花键磨床数控改造
磨床数控化改造设计
【摘要】砂带磨削技术，该技术已研磨和抛光的特点在同一时间内，被认为是作为一种新的加工技术与优良的加工质量，加工效率高，能耗低，消费和广泛应用，其优势，如“冷态”磨削，磨削稳定高速，高精密磨削加工和低的成本。
相比传统材料加工技术，如车削，铣削和砂轮磨削，表面加工质量和加工技术性能的金属材料，如铝合金，钛合金，不锈钢和结构钢，可有效地改善了由砂带磨削过程中，和材料加工的成本也可以大大减少。
但直至目前为止，有系统的调查研究砂带磨削加工及其机理的非金属材料，如铝合金，钛合金，不锈钢和结构钢，尚未履行的。
这是非常必要的调查，砂带磨削技术和其加工机理，这些金属材料，以确定砂带磨削加工理论的非金属材料，发展有效的技术控制方法砂带磨削为这些非金属材料，并扩大应用范围砂带磨削技术。
关键词：砂带磨削，金属材料，材料去除率，砂带磨损，表面质量AbstractBelt grinding technology, which has grinding and polishing characteristic at the same time, is thought as a new machining technology with excellent machining quality, high machining efficiency, low energy consumption and extensive application for its advantages such as "cold state" grinding, steady grinding speed, high grinding precision and low machining cost. Compared with traditional material machining technologies such as turning, milling and wheel grinding, the surface machining quality and the machining technical properties of metallic materials such as aluminium alloy, titanium alloy, stainless steel and structural steel could be improved efficiently by belt grinding process, and the materials machining cost could be also reduced greatly. But up to now, the systematic investigation on belt grinding machining and its mechanism of metallic materials such as aluminium alloy, titanium alloy, stainless steel and structural steel has not been carried out .It is very necessary to investigate the belt grinding technology andits machining mechanism of these metallic materials in order to establish the belt grinding machining theory of metallic materials, to develop the effective technology control methods of belt grinding for these metallic materials, and to extend the application scope of belt grinding technology.Key words:Abrasive belt grinding, metallic materials, materials removal rate, abrasive belt wear, surface quality目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 砂带磨削的发展及应用 (1)1.2 砂带磨削技术概述 (1)1.3 砂带磨削技术的国内外研究开发现状及其发展趋势 (2)1.3.1 国外砂带磨削技术的研究开发现状 (3)1.3.2 国内砂带磨削技术的研究开发现状 (4)1.3.3 砂带磨削技术的发展趋势 (5)1.4 本课题的研究意义 (6)第2章砂带磨削工艺参数优化设计数学模型 (7)2.1 设计变量的选择 (7)2.2 目标函数的确定 (8)2.3 约束条件的建立 (8)2.4 