CN106959670A - 一种利用数控宏程序加工齿条的工艺 - Google Patents

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徐建华
张益著
徐志坚
诸葛骏强
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

本发明公开了一种利用数控宏程序加工齿条的工艺，是根据加工图纸尺寸技术参数，在数控系统中采用参数化窗口输入齿条参数，以图纸中的技术参数为依据将加工形状轮廓转变为函数方程，根据实际需要预留加工余量也采用参数式输入。可以实现断电再加工，本发明将数控宏程序与空间解析几何、微积分、逻辑代数、CAD/CAM、计算机程序设计、机械加工、数控系统等学科精密的联系在一起，可以在原先的位置继续加工，提高了效率和精度，降低了对操作人员的要求，实现了不同模数，不同长度，不同高度，不同宽度，直齿和斜齿的统一加工程序，根据图纸齿条技术参数自行调用子程序。

Description

一种利用数控宏程序加工齿条的工艺
技术领域：
本发明属于机械加工技术领域，具体是一种齿条的加工方法，尤其是涉及一种利用数控宏程序加工齿条的工艺。
背景技术：
齿轮齿条，承载力大，传动精度较高，可达0.1mm，可无限长度对接延续，传动速度可以很高，>2m/s，缺点：若加工安装精度差，传动噪音大，磨损大。典型用途：大版面钢板、玻璃数控切割机，建筑施工升降机可达30层楼高。
齿条加工的用途很广：可用于电钻、电锤、剪草机、电动工具、电机，电动轮健身设备、碎纸机、小型变速箱、齿轮箱、家用电器、航模、打印机、考勤卡钟、机械设备、电动玩具、按摩椅、木工机械、开窗器、ATM金融设备、打蛋机、搅拌机、食品机械、自动门、医疗设备、油泵等，目前工业机器人在实现自动抓取、上料、下料、装夹等自动化操作时需要齿条的传动。市场需求量大，对精度要求越来越高。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用数控宏程序加工齿条的工艺。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用数控宏程序加工齿条的工艺包括：
利用CAD软件制图，以加工时的工件坐标系为基准，以齿条图纸中的技术参数为依据将加工轮廓转为函数方程；对于加工的齿条如果需要研磨的，可以预留余量也是通过参数设定；
在G代码中导入函数化的加工轨迹；
齿条本身的规律，其轮廓线均可由齿条计算公司和直角三角形换算得出，函数方程如下：
齿距公式：X=πm
直齿形长度计算公式：Y1=R6*R5
Z轴下刀位置确定Y距离：(200-2.25m)²+Y²=200²
斜齿形长度计算公式：Y=R6*R5/COS(R4)
斜齿Y轴方向便宜量的计算：Y3=R0*π*m*TAN(R4)
其中齿距由机床X轴来移动控制，所加工的齿条齿形长度由Y轴移动控制，当前机床加工的次数系统中对应参数R0，模数m系统中设置对应参数R1，齿条长度系统中对应参数R2，齿条类型系统对应参数R3，齿条角度系统对应参数R4，一次装夹齿条数量系统中对应参数R5，单根齿条宽度系统中对应参数R6，加工余量系统中对应参数R11。
以下是本发明对上述方案的进一步优化 ：
直线切削指令G01和宏程序中的IF和GOTOB,GOTOF语句；
首先利用牛顿-莱布尼方程中微积分理论将齿条分成N周节，然后采用数控系统宏程序中的IF和GOTOB,GOTOF语句进行编程，使刀具在齿条工件上进行循环切削，同时记忆当前所切削的齿条齿数所在位置，实现断电或者异常断电再加工功能。
进一步优化 ：对于各个类型的齿条再加工时，可以设定最后精加工时的余量。
本发明的优点是：根据加工图纸尺寸技术参数，在数控系统中采用参数化窗口输入齿条参数，以图纸中的技术参数为依据将加工形状轮廓转变为函数方程，根据实际需要预留加工余量也采用参数式输入。可以实现断电再加工，因为齿条是等距的如果，在中途因外部因素机床忽然断电，而需要重新开始加工或者是重新建基准加工的麻烦，该发明将数控宏程序与空间解析几何、微积分、逻辑代数、CAD/CAM、计算机程序设计、机械加工、数控系统等学科精密的联系在一起，可以在原先的位置继续加工，提高了效率，和精度，降低了对操作人员的要求，实现了不同模数，不同长度，不同高度，不同宽度，直齿和斜齿的统一加工程序，根据图纸齿条技术参数自行调用子程序。
具体实施方式：
一种利用数控宏程序加工齿条的工艺包括：
利用CAD软件制图，以加工时的工件坐标系为基准，以齿条图纸中的技术参数为依据将加工轮廓转为函数方程；对于加工的齿条如果需要研磨的，可以预留余量也是通过参数设定；
在G代码中导入函数化的加工轨迹；
齿条本身的规律，其轮廓线均可由齿条计算公司和直角三角形换算得出，函数方程如下：
齿距公式：X=πm
直齿形长度计算公式：Y1=R6*R5
Z轴下刀位置确定Y距离：(200-2.25m)²+Y²=200²
斜齿形长度计算公式：Y=R6*R5/COS(R4)
斜齿Y轴方向便宜量的计算：Y3=R0*π*m*TAN(R4)
其中齿距由机床X轴来移动控制，所加工的齿条齿形长度由Y轴移动控制，当前机床加工的次数系统中对应参数R0，模数m系统中设置对应参数R1，齿条长度系统中对应参数R2，齿条类型系统对应参数R3，齿条角度系统对应参数R4，一次装夹齿条数量系统中对应参数R5，单根齿条宽度系统中对应参数R6，加工余量系统中对应参数R11。
