數(shù)控滾齒運動控制卡研究.pdf

1、運動控制卡是連接數(shù)控系統(tǒng)與伺服機構(gòu)之間的橋梁，在數(shù)控機床中起著重要的作用，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，基于IPC(IndustrialPersonalComputer)構(gòu)架的開放式數(shù)控結(jié)合運動控制卡的數(shù)控解決方案，成發(fā)研究與開發(fā)高性能數(shù)控機床一種有效手段。
　　 齒輪是機械傳動中重要的基礎(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、精度低的問題，設(shè)計一個用于齒輪加工的運動控制卡實現(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準，也是反映齒輪制造水平的標志，為保證齒輪的精確形成，把齒輪加工中的所必要的機械傳動鏈，用運動控制卡中電子齒輪箱件來實現(xiàn)，這也是用于齒輪加工的運動控制卡的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 論文首先分析了滾齒機床的運動關(guān)系與滾齒的數(shù)學模型，并且推導了非圓齒輪的數(shù)學模型。根據(jù)齒輪機床的特點，在滾齒數(shù)控化過程中把軟件與硬件結(jié)構(gòu)起來，提高機床的柔性。為提高滾齒首末端件的“內(nèi)傳動”關(guān)系，數(shù)控滾齒機床采用電子齒輪箱

3、代替機床齒輪的內(nèi)傳遞鏈，然而在國內(nèi)尚無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關(guān)鍵問題，為解決非圓齒輪的加工中變速比傳動，在分析運動關(guān)系的基礎(chǔ)之上在運動控制卡中設(shè)計了一個基于FPGA嵌入式系統(tǒng)，負責非圓齒輪加工中的傳動比的刷新，并對關(guān)鍵模塊進行了電