数学模型的建立...........................................................10第3章平面砂带磨削优化实例 (10)3.1 优化设计方法的选择 (10)3.2 优化设计实例 (10)3.3 优化计算结果 (11)3.4 优化结果分析 (11)第4章传动带的设计计算 (11)4.1 电动机的选择 (11)4.2 传动带的设计计算 (11)4.3 带轮的结构设计 (13)第5章轴的设计计算 (14)5.1 轴设计的主要内容 (14)5.2 轴的材料的选择 (14)5.3 轴的结构设计 (16)5.3.1 拟定轴上零件的装配方案 (16)5.3.2 轴上零件的定位 (16)5.3.3 各轴段直径和长度的确定 (18)5.3.4 轴的直径的的计算 (19)5.4 轴的强度校核计算 (20)5.4.1 弯扭合成强度条件计算 (20)第6章砂带磨削部分的结构设计 (22)6.1 砂带磨床的简介 (22)6.2 砂带磨削装置基本参数的设计计算 (22)6.2.1 接触轮和张紧轮基本尺寸的确定 (22)6.2.2 砂带周长和中心距的确定 (24)6.2.3 驱动轮包角的计算 (25)6.2.4 砂带张紧力的设计计算 (26)6.3 磨头主要结构件的设计 (26)6.3.1 接触轮与压磨板的设计 (27)6.3.2 接触轮的修磨及平衡 (36)6.3.3 接触轮的选择使用原则 (37)6.4 砂带张紧力的选择原则 (39)第7章机床的维护保养 (40)参考文献................................................。
花键磨床头架数控化改造方案
花键轴磨床头架数控化改造施工方案目录一、工程概述 (3)1、工程概况 (3)2、工程特点 (3)二、技术方案 (3)三、施工组织计划 (4)1、工序计划 (4)2、人员计划 (4)四、施工保证体系及措施 (4)1、组织管理体系 (4)2、安全管理体系 (4)3、安全措施 (5)4、质量保证标准 (6)五、保修方案 (6)六、改造费用与周期 (6)七、主要配件及费用清单 (7)一、工程概述工程概况1、业主名称：2、工程名称：花键轴磨床头架数控化改造3、设备型号：M8612A×20004、工程地点:设备所在厂房5、质量目标：施工事故为零，按质按量按时完工。
6、安全目标：安全、消防事故为零；7、本工程的工期目标：本工程计划工期35天，具体开工时间待业主确定。
8、项目内容：改造花键轴磨床头架数控化改造。
9、项目特点：该机床为上海机床厂于1978年4月生产的M8612A×2000的花键轴磨床，该机床可实现直径120mm长度2000mm的各种花键轴磨削加工需求。
该机床磨头移动、工作台移动，头架分度等运动都是靠液压控制来完成的，由于使用年限较长，头架分度精度丢失，为改变现状而进行头架的数控化改造。
二、技术方案1）采用台湾台达触摸屏和PLC，触摸屏安装于头架旁边；2）将原来的液压分度头更换为数控转台，可实现自动任意分度；3）增加数控转台连接垫板4）调整数控转台位置，使之与纵向移动轴线平行度和同轴度满足要求；5）数控转台分度具有手动和自动功能，手动时可以调整分度头刀任意角度，最小移动角度为0.01度。
自动可根据触摸屏设置的角度旋转；6）增加警示灯，以警示操作者保证分度头定位完成后再执行磨削操作；7）此次改造只改造头架部分，其他部分保留原有功能不变，原有部分故障不在此次报价范围内；三、施工组织计划人员计划1、数控工程师：一名2、机械工程师：一名四、施工保证体系及措施组织管理体系项目总负责：（数控工程师）安全总负责：（机械工程师）管理措施：1、项目开始前组织管理人员和业主技术人员进行召开协调会，确认机床施工次序、技术要求。
用发格(FAGOR)数控系统对M8612K磨床进行数控化改造
电气 改 造 的 目的是将 磨床 机 械部 分与 电气 部分 有
机地 结 合起 来 ， 磨削 加 工成 为 高 精 度 、 效 率 、 全 使 高 安
可靠 的全 自动化 生产 。 次 电气改 造 ， 电部分保 持原 这 强
有功 能 未 动， 主要 是 采 用 Ｆ Ｇ Ｒ ８ Ａ Ｏ ２数 控 系统 对 分 度
精 度和 可 靠性 ， 掘 了老 设备 的 潜 力 ， 可减 少投 入 资金 ， 能取 得 了很 好 的 经 济 效 益 。 发 既 又
【 键 词 】 发 格 ８ 数 控 系统 ； 床 ； 控 化 改 造 关 ２ 磨 数 【 中图 分 类 号 】 Ｔ ５ ６ Ｇ ９ 【 献标识码 】 Ａ 文 【 章 编 号 】 １０ — ７Ｘ（０ ７ ０ － ０ ７ ０ 文 ０ ３ ７ ３ ２ ０ ）６ ０ ６ － ２
过 程在 主轴 夹 紧释放 后进 行 。在 主轴 后端 直 接装 配 了
测 量 系统 ， 了寻找 参考 点 ， 主轴后 端 同时装 有 接近 为 在
误 的情 况下 ，再 打 开急 停按 钮 ，按下 启 动工作 程序 按
