專利名稱：滾刀磨削機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種滾刀磨削機。
背景技術：
滾刀是用于加工齒輪、渦輪或其他帶齒工件的刀具。目前滾刀生產廠家通常在鏟齒車床上加裝磨削頭來實現滾刀的磨削加工。該鏟齒車床包含一個主軸電機，該主軸電機帶動主軸轉動，主軸則帶動滾刀旋轉，鏟齒車床的主軸運動和橫向拖板的橫向移動/縱向拖板的縱向移動是通過齒輪傳動鏈實現的嚙合傳動，主軸和橫向拖板/縱向拖板之間的傳動精度取決于該齒輪傳動鏈精度，實際情況是該精度不能滿足滾刀節距的精度要求。

發明內容
為了解決現有的滾刀加工機構存在的上述問題，本發明提供一種可以使加工精度 提高的滾刀磨削機。本發明采用以下的技術方案滾刀磨削機，包括鏟齒車床，鏟齒車床上設置有可橫向移動的橫向拖板以及可縱向移動的縱向拖板，橫向拖板控制磨削滾刀的磨頭的橫向位移，縱向拖板控制磨削滾刀的磨頭的縱向位移，鏟齒車床上還設置有帶動工件旋轉的主軸，該主軸連接主軸電機，所述橫向拖板連接橫向電機，所述縱向拖板連接縱向電機，所述主軸連接作為脈沖發生器的編碼器，編碼器通過信號線連接單片機，所述單片機輸出信號驅動主軸電機勻速轉動，單片機根據編碼器的輸入信號分別計算驅動橫向電機、縱向電機的脈沖數，單片機通過主軸電機驅動模塊連接主軸電機，通過橫向電機驅動模塊連接橫向電機，通過縱向電機驅動模塊連接縱向電機。進一步，所述主軸通過傳動機構連接編碼器，該傳動機構為增速機構。進一步,所述傳動機構為同步帶傳動機構，該帶傳動機構包括與主軸連接的主動同步帶輪以及與編碼器連接的從動同步帶輪，所述主動同步帶輪和從動同步帶輪通過同步帶傳動連接。進一步，所述橫向拖板滑行在縱向拖板上，橫向拖板上裝有所述磨頭。進一步，所述單片機內還設置有清零模塊，清零模塊用于主動同步帶輪每旋轉一圈后對編碼器脈沖清零。優選的，所述同步帶傳動機構的增速比為1:4。優選的，所述編碼器為2500脈沖/轉。優選的，所述主軸電機、橫向電機以及縱向電機為伺服電機。優選的，所述橫向拖板通過第一傳動機構連接橫向電機，該第一傳動機構包括與橫向電機連接的第一螺母、與橫向托板連接的第一螺桿，第一螺母與第一螺桿螺紋連接。優選的，所述縱向拖板通過第二傳動機構連接縱向電機，該第二傳動機構包括與縱向電機連接的第二螺母、與縱向托板連接的第二螺桿，第二螺母與第二螺桿螺紋連接。
本發明的有益效果在于單片機計算出驅動主軸電機勻速轉動的脈沖，使主軸勻速轉動，主軸通過傳動機構連接編碼器，編碼器的輸出脈沖輸入到單片機內，單片機計算出驅動橫向電機、縱向電機的脈沖數，進而控制橫向電機、縱向電機的轉動角度。和現有技術相比，除了相同的主軸電機之外，還增設了橫向電機和縱向電機，并通過數控的方式來控制主軸電機、橫向電機以及縱向電機的轉動角度，進而控制橫向拖板和縱向拖板的移動。這樣，不再是通過精度低的齒輪傳動鏈來控制橫向拖板和縱向拖板的移動，滾刀的加工精度得到提聞。


圖1是本發明實施例的結構示意圖。
圖2是本發明實施例的電路原理圖。
附圖標號1_ I產齒車床；2_橫向拖板；3_縱向拖板；4_磨頭；5_主軸；6_橫向電機；7_縱向電機；8_編碼器；9_主動同步帶輪；10_從動同步帶輪。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明作進一步說明。
