劳伦斯德国滚齿机怎么样好用吗

好，好用。

1、劳伦斯德国滚齿机床进给轴均采用增大直径的重型精密丝杆，提高进给刚性，刀具轴和工件轴均采用精密角接触轴承和双列四柱滚子轴承组合，既保证T旋转时高精度又保证了切削时的高刚性。

2、机床与自动化完美结合，使机床发挥最大的生产效益。将安装好刀具的芯轴放到外置辅助架上，手动转动到刀具主轴位置，利用程序界面换刀功能白动将刀具安装到刀具主轴中，手动转回辅助架，是一款非常好的机床。

机床主要性能及用途 YS3118CNC5为五轴数控、四轴联动数控高速滚齿机，五个数控轴分别为：

B—滚刀主轴回转运动，

C—工作台回转运动，

X—径向进给运动，

Y—切向进给运动，

Z—轴向进给运动。

标准机床联动轴为：B轴、C轴、X轴、Z轴。机床各数控运动轴均由独立交流伺服电机驱动，用“电子齿轮箱（EGB）”实现分度运动、差动补偿完成用展成法加工各种齿类零件。

a． 机床布局：机床采用立式布局，大立柱移动完成径向进给运动；机床的电气控制箱为左后置；机床的液压、润滑、冷却为完全独立的系统。

b． 机床坐标轴及相关运动：

1、B轴：采用大功率主轴伺服电机通过三级高精度斜齿轮副传动并且末端采用一齿差齿轮副消除间隙的结构，并具有快速换刀和刀轴自动装夹装置，并设置有主轴过载自动监测及报警装置；

2、C轴：采用高精度斜齿轮副实现高速高精度分度，并具有调节消除间隙装置；

3、X轴、Z轴：采用用交流伺服电机通过蜗杆副传动至具有预负荷的精密滚珠丝杆副，丝杆支承轴采用高精度、高刚性进口组合轴承支承；

4、Y轴：采用交流伺服电机通过蜗杆副传动至具有预负荷的精密滚珠丝杆副，实现切向进给或滚刀窜刀，保证加工时刀具的均匀磨损，提高刀具寿命，降低设备使用费用；

后立柱外支架运动：采用高精度、高刚性的滚珠式直线导轨，外支架运动由液压油缸实现。

c． 机床结构特点：床身采用双层壁、高筋板结构且前后完全对称设计，既刚性好，冷却油的对称循环又保证机床的热平衡；大立柱及小立柱采用用双层壁、高筋板的对称结构，大大提高了机床的刚性。

d． 机床加工对象：按展成法原理可实现下列齿类零件的加工：圆柱直齿轮、斜齿轮（轴齿轮、盘齿轮）；蜗轮；小锥度齿轮；鼓形齿轮；花键；链轮；

e． 机床精加工精度可达GB/T100951-2001的7级。

简介：上海雨畸精密机械有限公司-齿轮厂：是通用机械零部件和船舶零部件以及成套产品研发制造一体多元化高科技企业公司主要生产加工各种高精度软-硬齿面齿轮,斜齿轮,直齿轮,内齿圈，螺旋伞齿轮，锻造齿轮,同步带轮,各种型号机械联轴器，行星齿轮,鼓形齿轮,微型齿轮,铸造齿轮,塑料齿轮,花键轴，链轮,人字齿轮,应用领域：工程机械，船舶机械，矿山机械，农业机械，塑料机械，动力机械，印刷机械，医疗机械，环保机械，变速器箱机械，石油机械，核能机械，电力机械。信用等级“AAA”坐落于风景秀丽的新坝科技园区内，占地面积2万平方米的现代化工厂巍然耸立，地理位置优越，交通便利，员工近180-200人，工程师15人，机械设计人员20。公司目前拥有加工设备80多台，国产高精度数控RAPTD1500带内外磨齿臂5台，ZP20带内磨臂3台，拥有数控滚齿机，数控插齿机，数控剃齿机，刨齿机，剃刀磨床，花键拉床机，数控镗床，齿形齿向测试仪，硬度综合检测仪。加工模数05-16mm,最大直径15米，加工齿轮精度在55级，6级，7级,加工齿轮光洁度在△08-△16公司已通过ISO9000:2000国际质量认证,产品稳定可靠。我公司经营理念：真诚第一，信誉第一，质量第一。以质量求生存，以诚信求发展，真诚面对国内外客户和各界新朋友携手共进，共创辉煌。高精度齿轮;蜗轮蜗杆;螺旋伞齿轮;同步带轮;斜齿轮;内齿圈;花键轴;直齿轮;行星齿轮;锻造齿轮;铸造齿轮;链轮;塑料齿轮;人字齿轮;鼓形齿轮;大型轴;高精度微型齿轮;丝杆;长齿条;机械联轴器;