压力 没 有失 掉时 分度 不会 开 始 ， 确保 了加 工 的可靠 性 。
３ 改 造 前 后 的 技 术 指 标
（ ）扩 大 了产 品 的磨 削范 围 。改 造 前采 用等 分 盘 １ 进 行 机械 分度 ， 工 的产 品具有 一定 的局 限性 ， 键轴 加 花 只能 依照 等分 盘 的度 数进行 分 齿 。改造 后 由于采 用 了 数控 分度 头 ， 等分 数可 从 ｌ至 ９ ９任意分 齿 。 ２ ９ （ ）提 高
化改 造ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
２１ 概 述 ．
磨床数控化改造设计
磨床数控化改造设计1.引言磨床是一种常见的金属切削加工设备，用于加工精密零件。
传统的磨床操作复杂，效率低下，难以满足现代工业对精度和生产率的要求。
因此，将磨床进行数控化改造是一个重要的工程，可以提高生产效率和产品质量。
本文将介绍磨床数控化改造设计的关键方面。
2.设备选择在进行磨床数控化改造前，需要选择合适的数控系统和相关设备。
目前市场上有多种数控系统可供选择，如Siemens、Fanuc等。
要根据磨床的规格、使用要求和预算等因素来选择适合的数控系统。
同时，还需要选择相应的伺服电机和驱动器，以及传感器和编码器等相关设备。
3.机械结构调整在进行数控化改造时，需要对磨床的机械结构进行调整。
首先，需要对磨床的导轨、主轴和滑块等关键部件进行检修和维护，确保其良好的工作状态。
然后，根据数控系统的要求，对磨床进行改进和加工，如增加线性导轨、调整传动方式等，以提高精度和稳定性。
4.硬件接口设计数控系统需要与磨床的各个部件进行通信和控制。
因此，需要设计适配器和接口板，将数控系统的控制信号转化为磨床能够接受的信号。
这涉及到电气和电子方面的知识，需要根据具体磨床的设备和数控系统的要求来设计。
5.编程和控制数控化改造后，磨床需要进行编程和控制。
编程是通过数控系统来告诉磨床如何进行加工操作和移动。
传统的编程方式是使用G代码和M代码，但随着技术的发展，现在还可以采用CAD/CAM软件来进行编程。
控制是指数控系统对磨床进行运动控制和参数调整。
数控系统可以通过插补算法来实现复杂的运动轨迹控制，同时也可以根据不同的工件进行参数调整，以实现更高的加工效率和精度。
6.总结磨床数控化改造可以提高加工效率和产品质量，是现代工业中的重要工程。
在进行数控化改造设计时，需要选择适合的数控系统和相关设备，调整磨床的机械结构，设计硬件接口，进行编程和控制。
这些关键方面的设计将直接影响磨床的数控化改造效果。
因此，在设计过程中需要充分考虑实际情况和需求，确保改造后的磨床能够满足生产要求。
磨床控制系统的PLC改造
磨床控制系统的PLC改造摘要 (3)一引言 (3)二磨床的概述 (4)2．1磨床的介绍 (4)2．2世界平面磨床发展趋势 (4)三可编程序控制器（PLC）的概况 (5)3．1PLC的产生和特点及其发展动向 (5)3．1．1PLC的产生 (5)3．1．2PLC的定义 (6)3．1．3 PLC的特点 (6)3．1．4PLC的发展趋势 (8)3．2 PLC的系统结构和基本工作原理 (8)3．2．1 PLC的系统结构 (8)3．2．2 PLC的基本工作原理 (10)3.2.3 PLC的主要功能 (11)3．3 PLC的应用设计步骤 (12)3.4 PLC的选型原则 (12)3．4．1 松下电工可编程序控制器产品---FP1-C24介绍 (13)四系统的总体设计 (14)4．1 改造平面磨床的步骤 (14)4．1．1改造方案的确定 (14)4．1．2改造的技术准备 (15)4．1．3改造的实施 (15)4．1．4验收及后期工作 (16)4．2 用PLC改造继电-接触式控制系统的步骤 (17)4．3控制线路控制改造要求 (17)4．4原设备电器的工作原理 (18)4．4．1 平面磨床主要结构和运动形式 (18)4．4．2电气控制线路分析 (18)4．5分析控制对象，进行系统的硬件设计 (22)4．6系统的软件设计 (22)五性能测试与分析 (24)5．1 测试的环境与条件 (24)5．1．1磨床改造后的调试 (24)六结束语致谢参考文献摘要由于工厂企业中很多磨床年代久远，其工作已远远达不到现代生产的要求。
因此有必要对旧式的常规电动机控制系统进行技术改造，以可编程序控制器取代常规的继电器，以达到磨床的自动化控制。
本文介绍了用可编程序控制器来对平面磨床控制系统进行现代化改造，简要叙述了老式成型平面磨床的工作原理及用PLC进行改造设计的方法和设计步骤，并给出PLC编程程序梯形图。
改造后的磨床工作安全可靠，系统运行情况良好，磨削精度更高；利用PLC控制磨床运行，实现了磨床启动、停止、故障停止、紧急停止的功能，并且有手动控制和自动控制两种控制方式，可根据运行要求灵活切换磨床的控制方式；提供过载，轻载，断相和电压不平衡保护；现场显示运行状态，实现智能化监控。
磨床改造方案
磨床改造方案
磨床改造方案通常包括以下几个方面的考虑：