直线切削指令G01和宏程序中的IF和GOTOB,GOTOF语句；
首先利用牛顿-莱布尼方程中微积分理论将齿条分成N周节，然后采用数控系统宏程序中的IF和GOTOB,GOTOF语句进行编程，使刀具在齿条工件上进行循环切削，同时记忆当前所切削的齿条齿数所在位置，实现断电或者异常断电再加工功能。
对于各个类型的齿条再加工时，可以设定最后精加工时的余量。
指令如下：
;R0当前加工齿数-1，R1模数，R2工件长度，R3(等于0位直齿等于1为斜齿)
;R4斜齿角度,R5工件数量，R6工件宽度，R11为Z轴调整量（磨削余量）
G90G54G0Z50，
G0X=3.1416*R0*R1，
Y=R0*3.1416*R1*TAN(R4)*R3，
M8，
M3S500，
Z=-2.25*R1+R11，
IF R3==1 GOTOF BBB，
AAA:
G90G01Y=-SQRT(450*R1-5.0625*R1*R1)-R6*R5-5 F300，
G0Z2，
STOPRE，
R0=R0+1，
Y=1，
X=3.1416*R0*R1，
G1Z=-2.25*R1 F500，
IF 3.1416*R0*R1<R2 GOTOB AAA，
IF 3.1416*R0*R1>R2 GOTOF CCC，
BBB:
G90G01Y= -SQRT(450*R1-5.0625*R1*R1)-R6*R5/COS(R4)+R0*3.1416*R1*TAN(R4)-5
F300，
G0Z2，
STOPRE，
R0=R0+1，
Y=R0*3.1416*R1*TAN(R4)，
X=3.1416*R0*R1，
G1Z=-2.25*R1+R11 F300，
IF 3.1416*R0*R1/COS(R4)<R2 GOTOB BBB，
IF 3.1416*R0*R1/COS(R4)>R2 GOTOF CCC，
CCC:
G90G0Z30，
M9，
X0，
R0=0，
M30。
根据加工图纸尺寸技术参数，在数控系统中采用参数化窗口输入齿条参数，以图纸中的技术参数为依据将加工形状轮廓转变为函数方程，根据实际需要预留加工余量也采用参数式输入。可以实现断电再加工，因为齿条是等距的如果，在中途因外部因素机床忽然断电，而需要重新开始加工或者是重新建基准加工的麻烦，该发明将数控宏程序与空间解析几何、微积分、逻辑代数、CAD/CAM、计算机程序设计、机械加工、数控系统等学科精密的联系在一起，可以在原先的位置继续加工，提高了效率，和精度，降低了对操作人员的要求，实现了不同模数，不同长度，不同高度，不同宽度，直齿和斜齿的统一加工程序，根据图纸齿条技术参数自行调用子程序。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种利用数控宏程序加工齿条的工艺，其特征在于：包括：
利用CAD软件制图，以加工时的工件坐标系为基准，以齿条图纸中的技术参数为依据将加工轮廓转为函数方程；对于加工的齿条如果需要研磨的，可以预留余量也是通过参数设定；
本工艺包括在G代码中导入函数化的加工轨迹；
齿条本身的规律，其轮廓线均可由齿条计算公司和直角三角形换算得出，函数方程如下：
齿距公式：X=πm；
直齿形长度计算公式：Y1=R6*R5，
Z轴下刀位置确定Y距离：(200-2.25m)²+Y²=200²，
斜齿形长度计算公式：Y=R6*R5/COS(R4)，
斜齿Y轴方向便宜量的计算：Y3=R0*π*m*TAN(R4)，
其中齿距由机床X轴来移动控制，所加工的齿条齿形长度由Y轴移动控制，当前机床加工的次数系统中对应参数R0，模数m系统中设置对应参数R1，齿条长度系统中对应参数R2，齿条类型系统对应参数R3，齿条角度系统对应参数R4，一次装夹齿条数量系统中对应参数R5，单根齿条宽度系统中对应参数R6，加工余量系统中对应参数R11。
2.根据权利要求1所述的一种利用数控宏程序加工齿条的工艺，其特征在于工艺还包括直线切削指令G01和宏程序中的IF和GOTOB,GOTOF语句；
首相利用牛顿-莱布尼方程中微积分理论将齿条分成N周节，然后采用数控系统宏程序中的IF和GOTOB,GOTOF语句进行编程，使刀具在齿条工件上进行循环切削，同时记忆当前所切削的齿条齿数所在位置，实现断电或者异常断电再加工功能。
3.根据权利要求1所述的一种利用数控宏程序加工齿条的工艺，其特征在于：对于各个类型的齿条再加工时，可以设定最后精加工时的余量。
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Applicant after: Zhejiang Foertai Intelligent Equipment Co., Ltd.

Address before: 321000 East Side of the First Floor of No. 2 Workshop, 1666 Shenli Road, Wucheng District, Hangzhou City, Zhejiang Province

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