法定代表人：卫典凤

成立时间：2008-05-06

注册资本：1000万人民币

工商注册号：310229001296664

企业类型：有限责任公司（自然人独资）

公司地址：青浦区金泽镇（莲盛）莲民路36号C区201室A

直齿，斜齿，伞齿轮，蜗轮 ，鼓形齿。不同的滚齿机根据联动数不同能加工的齿轮不一，一般滚齿机加工都需要配套的夹具和滚刀，刀杆，顶尖等。不是自动数字同步的滚齿机需要配套相应的挂轮。

用滚刀按展成法加工直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮以及蜗轮的齿轮加工机床。这种机床使用特bai的滚刀时也能加工花键和链轮等各种特殊齿形的工件。普通滚齿机的加工精度为7～6级(JB179-83),高精度滚齿机为4～3级。最大加工直径达15米。

扩展资料：

齿轮加工机床加工各种圆柱齿轮、锥齿轮其他带齿零件齿部机床。齿轮加工机床品种规格繁多，有加工几毫米直径齿轮小型机床，加工十几米直径齿轮大型机床，还有大量生产用高效机床加工精密齿轮高精度机床。

齿轮加工机床主要分为圆柱齿轮加工机床锥齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮加工机床主要用于加工各种圆柱齿轮、齿条、蜗轮。常用有滚齿机，插齿机、铣齿机、剃齿机等。

-滚齿机

齿轮是工业生产中的重要基础零件，其加工技师和加工能力反映一个国家的工业水平。实现齿轮加工数控倾和自动化、加工和检测的一体化是目前齿轮加工的发展趋势。

基于开放式运动控制器的数控滚齿系统的研究

摘要:讨论了一种基于开放式运动控制器的数控滚齿体系结构，通过对其进行深入的研究，在国内首次提出了电子差动

齿轮箱的概念，开发出相应的数控滚齿软件，给出了运动控制系统软件的基本模块，以及该数控系统成功用于YG6132B

机械滚齿机数控改造的实例。

序词:数控 滚齿机床 运动控制

中图分类号:TG659

前言

齿轮被广泛地应用于机械设备的传动系统中，滚齿是应用最广的切齿方法〔1 〕，传统的机械滚齿机床机械结构非常复杂，一台主电机不仅要驱动展成分度传动链，还要驱动差动和进给传动链，各传动链中的每一个传动元件本身的加工误差都会影响被加工齿轮的加工精度，同时为加工不同齿轮，还需要更换各种挂轮调整起来复杂费时[2]，大大降低了劳动生产率。

以德国西门子、日本发那科公司数控系统为主流的数控滚齿机的出现，大大提高了齿轮加工能力和加工效率。我国目前真正能够生产数控滚齿机的只有2－3个厂家，且使用的多是德国西门子数控系统，加工中模数齿轮，没有自主产权的核心技术，缺少国际竞争力。

注意到以上问题，并根据近来数控技术，尤其是开放式运动控制器飞速发展的现状，本文针对小模数、少齿数、大螺旋角斜齿轮滚齿加工迫切要求数控化的实际需求，进行了深入的研究，成功地开发了了一套基于开放式运动控制器的数控滚齿系统并用于实际生产。

1 基于开放式运动控制器的数控体系结构

该体系结构的核心是一块具有PC104 总线并且自带高速DSP 芯片的开放式多轴运动控制卡，与嵌入式PC 主机构成多处理器结构，提供4路16 位D/A 模拟电压（＋/－10V）控制信号，4路4倍频差动式光电编码器反馈信号接口，输入信号频率最高可达8MHZ，32 路光电隔离输入输出接口。可编程数字PID+速度前馈+加速度前馈滤波方式，卡上自带DSP 芯片以实现实时高速插补、计算功能，可完成空间直线、圆弧插补，大大减轻了主机负担，还提供了程序缓冲区，降低了对主机通讯速度的要求[3]。该运动控制卡通过PC104 总线和计算机通讯，一方面将从各控制轴采集到的数据送给主机进行计算，另一方面，将主机根据工艺及数学模型进行运算生成的运动控制指令经过进一步处理送各轴伺服驱动器，完成各轴的运动控制，加工出满足工艺要求的合格零件。由于使用标准的PC104 型工控机作