1. 自动化改造：可以考虑对磨床进行自动化改造，通过添加伺服驱动器和PLC等设备，实现磨削过程的自动化控制。
这样可以提高生产效率和一致性，减少人工操作的错误。
2. 数控化改造：将磨床改造为数控磨床，可以通过安装数控系统和电脑控制软件，实现对磨削过程的数字化控制。
这样可以提高加工精度和重复性，减少操作难度和工时。
3. 结构改造：可以考虑对磨床的结构进行改造，以提高刚性和稳定性。
比如增加机床重量、改进导轨和滑块等部件的材质和设计，以降低振动和噪音，提高加工质量。
4. 冷却液系统改造：可以考虑对磨削过程中的冷却液系统进行改造，以提高冷却效果和废液处理效率。
比如增加冷却液供给管路和喷嘴，优化冷却液循环系统等，确保工件和磨削刀具的温度控制在合适的范围内。
5. 加工辅助系统改造：可以考虑为磨床添加加工辅助系统，如自动测量/检测系统、自动数据采集系统等，以提高加工效率和过程控制能力。
这些系统可以实时监测工件尺寸和形状，及时调整磨削参数，减少人为误差。
6. 安全性改造：可以考虑对磨床进行安全性改造，添加必要的安全装置，如紧急停机按钮、安全防护罩等，以确保操作人员
的人身安全。
此外，还可以对磨床进行定期的维护和检修，以保证设备的正常运行和使用寿命。
综上所述，磨床改造方案涉及到自动化、数控化、结构、冷却、辅助和安全等多个方面的改进措施，根据具体需求和实际情况，可以进行定制化的改造方案设计。
普通磨床的数控技术改装
性强，改造成本较低。但普通丝杠传动效率低，对步
０．０１ ｍｍ。此外磨削加工对椭圆度和粗糙度的要求
进电机性能要求较高；方案２由于采用了滚珠丝杠，
均高于车加工一个数量级。随机抽检记录表明，人 ７传动平稳且效率高。但对原机床的进给部分改动较
工控制超差较多，质量难以保证。因此，为了提高合
大，不能手动进给，改造费用较高。结合实际情况，
主动测量仪包括自动检测规（测量装置）、驱动 装置及自动测量控制仪，如图３所示。自动检测主 要由测头、测杆、传感器３部分组成，传感器有气隙 式、差动变压器式和差动电感式３种。我们选用气 隙式传感器，因为这种传感器结构简单，灵敏度高。 图４ａ所示的外圆磨削中，工件３装夹在磨床头及尾
架的两顶尖上，用夹头带动工件旋转进行磨削加工， 驱动装置６将检测装置５送到测位，对工件进行测 量，测量信号经过测量与控制电路４放大和处理后 反馈给执行机构１控制砂轮架２的进给运动，当工 件尺寸达到要求时控制电路发出停止加工信号，使 执行机构动作，砂轮架退回停止加工。这种检测方 式，从控制理论的角度看，实际上是一个闭环控制系 统，以工艺要求的尺寸Ｄ为被控制量，磨床砂轮架 的进给运动为控制量，在加工过程中，仪器对工件实 际尺寸Ｄ进行动态测量，并与给定量Ｄ。比较，得出 ＡＤ＝Ｄ。一Ｄ，据此给出控制信号，使机床按工艺要 求完成粗磨转精磨、精磨转光磨的程度转换，最后在 ＡＤ＝０的瞬时给出砂轮架退出信号，完成一个工件 的加工循环，其过程可由图４ｂ表示。
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００３—０５０６（２００１）０４—０００４—０２
外圆磨削是轴类零件机械加工的最后一道工
对比以上２种方案可以看出，方案ｌ对原机床
序，要求精度高，公差一般在０．０１５ ｍｍ左右，考虑到
磨床的数控系统改造
数控工具磨床的数控系统改造1、前言数控工具磨床，特别是多轴数控、多轴联动的数控工具磨床是高效、高质量磨削制造精密、复杂形状刀具的高、精、尖关键设备，也是各类数控机床中结构较复杂、自动化程度高、精度和可靠性要求高的机电一体化高技术产品，其研究开发具有相当的技术难度。
采用数控工具磨床对刀具进行磨削加工必须依靠刀具磨削加工技术和编程技术，而各种复杂形状刀具的磨削加工技术和编程软件，目前在国外也属于专利技术或保密技术。
正因为如此，目前世界上也只有少数厂商能够生产高性能的数控工具磨床。
为了提高我国的刀具制造工艺水平和质量，国内一些刀具生产厂家和应用厂家从国外引进了数控工具磨床，这些数控机床经过相当长时间的使用后，其主机性能基本完好，仍可使用，而其数控系统则已经远远落后于现代数控系统技术，属于已淘汰产品。
国内也有一些厂家研制开发了数控工具磨床，但由于采用的是主机自行制造、数控系统靠引进，这种数控工具磨床产品不但成本很高，而且由于通用的CNC系统没有集成刀具磨削加工技术和编程软件，难以实现刀具（特别是复杂刀具）的磨削加工。
因此，对这些国产的数控工具磨床的数控系统也必须进行改造。
上述数控系统改造通常采用国外数控工具磨床生产厂家最新的专用数控系统。
这种改造方案虽有技术成熟，风险小，可靠性有保证的优点，也有价格昂贵，工艺编程针对性差等多方面缺陷。
华中2000型工具磨床专用数控系统，是在国家“八五”重点攻关项目“数控万能工具磨床产品开发”科研成果的基础上，成功开发的用于各种回转刀具磨削加工的集成化CNC系统。
采用该系统，则可以很好地解决以上问题，费用还低。