參照圖1-2 :滾刀磨削機，包括鏟齒車床1，鏟齒車床I上設置有可橫向移動的橫向拖板2以及可縱向移動的縱向拖板3，所述橫向拖板2滑行在縱向拖板3上，橫向拖板2上裝有磨削滾刀的磨頭4，橫向拖板2控制磨頭4的橫向位移，縱向拖板3控制磨頭4的縱向位移；鏟齒車床I上還設置有帶動工件旋轉的主軸5，該主軸5連接主軸電機(位于鏟齒車床內部，未示出)，所述橫向拖板2連接橫向電機6，所述縱向拖板3連接縱向電機7，所述主軸5連接作為脈沖發生器的編碼器8，編碼器8通過信號線連接單片機，所述單片機輸出脈沖驅動主軸電機勻速轉動，進而根據編碼器8的輸入信號分別計算驅動橫向電機6、縱向電機7的脈沖數，單片機通過主軸電機驅動模塊連接主軸電機,通過橫向電機驅動模塊連接橫向電機6,通過縱向電機驅動模塊連接縱向電機7。主軸電機驅動模塊、橫向電機驅動模塊以及縱向電機驅動模塊，對單片機輸出脈沖起到信號放大的作用。經信號放大后，才能使主軸電機、橫向電機以及縱向電機按脈沖進行一定的速度和角度的轉動。橫向電機的轉動角度由脈沖數決定，橫向電機的轉速由脈沖頻率決定，主軸電機、縱向電機也類似。
所述主軸5通過傳動機構連接編碼器8，該傳動機構為增速機構。具體的，所述傳動機構為同步帶傳動機構，該同步帶傳動機構包括與主軸5連接的主動同步帶輪9以及與編碼器8連接的從動同步帶輪10,所述主動同步帶輪9和從動同步帶輪10通過同步帶連接。本實施例中，所述同步帶傳動機構的增速比為1:4，所述編碼器8為2500脈沖/轉，主動同步帶輪9轉一圈，從動同步帶輪10轉四圈，因此，主動同步帶輪9每轉一圈，編碼器8產生10000個脈沖。之所以通過帶傳動機構增速的方式連接編碼器8，是因為市面上2500脈沖/轉的編碼器很容易買到，價格也便宜，而10000脈沖/轉的編碼器不易買到，且價格昂貴。而設計主動同步帶輪每轉一圈，編碼器輸出10000個脈沖，是為了精度考慮，假設主動同步帶輪每轉一圈(也就是主軸每轉一圈)前進的螺距為5毫米，則精度就是5毫米/10000 脈沖，也就是O. 5 μ m/脈沖，如果主軸每轉一圈，脈沖發生器只輸出2500脈沖，那么其精度是5毫米/2500脈沖，也就是2 μ m/脈沖，可見，10000脈沖/轉的脈沖發生器的精度顯然要比2500脈沖/轉的脈沖發生器的精度高。本實施例中，所述單片機內還設置有清零模塊，清零模塊用于主動同步帶輪每旋轉一圈后對編碼器脈沖清零。主動同步帶輪9每轉一圈后，編碼器8輸出會有幾個脈沖的誤差，如果不清零，編碼器脈沖不斷累計，誤差會越來越大，因此在單片機內設置清零模塊，主動同步帶輪每轉一圈，對編碼器清零一次，這樣，編碼器也就只有幾個脈沖的誤差。本實施例中，所述橫向拖板2通過第一傳動機構連接橫向電機,該第一傳動機構包括與橫向電機6連接的第一螺母、與橫向托板2連接的第一螺桿，第一螺母與第一螺桿螺紋連接，以此，橫向電機6控制橫向拖板2橫向移動；所述縱向拖板3通過第二傳動機構連接縱向電機7，該第二傳動機構包括與縱向電機7連接的第二螺母、與縱向托板3連接的第二螺桿，第二螺母與第二螺桿螺紋連接，以此，縱向電機7控制縱向拖板3縱向移動。本實施例中，所述第一螺母、第二螺母采用滾珠螺母，所述第一螺桿、第二螺桿采用滾珠螺桿。本實施例中，所述主軸電機、橫向電機6以及縱向電機7為伺服電機。所述主軸電機、橫向電機6以及縱向電機7也可以是步進電機。本實施例中，單片機輸出脈沖驅動主軸電機勻速轉動(即主軸5勻速轉動)，主軸5通過同步帶傳動機構連接編碼器8，編碼器8的輸出脈沖輸入到單片機內，單片機計算出驅動橫向電機6、縱向電機7的脈沖數，進而控制橫向電機6、縱向電機7的轉動角度，橫向電機6和縱向電機7的轉速由單片機輸出的脈沖頻率控制。和現有技術相比，除了相同的主軸電機之外，還增設了橫向電機6和縱向電機7,并通過數控的方式來控制主軸電機、橫向電機6以及縱向電機7的轉動角度，進而控制橫向拖板2和縱向拖板3的移動。這樣，不再是通過精度低的齒輪傳動鏈來控制橫向拖板2和縱向拖板3的移動，滾刀的加工精度得到提聞。