为主机，采用标准化接口，可灵活地选用电机、驱动装置和反馈元件，支持包括乙太网甚至是Internet 网在内的多种网络协议及拓扑结构，可方便地实现远程控制，组网技术十分灵活而且技术成熟[4]。适应网络化数控的未来发展要求，系统硬件控制部分结构如图1 所示。

图1基于开放式运动控制器的数控系统结构

2

2系统控制软件

本系统控制软件是在纯DOS 下用C 语言开发的，DOS 系统的开放性、单任务、准确的时钟中断管理及其良好的稳定性，为工业化生产提供了可靠的保证。软件框图如图2 所示。其中系统初始化包括自制小汉字字模的装入，显示器图形方式的初始化，控制器滤波参数的整定等；系统诊断模块的作用是监控各被控轴的运动状态，如：各轴有无运动误差超限、伺服报警、运动完成、限位开关动作等；实时控制模块，由中断服务程序实现，它在每个时钟中断周期内读入各轴位置，根据加工对象的加工工艺要求计算出新的运动控制指令送运动器解释执行。

3基于电子齿轮箱的数控滚齿系统

齿轮加工的关键在于实现滚刀和工件之间的展成分度运动关系，也就是要准确地满足两者之间的速比关系，即滚刀转过一转，工件转过K/zc 转，如下式(1)所示：

c b

c

z

K

n

n

= (1)

式中b c n n , －分别为工件轴转速和滚刀轴转速

k zc , －分别为工件齿数和滚刀头数

而在加工斜齿轮和蜗轮时，要求在完成分齿运动的同时，还要完成Z轴或Y轴的附加运动，其运动学方程式如下：

p

l

p

b

c n

r

c n

z b

c

c z m

f

z m

f n

z

K

n

cos sin

± ± = (2)

式中r z f f , －分别为Z、Y轴的进给量

l b, －分别为斜齿轮的螺旋角和刀具安装角

n m －为斜齿轮法面模数。

由式(2)可见，在加工斜齿轮和蜗轮时，输入和输出的关系已不再是一个简单的单输入、单输出的定比传动问题，而是一个多输入、单输出的问题。一般的电子齿轮方式无法解决这类问题，为此本系统成功地开发了电子齿轮箱功能，电子差动齿轮箱是指：对于任何一个通过机械差动变速机构将两个以上（含两个）不同运动，按一定的速比传动关系

合成输出的运动轴，都可以改由计算机控制的交、直流伺服电机单独驱动，去掉原有的机械差动传动链，通过计算机读取安装在各输入轴上传感器反馈回来的运动参数（如转速，进给量等），用软件编程的方法实时计算合成输出轴的运动，实现机械差动传动链的功能。

4应用实例

上述数控滚齿系统已成功地应用到一台宁江机床厂生产的小模数机械滚齿机YG3612B的改造中，改造前该滚齿机用于批量生产模数1，齿数4，螺旋角20 度以上的斜齿轮轴加工，由于我国尚无适应这种小模数、少齿数工件的数控滚齿机，对这种类型工件，该机械滚齿机是目前加工精度最高的滚齿设备，但是由它加工出来的零件成品率仅达80%左

右，造成了巨大的浪费，同时在更换加工品种时需要繁琐地更换各种挂轮，使生产效率大为降低。为此生产厂家强烈要求进行数控改造以便提高加工精度，提高生产效率。经分析造成零件加工精度低的主要原因如下：

（1）滚刀至工件两末端传动件之间各传动元件的加工、装配误差直接影响了展成分度的精度，从而影响工件的加工精度

（2）工件至Z进给轴两末端传动件之间各传动元件的加工误差直接影响了被加工工件螺旋角的准确性

（3）由于是加工4个齿的斜齿轮，单头滚刀每转1转工件要转过90 度，这就决定了滚刀到工件之间的末端传动副不能像通常的滚齿机那样使用大降速比的蜗轮－蜗杆传动副，以便大大降低前面传动副的误差对展成分度的影响〔5 〕（如采用大降速比的蜗轮－蜗杆传动副作末端传动副，蜗杆的高速转动将造成其迅速磨损而失去精度），因此该机床采用了一对19/76=1/4 的空间相交轴传动的螺旋齿轮副作末端传动副，从而使得上述(1)、(2)两点成为影响被加工齿轮轴精度的关键。