2、改造后数控系统的功能和结构2.1 系统基本功能采用华中2000型工具磨床数控系统对工具磨床进行改造后，该系统具有如下三种基本功能。
通用数控系统功能系统保留了原通用数控系统的基本功能，如最多16轴数控9轴联动的轴控制功能，程序校验功能，MDI功能，直线、圆弧、螺旋线插补功能，M、S、T功能，故障诊断显示功能，内嵌式PLC功能等。
数控花键轴磨床砂轮修整系统原理分析与总体设计
【
Ｃ ０Ｓ ９ １ ／
成渐 开线的圆称为基 圆，基 圆的半径用，表示 ；渐 开 ｂ
线 上任 意 点 的压 力 角是指 该 点所 受 正压 力方 向与 它 的圆周速度 （ 基 圆 圆心 转动 时 ）方 向所 夹 的锐 绕
角 ，它等 于渐 开线在 该点 的切线 与该 点 的向量 半径 之 间 夹角 ，用ｏ 示 。如 图４ 示 ，越靠 近渐 开线 外 ｃ 所 端 ，其 压 力角越 大 ，基 圆上 的压 力角 等于零 。渐 开 线在 基 圆起 点 处 的基 圆半 径 与渐 开线 任 意 点 处的
数控 花键 轴 磨床砂 轮修 整 系统 原理 分析 与总 体设计 程 序 分成三 个 模块 ，参数 输入 模块 、齿形 误差 在 线 测量 模块和 砂 轮修整 模块 。参 数输 入模 块让用
器进行 修整 。具 体步骤 如下 ： （） １ 数控 机床 控制 成型 磨削砂 轮在 轴 方 向运 动 ，实现齿 轮 的成型磨 削 ； （） 控 机 床 完 成 磨 削 后 ， 控 制 砂 轮 移 开 齿 ２数
轮 ，并将 杠杆 式测量 头移 至齿 轮测 量位置 ，放入 齿
轮齿 隙 ，用手拨 动杠 杆式传 感器 测量 头 的下部 ，使 测量 头与 齿面在 基 圆附近接 触 ；
图 ２ 砂轮修整器示 意图
工件在线测量 的主 要原因 ，同时也是技术关键 。采 用
遗 传 算法 ，能 自动 补偿 因为测 量 头定位 不准 而造 成 的 附加误 差 。 ３ 金 刚石 滚轮砂 轮 修整 ）
一
２ ２ 砂轮修整装置工作原理 ．
成 型砂轮 修整 装置 由工 件形 状在 线检 测器 、测
别砂轮 的工作状 态 ，即砂轮 是 否需要 修整 ，从 而确
机床数控化改造实例
机床数控化改造实例随着科技的不断发展，机床数控化改造已经成为制造业最为重要的技术变革之一。
机床数控化改造只是一种先进的技术手段，它通过对原有机床进行改造，使其具有数控的能力，既提高了生产效率，也提高了产品精度，大大降低了材料和时间的浪费，提高了生产效率，成为现代制造企业必备的生产工具。
针对这一发展趋势，本篇文档将来展示一些机床数控化改造的实例。
1.铣床改造传统的铣床较为单一，只能完成一些简单的加工工作，在现代工业发展的今天已经无法满足市场的需求。
为此，一些企业对铣床进行了改造，使之具有多种多样的功能，提高了工作效率，降低了成本。
改造后的铣床，具有自主控制能力和自动化加工功能，可以实现平面铣削、零件成型、草绘加工等多种加工方式，效率高、精度高，受到了广泛的应用。
2.车床改造传统车床在使用过程中，存在许多设备老化和老化退化的问题，这就需要对车床进行进一步的改造和升级。
改造后的车床，能够通过控制系统自主完成工作，操作简单、高效、精确。
改造后的车床不仅可以实现常规的车削加工，还可以实现自由曲面加工和多轴联动加工，提高了生产工艺和生产效率，节约这企业的成本。
3.磨床改造传统磨床加工效率较低，精度不够高，无法满足现代工业对于制品质量的要求。
为了改变这种现状，很多企业对磨床进行了改造。
改造后的磨床，不仅可以实现自动化加工，还可实现多种加工模式，提高了工艺的自动化程度和加工质量，降低了企业的成本。
4.刨床改造传统的刨床在使用过程中存在重复性低、操作过程复杂等问题，这限制了刨床的应用范围和工作效率。
改造后的刨床，不仅能够实现更高的精度、更高的速度，还能够通过自动化加工实现多模式，应用效果显著。
5.补强型数控补强型数控是目前最为先进、最受欢迎的一种机床数控化改造方式，主要解决了数控化改造前的瑕疵和问题，提升了机床的整体性能和加工效率。
6.组合型数控组合型数控是一种通过组装多种机床构件、组合而成的数控机床。
它能够通过多种机床的组合形式实现各种复杂的加工工作，不仅加工效率高，还具有精度高、可靠性好的优点。
应用数控技术改造花键轴铣床
应用数控技术改造花键轴铣床周 忆 梁锡昌 朱明君摘要 介绍了为扩展普通花键轴铣床加工用途而设计的单片机控制系统。
该系统主要由单片机控制系统、位置传感装置和步进电机驱动装置组成,能满足不同锥度零件的加工要求。
关键词:数控系统 速度位置控制 花键轴铣床一、引言汽车动力转向器摇臂轴的输出端是锥度花键轴,不同型号的动力转向器,其锥度要求也不同,如图1所示为1 16和1 40 9 两种锥度的花键轴。
在普通铣床上加工的方法为:将工件中心线偏转一定角度,用分度盘分度来进行加工,这种方法加工效率很低,一般约40min 加工一件,且加工质量和加工表面精度都不高,不能满足生产要求。
青海第二机床厂生产的Y631K 花键轴铣床,加工效率和加工精度都较高。
