开放式模块化滚齿机数控系统与PC

机器人

对于全功能数控滚齿机,机床的各个运动轴(滚刀架旋转A、滚刀旋转B、工件旋转C、轴向进给Z、切向串刀Y、径向进给X轴)都是数控的,基于软件插补的滚齿加工数控系统的刀具主轴一般采用变频装置控制,其它轴通过数控指令经伺服电机直接驱动。根据被加工齿轮和使用刀具的参数以确定刀具与工件之间特定的运动关系(即所谓的电子齿轮箱)。其优点是工件主轴的转速完全由数控系统的软件控制,因此,可以通过编制适当的软件,用通用的刀具来高精度快速地加工非圆齿轮、修形齿轮,且加工精度远高于传统的机械靠模加工方法。
随着计算机技术的飞速发展,基于PC开发数控系统,可以充分利用标准计算机高速发展所带来的众多成果(包括软、硬件),而PC硬件的标准化也为系统的升级换代和维修提供了最便捷的方式。具体地说,就是鉴于PC总线是一种开放性总线,所以这种系统就具有了开放性、模块化可嵌入的特点,系统生产商可以在PC机硬件平台和操作系统的基础上,大量使用市场上现售的软件和硬件板卡,改善数控系统的功能,缩短开发周期和降低成本。机床厂商和用户可以对CNC进行重新设置、修改、扩充和改装,并允许模块化地集成传感器、加工过程监控等功能,最终构造和重组出最适合的数控系统功能和其它控制功能。
与其它数控机床相比,滚齿机运动相对复杂,因此起步较晚。尽管全功能数控系统目前在国外已占了主导地位,但大多数仍然是普通数控系统的变形,且属于各公司的封闭式系统,而且真正体现齿轮加工专业特点的开放式系统还很少。因此,开发现代滚齿机数控系统的要求非常迫切,如:能够根据具体控制机床的功能需要来增加或减少部件;对同一个CNC系统,可以通过面向功能的动、静态重构,柔性地控制滚齿机、磨齿机、插齿机、齿轮加工单元等不同的对象或控制不同型号的同一类齿轮加工机床。