數(shù)控滾齒運(yùn)動(dòng)控制卡研究.pdf

1、運(yùn)動(dòng)控制卡是連接數(shù)控系統(tǒng)與伺服機(jī)構(gòu)之間的橋梁，在數(shù)控機(jī)床中起著重要的作用，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，基于IPC(IndustrialPersonalComputer)構(gòu)架的開(kāi)放式數(shù)控結(jié)合運(yùn)動(dòng)控制卡的數(shù)控解決方案，成發(fā)研究與開(kāi)發(fā)高性能數(shù)控機(jī)床一種有效手段。
　　 齒輪是機(jī)械傳動(dòng)中重要的基礎(chǔ)組件，然而齒輪參數(shù)眾多，高精度齒輪制造困難、效率低。為解決齒輪加工中難、精度低的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一個(gè)用于齒輪加工的運(yùn)動(dòng)控制卡實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工數(shù)控化成為一種

2、有效的辦法。齒形加工精度是齒輪加工的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是反映齒輪制造水平的標(biāo)志，為保證齒輪的精確形成，把齒輪加工中的所必要的機(jī)械傳動(dòng)鏈，用運(yùn)動(dòng)控制卡中電子齒輪箱件來(lái)實(shí)現(xiàn)，這也是用于齒輪加工的運(yùn)動(dòng)控制卡的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 論文首先分析了滾齒機(jī)床的運(yùn)動(dòng)關(guān)系與滾齒的數(shù)學(xué)模型，并且推導(dǎo)了非圓齒輪的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)齒輪機(jī)床的特點(diǎn)，在滾齒數(shù)控化過(guò)程中把軟件與硬件結(jié)構(gòu)起來(lái)，提高機(jī)床的柔性。為提高滾齒首末端件的“內(nèi)傳動(dòng)”關(guān)系，數(shù)控滾齒機(jī)床采用電子齒輪箱

3、代替機(jī)床齒輪的內(nèi)傳遞鏈，然而在國(guó)內(nèi)尚無(wú)商品化的用于齒輪加工的電子齒輪箱，本文用可編程邏輯控制器件(FPGA)設(shè)計(jì)滾齒用電子齒輪箱。在分析電子齒輪箱結(jié)構(gòu)類型基礎(chǔ)上，采用跟蹤式電子齒輪箱結(jié)構(gòu)，為提高電子齒輪箱的傳動(dòng)精度，電子齒輪箱采用鎖相環(huán)的技術(shù)。并討論了非圓齒輪加工的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，為解決非圓齒輪的加工中變速比傳動(dòng)，在分析運(yùn)動(dòng)關(guān)系的基礎(chǔ)之上在運(yùn)動(dòng)控制卡中設(shè)計(jì)了一個(gè)基于FPGA嵌入式系統(tǒng)，負(fù)責(zé)非圓齒輪加工中的傳動(dòng)比的刷新，并對(duì)關(guān)鍵模塊進(jìn)行了電