磨齿是齿轮加工过程中技术要求最高的一项工艺,能够充分磨削淬硬的金属表面,不但可以获得很高的加工精度和表面质量,而且可以省去淬火前的剃齿工序,从而简化了工艺。目前国内自主研发的磨齿机还不够完善,且种类较少,主要依赖于进口,价格昂贵。本课题组为了更好的研究齿轮磨削过程中的关键技术问题,搭建了一个数控成形磨齿机试验平台。通过该试验平台探索出一条低成本高精度的成形磨齿机发展之路。首先,介绍了成形法磨齿加工的基本原理、磨齿的基本过程和磨齿机的主要组成,在此基础上对其进行了控制功能分析与控制方案比较,为控制系统的设计提供了依据。其次,根据齿轮空间啮合原理对齿轮的修形以及成形磨削运动进行分析,计算出了砂轮截形,并对砂轮修整进行了运动轨迹规划。根据数控加工要求,对砂轮截形进行了双圆弧拟合及过渡曲线的研究,使砂轮截形能够实现平滑连接。随后,基于“PC+运动控制卡”的控制方式,设计了数控成形磨齿机的总体控制系统框架并完成了电气线路设计与接线安装。硬件系统主要由MPC2810运动控制卡、交流伺服驱动系统、圆光栅和触摸屏等组成。最后,基于磨齿机控制系统结构和自动磨削流程要求,开发了运动控制软件。控制系统的软件设计包括:人机界面、自动磨削流程功能实现、自动对中、系统回原点、参数管理等。