针对以上问题，同时考虑生产厂家担心改造后一旦不成功将造成机床报废的顾虑，本文把以最少的改动、最小的投入加工出满足精度要求的小模

图2 控制软件框图

系统初始化

工艺参数修改

系统诊断

主控模块

实时中断控制

各轴坐标显示

PID 参数修改

指令队列各轴位置反馈

3

数、少齿数、大螺旋角斜齿轮作为目标，创造性地建立了如下的改造方案：

（1）彻底断开工件轴和滚刀轴、工件轴和进给轴之间原有的机械传动联系，除去原有的差动传动链

（2）保留滚刀轴至工件轴之间19/76 的末端传动副，在工件轴的上一级传动轴上直接安装交流伺服电机，单独驱动工件轴

（3）滚刀转动和Z轴进给仍采用原来普通电机带动

（4）沿Z轴丝杆进给方向加装高分辨率光栅尺A，直接从末端件提供进给量反馈，从而排除了进给传动链误差对工件螺旋角的影响

（5）在滚刀轴的上一级飞轮轴上加装高分辨率的光电编码盘B，提供滚刀转速反馈改造后的机械结构如图3所示，本数控系统通过实时中断读取光电编码盘B和光栅尺A的读数，由电子差动齿轮箱自动进行合成、数据处理后，经

运动控制卡发出指令，控制伺服电机的运转，最终加工出满足精度要求的齿轮轴，并使产品合格率达到96％以上。

对以上改造的加工小模数、少齿数、大螺旋角数控滚齿机的进一步完善，应从以下几个方面着手：

（1）在滚刀轴的上一级B轴上加装直流或交流主轴电机，以满足输出功率大，调速范围宽，进一步稳定转速的加工要求〔6〕

（2）工件伺服驱动电机轴与工件轴之间，滚刀驱动电机轴与滚刀轴之间都只保留一对高精度降速齿轮传动，这两对齿轮传动副要进行消隙处理，如采用两薄片齿轮弹簧消隙装置

（3）将轴向进给Z轴上的普通丝杠换成具有预紧、消隙功能的滚珠丝杠，并用交流伺服电机直接驱动滚珠丝杠实现匀速进给，消除进给爬行

（4）如需进一步提高该滚齿机的加工能力（加工鼓形齿、非园齿轮等），进一步提高生产效率，降低劳动强度的话，可对径向进给X轴，切向进给Y轴和滚刀刀盘搬角度A轴，都采用单独的伺服电机控制，但这些已不存在原理和技术上的难点，用户只需根据需求和成本进行取舍。

5结论

（1）本数控系统经小模数机械滚齿机YG3612B改造证明是成功的实用系统，且该系统操作简单，运行可靠

（2）本系统在国内首先提出了区别于电子齿轮的电子差动齿轮箱概念

（3）本系统采用国产开放式运动控制卡摆脱了国外进口的限制

（4）充分发挥了PC 平台上的软硬件优势，丰富和改善了开发环境。

（5）支持数控机床进一步向的智能化、集成化、网络化方向发展。

参考文献

1 齿轮制造手册编辑委员会齿轮制造手册北京:机械工业出版社 1997

2 韩彦成金属切削机床构造与设计 国防工业出版社1991

3 固高公司GT-400-SV 四轴运动控制器用户手册，2001

4 毛军红 机床数控软件化结构体系 机械工程学报200036(7):48-51

5 会田俊夫〔日〕圆柱齿轮的制造中国农业机械出版社北京1984

6 孙汉卿数控机床原理与维修中国第一汽车集团公司1998

A STUDY ON NUMERICAL CONTROL Gear HOBBING

SYSTEM BASED ON OPEN MOTION CONTROLLER

Du Jianming WuXutang

(Xi’an Jiaotong University)

Wu Hong

(Luo yang Institute of Technology)

Abstract: A numerical control gear Hobbing

图3 机床改造后的结构

4

architecture system based on open motion controller is discussed Through study deeply on it, an idea of electronic differential gearbox is put forward primarily in our country The umerical control gear Hobbing software is developed Basic software modules for motion control system and a successful instance that YG3612B model gear Hobbing machine tools is changed by the numerical control system are given

Key word: Numerical control Gear Hobbing

machine tools Motion control

作者简介：杜建铭，男，1963 年出生，高级工程师，博士研究生，中国第一拖拉机集团公司优秀专家，主要从事数控技术、高精度位置伺服控制和复杂曲面的研究工作