另外，系統中所選擇的伺服電機(主軸電機、橫向電機6、縱向電機7)為帶有制動裝置的電機，單片機可通過主軸電機驅動模塊、橫向電機驅動模塊、縱向電機驅動模塊分別對主軸電機、橫向電機6、縱向電機7進行制動。制動的目的在于鏟齒機床停機前，單片機記錄下鏟齒機床的參數，鏟齒機床斷電后，主軸電機、橫向電機以及縱向電機的位置保持不變。鏟齒機床再次啟動時，鏟齒機床能按上次記錄的參數繼續工作，而省去鏟齒機床每次啟動都需回零點或對刀的工作。上述實施例僅僅是本發明技術構思實現形式的列舉，本發明的保護范圍不僅限于上述實施例，本發明的保護范圍可延伸至本領域技術人員根據本發明的技術構思所能想到的等同技術手段。
權利要求
1.滾刀磨削機，包括鏟齒車床，鏟齒車床上設置有可橫向移動的橫向拖板以及可縱向移動的縱向拖板，橫向拖板控制磨削滾刀的磨頭的橫向位移，縱向拖板控制磨削滾刀的磨頭的縱向位移，鏟齒車床上還設置有帶動工件旋轉的主軸，該主軸連接主軸電機，其特征在于所述橫向拖板連接橫向電機，所述縱向拖板連接縱向電機，所述主軸連接作為脈沖發生器的編碼器，編碼器通過信號線連接單片機，所述單片機輸出信號驅動主軸電機勻速轉動，單片機根據編碼器的輸入信號分別計算驅動橫向電機、縱向電機的脈沖數，單片機通過主軸電機驅動模塊連接主軸電機，通過橫向電機驅動模塊連接橫向電機，通過縱向電機驅動模塊連接縱向電機。
2.如權利要求I所述的滾刀磨削機，其特征在于所述主軸通過傳動機構連接編碼器，該傳動機構為增速機構。
3.如權利要求2所述的滾刀磨削機，其特征在于所述傳動機構為同步帶傳動機構，該同步帶傳動機構包括與主軸連接的主動同步帶輪以及與編碼器連接的從動同步帶輪，所述主動同步帶輪和從動同步帶輪通過同步帶傳動連接。
4.如權利要求1-3之一所述的滾刀磨削機，其特征在于所述橫向拖板滑行在縱向拖板上，橫向拖板上裝有所述磨頭。
5.如權利要求4所述的滾刀磨削機，其特征在于所述單片機內還設置有清零模塊，清零模塊用于主動同步帶輪每旋轉一圈后對編碼器脈沖清零。
6.如權利要求5所述的滾刀磨削機，其特征在于所述同步帶傳動機構的增速比為1:4。
7.如權利要求6所述的滾刀磨削機，其特征在于所述編碼器為2500脈沖/轉。
8.如權利要求6所述的滾刀磨削機，其特征在于所述主軸電機、橫向電機以及縱向電機為伺服電機。
9.如權利要求I所述的滾刀磨削機，其特征在于所述橫向拖板通過第一傳動機構連接橫向電機，該第一傳動機構包括與橫向電機連接的第一螺母、與橫向托板連接的第一螺桿，第一螺母與第一螺桿螺紋連接。
10.如權利要求9所述的滾刀磨削機，其特征在于所述縱向拖板通過第二傳動機構連接縱向電機，該第二傳動機構包括與縱向電機連接的第二螺母、與縱向托板連接的第二螺桿，第二螺母與第二螺桿螺紋連接。
全文摘要
本發明涉及一種滾刀磨削機，包括鏟齒車床，鏟齒車床上設置有可橫向移動的橫向拖板以及可縱向移動的縱向拖板，橫向拖板控制磨削滾刀的磨頭的橫向位移，縱向拖板控制磨削滾刀的磨頭的縱向位移，鏟齒車床上還設置有帶動工件旋轉的主軸，該主軸連接主軸電機，所述橫向拖板連接橫向電機，所述縱向拖板連接縱向電機，所述主軸連接作為脈沖發生器的編碼器，編碼器通過信號線連接單片機，所述單片機輸出信號驅動主軸電機勻速轉動，單片機根據編碼器的輸入信號分別計算驅動橫向電機、縱向電機的脈沖數，單片機通過主軸電機驅動模塊連接主軸電機，通過橫向電機驅動模塊連接橫向電機，通過縱向電機驅動模塊連接縱向電機。
文檔編號B24B3/12GK102975087SQ201210563150
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者李繡峰 申請人:李繡峰