但该铣床只能加工直花键轴,不能加工带锥度的花键轴。
为此,对其进行改造,研制了径向坐标数控系统,使该花键轴铣床能够加工锥度花键轴,加工及辅助时间缩短至10min 一件,大大提高了加工效率和加工精度。
二、数控系统工作原理如图2所示,从加工锥度花键轴的运动分析可知,工件和铣刀按一定比例运动(V 1和V 2存在一定比例关系),即可加工出锥度花键轴。
注:锥花键凹齿位于零件的对称中心线上并作标记图1 汽车动力转向器摇臂轴 图2 锥花键加工示意图由于该铣床主运动的传动精度较高,工件运动速P 3M 、P 2P 3与X 轴的夹角(见图5)。
设C 2、C 3圆弧的半径分别为r 2、r 3,则可推导出:r 2=[dc os v (sin u -sin w )-dsin v (cos u -cos w )] h r 3=[dc os v (sin q +sin v )-dsin v (cos q +c os w ))] h (2) 式中,h =(cos q +cos w )(sin u -sin w )-(sin q +sin w )(cos u -cos w );d 是P 2和P 3点之间的距离;q 、u 、v 及w 分别是矢量P 2A 2、P 3A 3、P 2P 3及O 2N与X 轴正向之间的夹角。
M10100磨床的数控化改造方案
M10100磨床的数控化改造方案用数控技术对M10100磨床进行改装，可提高机床精度，实现圆弧,曲线等鼓形工的磨削加工。
利用CNC计算机控制理论，并结合磨床现状及使用要求对进给、电气控制及自动测量系统进行数控改造，既可提高产品的质量稳定性，又可为企业节省大量的资金，具有显著的经济效益。
改造方案1．数控系统因考虑到需要对M10100磨床导轮修整器和砂轮修整器的纵向和横向都进行准确的进给控制,数控系统的可选择四轴或两轴的系统,如不常对导轮进行修磨可选用两轴系统。
目前常用的数控伺服系统有开环伺服系统、半闭环伺服系统和闭环伺服系统。
本次改造经考虑选用半闭环伺服系统(因闭环伺服系统需要主动电感测微头的配合使用)。
2．电气控制原机床电气控制是一个简单的继电器控制电路，磨床的控制要求快速、准确，并且和CNC 配合使用。
因此采用外置PLC的形式实现电气控制。
使用外置的PLC控制使电路变得简单，大部分原来的电气元件需要更换。
电气部分的改造包括两个部分，一是PLC的选择，二是电气线路的改造.(但介于时间关系此部分不见意进行大的修改.)3．机械传动部分的改造设计机械传动是保证产品精度的重要因素，原液压进给机构由于液压换向时电磁阀的位置不一致，导致进给位置不准确；另外，进给传动链的最后一部分是由普通梯形丝杠将运动传递给工件架的，造成间隙大、寿命短；其补偿机构为凸轮小轴控制，零件损坏快、故障率高，且不易修复。
(1)液压换向阀的电磁阀的更换。
采用伺服电动机、滚珠丝杠串联的方式，装在原磨床的过桥上，代替原磨床的液压进给和补偿机构。
(2)将普通梯形丝杠更换为滚珠丝杠。
滚珠丝杠摩擦损失小、效率高，其传动效率可在90％以上，且精度高、寿命长。
4改造时间安排6月22日对机床导轮修整部和砂轮修整部分进行初步测绘确定改装方案6月23日对上面两部件进行折除(此两部件我们带走并对其进测绘),于24日整理出图纸6月25日根据测绘出的尺寸,对图纸进行重新设计整理,出好各新增部分的产品图纸,于26日与袁助讨论可行性,并对图纸进必要的修改6月27日~7月4日进行另部件的外协加工,在此期间丝杆\系统都必须到位7月5日至8日进行另部件的安装7月9日至10日进行系统安装和调试5.系统的抗干扰措施为了确保系统稳定可靠的工作，采取以下抗干扰措施：1)对于接口干扰，主要在于进入干扰信号的输入／输出端加光耦隔离变压器.2)通过加装金属机箱来达到电磁屏蔽效果。
数控拉刀花键磨床砂轮修整系统的设计与实施
数控拉刀花键磨床砂轮修整系统的设计与实施磨削是加工拉削刀具沟槽的主要方法，随着各种成型拉削刀具的广泛应用，对其磨削技术的要求也在不断提高。
高精度、自动化已成为了磨削加工的发展趋势。
由于数控砂轮修整编程复杂而又繁琐，传统的手工编程方法根本无法完成，必须由专用软件CAD绘图，利用CAM的后处理功能生成加工程序，因此齿形修整程序的软件就非常关键。
标签：花键磨床;砂轮修整;设计一、拉刀花键磨床概述拉刀拉削加工较為适合民用汽车、农用拖拉机、军用重型机械零部件等零件的加工生产。
现阶段，我国国内对拉刀齿形的修磨大多是工人手动修整后磨削。
这一状况增加了拉刀齿形修磨的人工工作强度，降低了拉刀刀具精度、磨削效率，针对这一状况，拉刀花键磨的数控化加工变革应运而生。
针对拉刀的数控齿形修磨，目前常采用的修磨方法有两种：一是采用成形修磨法，即针对拉刀齿形的形状，采用形状相同的砂轮来靠齿形修磨;二是采用轨迹修磨法，即针对拉刀齿形的曲线形状，运用数控建模、数控编程等方式来走出相应的数学曲线磨削拉刀齿形。
自动生产制造技术的开发运用对于提加工效果、生产效率和降低成本。
