲線的鼓形齒輪的加工要求，即在鼓形齒輪一定的軸向位置有一定的徑向變位，這就僻要增加一個(gè)加工運(yùn)動(dòng)的自由度。
普通滾齒機(jī)的工作臺(tái)是用絲桿螺母及其手動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)刀的，可以在其上加設(shè)驅(qū)動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)刀架沿工件徑向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。刀架的上下移動(dòng)也可以用伺服機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)刀架和工作臺(tái)兩軸驅(qū)動(dòng)的數(shù)字控制。但是，刀架有較大的自重，因此，伺服機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)不僅要克服刀架的自重，還要克服刀具切削力，因而僻要較大的驅(qū)動(dòng)力;另外，在普通滾齒機(jī)的結(jié)構(gòu)中，沒(méi)有足夠的安裝空間安裝刀架驅(qū)動(dòng)數(shù)控伺服機(jī)構(gòu)及減速裝置，這將使機(jī)床的改造變得較為復(fù)雜。而機(jī)床本身的刀架進(jìn)給運(yùn)動(dòng)鏈設(shè)計(jì)已比較完美，可以方便、平穩(wěn)地實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。因此本設(shè)計(jì)采用工作臺(tái)徑向進(jìn)給數(shù)控驅(qū)動(dòng)、位移傳感器檢側(cè)刀架位移的準(zhǔn)二軸數(shù)控方案。
系統(tǒng)的控制核心是計(jì)算機(jī)，目前采用較多的控制用計(jì)算機(jī)有工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)、2單板機(jī)和單片機(jī)等。工業(yè)控制微機(jī)具有強(qiáng)大的運(yùn)算、控制功能和翰人輸出能力，具有非常好的抗干擾能力及很高的運(yùn)行速度，并可用高級(jí)語(yǔ)言編程，數(shù)控程序的編程、調(diào)試方便，但是其價(jià)格較高。Z80單板機(jī)運(yùn)用時(shí)間較長(zhǎng)，價(jià)格較便宜，但它抗千擾能力較差。單片機(jī)是近年來(lái)應(yīng)用較多的控制用計(jì)算機(jī)，它具有接點(diǎn)少、連線少、故障少、功耗小、接口簡(jiǎn)單、體積小、抗干擾能力強(qiáng)、性能價(jià)格比高等優(yōu)點(diǎn)。例如，一片MCS-51系列的8031芯片相當(dāng)于1片80CPU加上2片pio 1片CTC和1片SIo，其指令系統(tǒng)也更為豐富。綜合考慮性能要求及成本等因素，本設(shè)計(jì)采用MCS---51系列中，以8031為核心的單片單板機(jī)為控制系統(tǒng)，它既能滿足加工控制的精度、速度等要求，又具有較低的硬件成本。
在驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)方面主要考慮驅(qū)動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)精度的要求。因?yàn)楣亩惹€的理論設(shè)計(jì)精度要求不高，盲目追求高的驅(qū)動(dòng)梢度是不必要的，本設(shè)計(jì)要求加工精度為士0. 01mm。因此采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)控制就能滿足加工精度要求。 整個(gè)系統(tǒng)由數(shù)控計(jì)算機(jī)軟、硬件、步進(jìn)電機(jī)伺服機(jī)構(gòu)、位移傳感器和機(jī)床四大部分組成。