一种面齿轮磨削专用砂轮数控修整控制装置及控制方法
【专利摘要】一种面齿轮磨削专用砂轮数控修整控制装置及控制方法，包括：砂轮主轴单元(1)、砂轮修整器(2)、控制装置(3)及传动机构(4)；控制装置包括工控机、SERCOS卡、控制面板、SERCOS光纤、KE整流供电模块、KW主轴控制模块、KW进给控制模块和PLC-IO模块；SERCOS卡通过ISA插口安装在工控机上；控制面板通过控制线与SERCOS卡连接，并发出控制指令；SERCOS卡通过SERCOS光纤与KE整流供电模块和KW主轴控制模块、KW进给控制模块相连；KW主轴控制模块与修整器主轴电机及砂轮主轴电机连接；KW进给控制模块通过控制线与各进给电机连接。本发明可以实现面齿轮磨削专用砂轮的数控修整过程的控制。
【专利说明】一种面齿轮磨削专用砂轮数控修整控制装置及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种面齿轮磨削专用砂轮数控修整控制装置及控制方法，适用于任何 模数、压力角的面齿轮磨削专用砂轮的修整加工。
【背景技术】
[0002] 砂轮修整是使用修整工具将砂轮修整成形或修去磨钝的表层，以恢复砂轮工作表 面的磨削性能和正确的几何形状的操作过程。在使用面齿轮专用磨床对面齿轮进行磨削加 工的过程中，对砂轮的尺寸、形状、几何角度等进行修整，是保证加工出的面齿轮型面正确 性及表面质量的必需环节。
[0003] 面齿轮专用磨床使用渐开线廓型的砂轮，对面齿轮的齿面通过展成运动进行精加 工。若使用成型金刚滚轮对砂轮型面进行修整，则对金刚滚轮的制造精度要求高，型面复 杂，金刚滚轮的制造误差、安装误差、机床误差综合作用后，修整的砂轮误差大，对展成加工 的齿面精度影响大，且成型法修整时磨削接触面积大，发热高，不具有通用性，实际生产应 用使用及维护困难。
【发明内容】
[0004] 本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种面齿轮磨削专用砂轮数 控修整加工控制装置及加工控制方法，实现面齿轮磨削专用砂轮的高效、高精度修整加工。
[0005] 本发明的技术解决方案如下：
[0006] 1、一种面齿轮磨削专用砂轮数控修整控制装置，包括：砂轮主轴单元（1)、砂轮修 整器（2)、控制装置（3)及传动机构（4);所述砂轮主轴单元⑴包括主轴电机（5)，进给电 机（6)，砂轮主轴箱（7)、砂轮（8)、拖板1(9)、床身1(10)、回转工作台（11)、拖板II (12)、底 座（13)，砂轮（8)安装在砂轮主轴箱（7)上，砂轮主轴箱（7)通过床身I (9)上的拖板I (9)、 回转工作台（11)、拖板II (12)、传动机构（4)安装在底座（13)上；所述砂轮修整器（2)包 括金刚滚轮（14)、修整器主轴箱（15)、拖板III (16)、床身II (17)、主轴电机（5)、进给电机 (6)和底座（13)，金刚滚轮（14)安装在修整器主轴箱（15)上，修整器主轴箱（15)通过拖 板III (16)安装在床身11(17)上，床身11(17)安装在底座（13)上；所述传动机构（4)包 括联轴器（18)、丝杠螺母（19)、执行机构联接器（20)和滚珠丝杠（21)，进给电机（6)通过 联轴器（18)与滚珠丝杠（21)相联，丝杠螺母（19)在滚珠丝杠（21)上移动形成滚珠丝杠 螺母副，丝杠螺母（19)通过螺钉与执行机构联接器（20)相联接，执行机构联接器（20)通 过螺钉与执行机构相联接；控制装置（3)包括工控机（22)、SERC0S卡（23)、控制面板（24)、 SERC0S光纤（25)、KE整流供电模块（26)、KW主轴控制模块（27)、KW进给控制模块（28)和 