增加了我国在相关制造行业的影响力、竞争力，具有划时代的意义。
二、数控砂轮修整装置的模块化修形程序设计普通花键磨床加工渐开线花键拉刀齿形，用70年代设计的手动修整器进行砂轮修形。
这种手动修整器根据渐开线的形成原理，使用时使修整器的渐开线曲线运动，以修整出正确的砂轮形状。
这种方法尽管操作方便，精度易于保证，但也存在以下缺陷：一是需要大量的基圆库以满足不同规格砂轮的修整需要，并且对于基圆直径小于φ6mm以及基圆直径大于φ160mm 的砂轮无法实现修整;二是对于加工特殊拉刀如底径小于基圆的砂轮也无法修整，常常只能靠手工修出基圆以下部分，因此砂轮的精度及加工范围都不能完全保证。
为了解决问题同时满足其它非渐开线齿形砂轮的修形需要，以FANUCOi-MA数控系统用于在现有机床上进行砂轮修整装置的数控化改造，在通过模拟运行调试后，发现在实际应用中存在一个问题：即每次加工前的准备时间很长，首先需要根据渐开线齿轮模块在电脑上用CAD软件绘图，然后利用CAM的后处理功能生成加工程序。
一种数控成型磨齿机数控化改造的方法
一种数控成型磨齿机数控化改造的方法
第一步，安装数控系统。
选择适合数控成型磨齿机的数控系统，根据机床的结构和要求，采用相应的数控系统进行安装。
常见的数控系统有FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等，根据具体情况选择合适的数控系统。
第二步，设计数控程序。
根据磨齿机的加工工艺和要求，设计相应的数控程序。
数控
程序是实现零件加工的工艺指令，包括刀具的进给、速度、切削参数等。
设计数控程序时
需要考虑机床的结构和特点，保证加工质量和效率。
第三步，改造机械系统。
对原有机床的机械结构进行改造，使其适应数控系统的要求。
包括改装主轴、导轨、伺服电机等部件，提升机床的精度和稳定性。
根据数控系统的要求，增加一些传感器和探测器，实现对机床状态的监测和反馈。
第四步，安装数控设备。
根据数控系统的要求，安装相应的数控设备。
包括数控主机、数控手柄、编程和操作软件等。
安装数控设备时需要保证设备的良好连接和通讯，保证数
控系统的正常运行。
第五步，调试和测试。
进行数控成型磨齿机的调试和测试，验证数控系统的正确性和
稳定性。
通过加工模拟、工件加工和加工测试，检查数控磨齿机的加工精度、表面质量和
加工效率等指标，调整和优化数控系统的参数和参数的。
第六步，培训和使用。
对使用和维护人员进行培训，使其掌握数控成型磨齿机的操作
和维护技能。
培训内容包括数控系统的操作、编程和故障处理等。
建立相应的操作和维护
手册，方便日常使用和维护。
直齿花键磨床数控电气系统改造及工艺
直齿花键磨床数控电气系统改造及工艺刘明阳;许建【摘要】采用西门子840C数控系统与611D伺服驱动系统及1F T6交流伺服电动机,实现了数控直齿花键磨床的技术改造.介绍了机床整体技术改造方案、工艺设计、性能参数和结构特点.通过设计、安装、调试,使该机床无论在高精度、高控制功能及高可靠性等各项指标均达到了较高的设计要求,满足了直齿型花键轴、花键拉刀等工件加工工艺的技术要求.【期刊名称】《金属加工：冷加工》【年(卷),期】2017(000)023【总页数】4页(P72-75)【作者】刘明阳;许建【作者单位】哈尔滨电动机厂有限责任公司黑龙江 150040;哈尔滨电动机厂有限责任公司黑龙江 150040【正文语种】中文RSM 2000 G直齿花键磨床是20世纪80年代初期从西德REFORM公司引进的花键拉刀磨床，原数控电气系统老化，故障率高，无备品备件，已经停机多年，现对数控电气系统进行升级改造。
德国RSM 2000 G直齿花键磨床是一种适用于磨削多种齿型的高精度的直齿型花键轴、花键拉刀、塞规、滚压轮及齿轮等工件的精密数控加工机床。
其加工原理为成型法磨削，即将砂轮轴截面修整为与键槽或齿轮齿槽相对应的截形，进行成型磨削加工。
该机床采用卧式布局，共有1个卧式砂轮主轴（交流变频调速），以及6个伺服进给轴（滑台纵向移动X轴、砂轮立柱垂直进刀Y轴、床头箱分度A轴、砂轮修整U轴、W轴、B轴），采用全闭环控制方式。
A轴分度测量装置采用海德汉36000线圆光栅编码器，以保证测量精度，分度完成后采用液压夹紧以防止工件窜动。
工件的工艺编程可以在数控系统的操作显示面板上直接完成，也可以在安装有工艺编程软件的外设计算机上完成，再通过西门子PCIN通信软件由RS232串口传输到840C数控系统中。
RSM 2000 G直齿花键磨床设有闭环控制的砂轮修型装置，全数控，磨削工艺复杂，技术难度大，其优点是磨削精度高，产品质量稳定，产品更换灵活方便，生产效率高。
应用数控技术改造花键轴铣床
应用数控技术改造花键轴铣床
周忆;梁锡昌;朱明君
【期刊名称】《现代制造工程》
【年(卷),期】2000(000)002
【摘要】介绍了为扩展普通花键轴铣床加工用途而设计的单片机控制系统.该系统主要由单片机控制系统、位置传感装置和步进电机驱动装置组成,能满足不同锥度零件的加工要求.
