——ｃＮｃ

ｓｅｍｉ帕，数控专栏

ＮＵＭ控制系统在大型数控滚齿机上的应用

孙建业

梁媛马

骏

（沈阳理工大学辽宁省高速切削工程技术中心，辽宁沈阳１１０１６８）

摘要：结合具体机床介绍了ＮＵＭ控制系统如何适应数控滚齿机的特殊要求，实现Ｃ轴与主轴，Ｃ轴与Ｚ

轴的同步控制。应用ＮＵＭ提供的滚齿包和Ｅ参数编程，完成滚齿机的复杂／ｊａｍ运动，通过ＭＭＩ—

ＴＯＯＬ软件。可以编写具有齿轮加工特色的人机对话式界面。

关键词：数控滚齿机轴同步人机界面

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

ｏｆ ＮＵＭ Ｃｏｎｔｒｏｌ

Ｓｙｓｔｅｍ

ｉｎ Ｌａｒｇｅ ＣＮＣ

Ｇｅａｒ Ｈｏｂｂｉｎｇ

Ｍａｃｈｉｎｅ

ＳＵＮ

Ｊｉａｎｙｅ，ＬＩＡＮＧ

Ｙｕａｎ，ＭＡ

Ｊｕｎ

（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ－Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｌｉｇｏｎｇ

Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １

１０１６８。ＣＨＮ）

数控滚齿机广泛应用于汽车行业，工程机械和航

天工业，是现代加工的重要设备。ＣＹ３１８００立式滚齿

机采用大立柱移动的立式布局，高精度齿轮传动工作

台方式。以电子链实现展成法切齿的分度运动，差动

补偿及锥度、鼓形切齿，最大加工直径为８ ｍ。ＣＮＣ采

用ＮＵＭ

１０４０

ＰＯＷＥＲ

ＨＧ控制系统实现半闭环控制，

位置环设在伺服电动机上，检测元件为高精度旋转编

码器。控制系统具有前馈校正环节，用以提高加工精

度，补偿由于伺服滞后所产生的误差。ＮＵＭ控制系统

利用零件程序中外部Ｅ参数可以获取包含在机床处

理器或ＮＣ内存中的信息，也可以将有读写功能的外

部参数赋值后传送给机床处理程序，还可以与Ｌ变量

一起进行编程参与算术运算、函数运算、逻辑运算。有

了这些功能机床可以进行复杂零件的加工，也可以实

现较为复杂的机床动作。

１

ＣＹ３１８００滚齿机的控制原理

（１）径向移动轴（ｘ轴）

径向进给运动，即立柱、

刀架的水平运动。采用伺服系统执行径向进给位置量

的控制，可以提高径向进给轴的绝对位置精度和重复

定位精度，操作、编程方便。

（２）垂直移动轴（ｚ轴）

轴向进给运动，即滚刀

加工齿轮沿工件轴线的垂直运动。

（３）工作台旋转轴（ｃ轴）

分齿运动，即工件的

旋转运动。工件加工时其运动的速度必须和滚刀的旋

转速度保持同步关系。

（４）滚刀旋转轴（主轴）

切削运动（主运动），即

滚刀的旋转运动，用欧陆公司生产的５９０型全数字式

脚型２００毛９鬻簪

、～．，／

＿■，＿

直流调速装置作为驱动器。５９０系统由全数字处理器

控制，参数设定完全数字化，无需电位器调节，免除了

模拟式所产生的参数漂移。在主轴上加装了主轴位置

编码器，用来建立与Ｃ轴和ｚ轴的同步关系。

２

ＮＵＭ控制系统适用于滚齿机的主要功能

２．１

Ｃ轴与滚刀轴的同步

ＮＵＭ系统开发了专门用于齿轮加工的固定循环。

ＮＵＭ １０４０

ＰＯＷＥＲ

ＨＧ

ＣＮＣ在电齿轮箱中有选项功

能，它提供了Ｃ轴（工作台）与滚刀轴的同步关系。Ｃ

轴按照如下关系跟随主轴旋转：

Ｄｃ＿¨等－ＤＪ×黼

式中：Ｄ。为Ｃ轴度数；Ｄ，为滚刀轴度数；Ｎｊ为被加工齿

轮齿数；ⅣＩ为滚刀开始点数量或带标记的螺纹的数

量；Ｅ８１９５１为滚铣刀头数；Ｅ８１９５２为齿轮齿数。

机床在进行滚齿加工时，要求建立ｃ轴与滚刀轴

的同步关系。Ｇ１８１就是ｃ轴与主轴及ｚ轴的同步指

令。滚齿同步的程序如下：

％３０００

Ｌ１＝Ｅ５６００１

（齿数）

Ｌ２＝Ｅ５６００２／１０００

（模数）

Ｌ３＝Ｅ５６００３／１０００

（齿轮螺旋角）

１，４＝Ｅ５６００４

（滚刀头数）

Ｇ７９ Ｅ５６００７＝１

Ｎ２０

（滚齿方向）

Ｅ８１９７４＝一ｌ

（Ｓ—Ｃ轴的同步方向）

Ｇ７９ Ｎ３０

Ｎ２０ Ｅ８１９７４＝１

（Ｓ－Ｃ轴的同步方向）

・１２５・

万方数据