双锥面包络环面蜗杆（TK蜗杆）旋风切削方案

害怕伏枥

itwotwo 发表于 2013-9-9 09:29
我不懂装懂的说两句。这个方案一看就是车刀改卧铣头的方法，
1.对于车床刚性，驱动力等主要性能源于主轴的 ...

谢谢博士指教，说“不懂装懂”那样的话太谦虚了。
1、不用专门设计的机床，改制现有机床用于环面螺杆的制作，见诸于网上文献的，除车床以外，还有改装滚齿机和螺纹磨床的，但以数控车床改装为主要方法。国内以此为课题写论文得到学位的不少，仅西部某高校，网上搜索得到、可以付费下载的硕士论文不下10余篇。
如果用几个“轴”来解说环面蜗杆的制作，那么，一定需要1、工件的回转，2、刀具的切削回转，3、刀台垂直于工件轴线的分度回转、4、刀台根据蜗杆螺纹导程角的回转，5、刀具沿工件轴线的移动，6、刀具垂直于工件轴线的移动之一，7、刀具垂直于工件轴线移动之二这样几种。这中间的5和6用来决定蜗杆蜗轮副的中心距，7用来调定因中心距改变的刀具初始位置和切削时的进刀量。在每次切削进行时，4和7一定是固定的，如果5、6可以精确调定中心距并且固定，就只有2轴联动。如果机床受结构尺寸限制，工件所需中心距超小或超大，可调中心距范围无法满足，那么，可以通过5、6和3的联动模拟出所需中心距。由于3的附加运动影响到原来的1、3联动，因此1也需要增加附加运动，这样就成为4轴联动的切削运动。从上面分析可以看到，如果用数控车床改制，4轴联动中的3轴是现成的，只要增加一个上面的第3项就可以。
你说的“不需要用到车床，只需要一个变速机构再一个伺服马达就可做产品轴向旋转”当然可以，但总还得有个尾座顶起才行，工件悬着装卡是不合适的。
2、所说方式应该就是上面的4轴联动方式，当然好，可加工工件范围大大超过首楼的设计，不过数控方面的工作量要大得多。
3、所谓包络，就是指展成。展成法刀具切削时会有你指出的情况，其加工表面质量肯定比不过磨削，刀具也会有耐用度的问题。

风过无痕001

佩服彭老的精神

晨光~!

害怕伏枥 发表于 2013-9-9 21:35
谢谢博士指教，说“不懂装懂”那样的话太谦虚了。
1、不用专门设计的机床，改制现有机床用于环面螺杆的制 ...

看了前辈的设想，也谈谈看法。几个运动的形成。
1工件旋转机床。
2刀具的旋转电动机。
3U轴的转动数控分度头。
4进刀退刀中托板伺服电机。
这是蜗轮蜗杆M数中心距一定的条件下，加工一种工件。
如果是专用机床就要有通用性，怎样实践中心距的可调呢？
U轴转动是固定的，看来只能调整刀架轴承机架得到。
其实还有许多复杂因素，比如加工4条线以上的蜗杆，刀具的设计等等。

jiangssli

        看了这么多天不回复一句好像对不起前辈了.......
    1:固定中心距在机床加工范围内的旋风铣2010年就已经有了,3轴两联动控制系统.机床可加工最大中心距230左右,最大加工模数7M.
    2:虚拟中心距的旋风铣目前还没有这样设计,四轴联动的时候,旋风铣刀具的切削阻力太大,改成磨削的方案可行,这样的磨床在11年初也已经有了,属于西华大学研究生团队的成果,用的四轴联动三菱控制系统.
     
     因此,选用数控车做开齿切削加工,用四轴联动磨床磨齿是最佳选择,这样对磨床的精度寿命有保证....如果把磨头换成旋风铣头进行四轴联动铣削加工,这样对机床的损伤是很严重的,切削的时候要求机床的刚性,抗振性都很高,对传动部分丝杆的冲击都是非常大的....目前我们正在开发这样的磨床,最近将进行机床的相关测试和试加工.......
   
    而像楼上这位大侠提到的多头蜗杆加工问题完全不用担心的,用伺服分度轴就解决

荷锄望月

不很熟悉相关知识，但是敬佩彭老师的求知精神，真是值得学习！
暂且留疑，明天补相关知识。

害怕伏枥

jiangssli 发表于 2013-9-10 09:20
看了这么多天不回复一句好像对不起前辈了.......
    1:固定中心距在机床加工范围内的旋风铣2010年 ...

蒋总是业内行家，感谢谢你参加讨论。
1、“固定中心距在机床加工范围内的旋风铣2010年就已经有了,3轴两联动控制系统.机床可加工最大中心距230左右,最大加工模数7M”。
    这似乎应该是用6150这种规格车床改装的数据。首楼的方案准备用6163规格的车床，中心距大致在80-350这样的范围。
2、固定中心距的做法简单，最大的问题是受原机床尺寸限制，工件规格适用范围小。但觉得四轴联动方法，有点故意把简单问题复杂化的味道。 根据不同规格的工件，选用大小合适的机床才是正道。
     西华大学对环面蜗杆的磨削加工做了多年研究，网上可以搜索到不少他们研究生团队的硕士论文，这些论文发表的时间跨度也比较大。简单读过这些论文，好像始终没有跳出用现有机床改装的圈子。
3、赞同你用数控车做开齿切削加工，然后磨齿的做法。特别高兴看到“我们正在开发这样的磨床,最近将进行机床的相关测试和试加工”这个消息。希望能有机会现场欣赏。
   

害怕伏枥

晨光~! 发表于 2013-9-10 08:57
看了前辈的设想，也谈谈看法。几个运动的形成。
1工件旋转机床。
2刀具的旋转电动机。

请仔细阅读下面的跟帖。保证正确中心距的方法有两种，一种是通过X轴和Z轴的移位调整，然后锁定。另外一种是加工时在原有工件旋转和回转台旋转关系外，它们和X轴、Z轴都另加修正运动，模拟出正确中心距。

jiangssli

害怕伏枥 发表于 2013-9-11 05:12
蒋总是业内行家，感谢谢你参加讨论。
1、“固定中心距在机床加工范围内的旋风铣2010年就已经有了,3轴两 ...

     老前辈您太夸奖了,  我真的谈不上是专家,也是08年年底开始接触这样的蜗杆,最近一两年才了解了一点皮毛而已  

      还有您说的根据蜗杆型号确定机床型号这样的方法确实可行,但还是有弊端的,我去过很多做二次包络蜗轮蜗杆副的减速机厂商,他们产品型号范围很多,批量不大,所以一般都是买可以加工最大中心距范围的磨床....光是那个转盘就占了机床一半的位置了....
        
       等我们的磨床完全做好了,我会拍一些现场的图片上传,还得请前辈和大家指点下.....

达川zc

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害怕伏枥

jiangssli 发表于 2013-9-11 08:35
老前辈您太夸奖了,  我真的谈不上是专家,也是08年年底开始接触这样的蜗杆,最近一两年才了解了一点 ...

“光是那个转盘就占了机床一半的位置了....”。
想象得到。
可是，制作环面蜗杆只需要回转有限角度。