【总页数】2页(P23-24)
【作者】周忆;梁锡昌;朱明君
【作者单位】重庆大学机械传动国家重点实验室,400044;重庆大学机械传动国家重点实验室,400044;重庆大学机械传动国家重点实验室,400044
【正文语种】中文
【中图分类】TG5
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改 进后结 构 的优 点 ：① 其 本 身 的 结 构 和 工 作 原 理 保证 了它的运 动摩 擦 因数 较低 ，所 受 摩 擦力 较 小 ， 有 较好 的机 械 效 率 ，在 机 械 设 备 运 转 过 程 中 能保 持 较 低 的功率 消耗 ，且 起 动 性 能 好 。② 径 向游 隙 比较
以达 到齿 面 硬度 高 、磨 损 小 及 精 度 保 持 时 间 长 的 目 的 。 回转 主轴 采 用 密 珠 轴 承 支 撑 结 构 ，以 保 证 主 轴
公 司 生产 的 数控 花键 磨 床 ，用 于该 类 型拉 刀 齿形 面 的磨 削加 工 。随 着 生 产 规 模 的扩 大 ，这 些 设 备 已不
随着 汽车 工 业 的 发 展 ， 内齿 圈 的 结 构 及 精 度 有 了很
大改 进与 提 高 ，各 种 复 合 齿形 内齿 圈 的 出 现 给 渐 开 线花键 拉 刀 的制 造带 来 了很 大 的 挑 战。 国产 Ｍ８ ６ １ ２ Ａ 花 键磨 床 原有 结 构 和 加 工 精 度 完 成 不 了该类 拉 刀齿 形 面 的磨 削加工 。 １ Ｏ多年 来 ，我公 司 先后 引进 多 台德 国 Ｒ Ｅ Ｆ ＯＲ Ｍ
小 ，向心角接触轴承可用预紧方法消除游隙 ，运转 精度高 ；有很好的精度 和转速 ，在设备运行 中受 到
的摩 擦小 、磨 损 低 ，因 此 使 用 寿 命 较 长 。③ 更 改 后
的结 构 ，去 掉 了 原结 构 的 前 、后 油 封 装 置 及 止 推 轴 承轴 向定 位 装 置 ，结 构 更 简 单 ，轴 承 几 乎 不 存 在 松
进 行介 绍 。
辨率 ０ ． ０ ０ １ 。 ；分 齿 精 度 相 邻 误 差小 于 ０回转 跳动误 差小 于 ０ ． ０ ０ ３ ｍ ｍ。 （ ２ ）高精 度数 控 砂 轮 修 整 装 置 ：渐 开 线 花键 拉
渐开 线花 键拉 刀齿形 面 的磨削 加 。
馈元件。箱体选用高强度铸铁材料。
按 以上结 构 、材 料 及 精 度 标 准 制 造 出 的 高精 度 数控 分度 装 置 ，精 度 可 达 到 如 下 指 标 。系 统 最 小 分
本 文重 点对 该 机 床 的数 控 改 造 从 以下 几 个 方 面
１ ．花键磨 床数控改造
（ １ ） 高精 度数 控 分 度 装 置 ：机 床 分 度 装 置 决 定
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轴承背 对 背 型式 装 在 一 起 作 为 支 承 整体 ，可 以承 受
径 向载荷 为 主 的较 大径 向 、轴 向联 合 载荷 。安 装 时 轴 承组 可 预 紧 ，具 有 较 好 的 支 承 刚 度 和 旋 转 精 度 。
⑤轴 承采 用润 滑脂 润 滑 ，消耗 润 滑剂 少 ，便 于密 封 ，
轴 承 ，主轴 前后 各装 一 套 ，背 对 背 安 装 ，轴 承 分 别
装在 左 、右 轴承 套 内 ，左 、右 轴 承套 安装 于 体壳 内 ， 轴 承 润滑 只 需在 装 配或 检 修 时涂 以润 滑 脂 即可 。
机床更 易 于维 修 和保 养 。④ 两 个 相 同 的单 列 角接 触
能满 足生 产 需 求 。我 们 在 消化 吸 收 国 外 先进 技 术 的
具有 高 的 回转精 度 。在 回转 主轴 后 端 安 装 高 精 度 旋 转及 角度 编 码 器 ，该 编码 器 作 为 主 轴 转 角 的测 量 反
基础 上 ，对 国产 Ｍ ８ ６ １ ２ Ａ 花键 磨 床进 行 了数 控 改 造 ， 经过几 年 的 使 用 ，效 果 很 好 ，能满 足 各 种 复 合 齿 形
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ｑ ｕ ｌ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ
Ｉ 设 备 与 维 修
花键磨床数控改造
汉江工具有 限责任公 司 （ 陕西汉中 ７ ２ ３ ０ ０ ２ ） 赵 榕 ７ ＝ ， １ １ 山
渐开 线花键 拉 刀用 于 渐 开线 内齿 圈 的拉 削加 工 。
了被 加工 零 件 的 齿距 等 分 精 度 。该 数 控 分 度 装 置 采
用蜗杆副传动结构 ，在蜗杆类型、齿形角及结构上
做 了很多 改 进 ， 以保 证 蜗 杆 副 的 啮 合 精 度 、传 动 刚
性 、合理 的间 隙及精 度 的持久 保持 。蜗 轮 、蜗杆 按 ５ 级精 度标 准 制造 ，蜗 轮 采 用 铸 锡磷 青 铜材 料 ，蜗 杆
采用 ４ ２ Ｃ ｒ Ｍ ｏ Ａ 材 料 ，经 过 碳 、氮 共 渗 热 处 理 工 艺 ，
３ ．结语 目前 ，我单位 已成功地将 ３台此机床进行改造。
在经过 １ 年多 的使 用 中 ，未 出现任何 问题 。大大减少 了操作者 的维修量 ，提高 了工 作效 率 ，降低 了维修成
本 及更换轴 与轴瓦 的成本 。事实证 明这种结 构 的更 改
刀齿 形面 的磨 削加 工 属 于 成 形 磨 削 加 工 ，砂 轮 的 形
状 和 轮廓精 度 决 定 了被 加 工 零 件 的 精 度 ，所 以砂 轮
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