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齿轮作为动力传输的基础零件,它的加工效率及精度,是衡量一个国家制造业发展水平的重要依据。蜗杆砂轮磨齿的加工精度可达到ISO3-5级,是当前高速高精度磨削加工中应用比较广泛的一种方法。本文以“中国制造2025”国家战略为背景,抓住机床行业的发展机遇,以YK7236A数控蜗杆砂轮磨齿机作为研究对象,以HNC-8型为系统开发平台,致力开发出一款满足蜗杆砂轮磨齿工艺及控制需求的、操作简便的国产专用数控系统。 针对YK7236A蜗杆砂轮磨齿机机械结构的特点,对磨齿加工工艺及加工原理进行了研究,从而确定了满足机床的控制需求的专用数控系统软硬件实现方案。 结合YK7236A蜗杆砂轮磨齿机工件滑板运动为伺服液压轴的实际情况,本文选用增量脉冲式轴控制子模块、模拟量输入输出子模块以及液压轴位置控制算法相结合的控制方案,在HNC-8型系统上实现了对液压系统的闭环控制。 为了满足工件旋转轴,与立柱切向位移轴、工件滑板轴及砂轮旋转主轴间的线性跟随运动,本文选用主从式电子齿轮结构作为控制模型,在HNC-8型系统中实现了多轴线性跟随运动的控制。 蜗杆砂轮磨削修形齿轮时,工件滑板轴与砂轮架轴向进给轴之间,还需满足非线性跟随关系,本项目选用电子凸轮结构作为控制模型,采用三次B样条插值算法对轮廓数据进行密化处理,在HNC-8型系统中实现了两轴非线性跟随运动的控制。 最后,完成了YK7236A蜗杆砂轮磨齿机专用数控系统人机交互界面,及磨削加工程序的相关开发工作。