PLC-I0模块（29) ;SERC0S卡（23)通过ISA插口安装在工控机（22)上；控制面板（24)通 过控制线与SERC0S卡（23)连接，并发出各种控制指令；SERC0S卡（23)通过SERC0S光纤 (25)与KE整流供电模块（26)和KW主轴控制模块（27)、KW进给控制模块（28)相连；KW主 轴控制模块（27)与主轴电机（5)连接；KW进给控制模块（28)通过控制线与进给电机（6) 连接；工控机（22)为控制装置的核心部件，负责控制数据的计算和产生，SERCOS卡（23)负 责数据的发送和接收；工作时，工控机（22)根据修整加工原理进行计算，得到各个轴的运 动位置指令数据，然后通过ISA插口将指令数据写入SERCOS卡（23)，SERCOS卡（23)将指 令数据通过SERCOS光纤（25)发送给KW主轴控制模块（27)和KW进给控制模块（28)，实 现主轴电机和进给电机的控制，并接收KW主轴控制模块（27)和KW进给控制模块（28)反 馈的电机实际位置数据，做闭环控制；砂轮（8)与金刚滚轮（14)的旋转实现修整时两条轴 的主运动，金刚滚轮（14)随修整器主轴箱（15)通过拖板III (16)进行e向进给运动，砂轮 (8)转动的同时通过拖板I (9)进行y向进给运动，通过拖板II (12)进行z向进给运动。
[0007] 2、一种面齿轮磨削专用砂轮数控修整控制方法，其特征在于实现步骤如下：
[0008] A.根据砂轮（8)和金刚滚轮（14)的型面及加工要求，确定对刀位置及修整加工程 序；
[0009] B.将SERCOS卡（23)通过ISA插口安装在工控机（22)上；工控机（22)根据输入 的加工程序及修整加工原理进行计算，得到各个轴的运动位置指令数据，然后通过ISA插 口将指令数据写入SERCOS卡（23);
[0010] C.控制面板（24)通过控制线与SERCOS卡（23)连接，工控机（22)读写SERCOS 卡（23)上的端口地址，实现控制面板（24)的操作；SERCOS卡（23)通过SERCOS光纤（25) 与KE整流供电模块（26)和KW主轴控制模块（27)、KW进给控制模块（28)相连；SERCOS卡 (23)将指令数据通过SERCOS光纤（25)发送给KW主轴控制模块（27)和KW进给控制模块 (27)，实现主轴电机和进给电机的控制；
[0011] D.将KW主轴控制模块（27)与主轴电机（5)连接；各KW进给控制模块（28)通过 控制线与各进给电机（6)连接；各KW进给控制模块采用变频调速的原理实现电机的速度控 制，电机使用编码器反馈转动位置给KW进给控制模块，从而实现位置控制；
[0012] E.根据实际加工要求在控制装置（3)中设定加工参数，所述加工参数包括金刚滚 轮（14)转速、砂轮（8)转速、修整进给速度、单次修整切深；然后砂轮（8)和金刚滚轮（14) 进行对刀并完成面齿轮磨削专用砂轮的数控修整加工。
[0013] 3、面齿轮专用砂轮数控修整时采用偏置曲线法，实现步骤如下：
[0014] A.考虑面齿轮磨削过程是使用砂轮的单侧进行加工特点，对需修整的砂轮外廓 线，通过软件进行参数化建模，作出其需修整的一侧的1_的外偏置曲线。
[0015] B.在偏置曲线上按精度要求取一系列点，以通过这些的折线作为修整时的运动轨 迹。
[0016] C.通过软件获得这些点的坐标数据，并计算出每两点间的相对坐标，从而获得在 相对坐标下该段折线的G代码。
[0017] 4、面齿轮专用砂轮数控修整时采用偏置曲线法，工艺参数如下：
[0018] 修整工艺参数为砂轮转速1200r/min，滚轮转速480?840r/min，每次修整总切深 0. 2mm，单次进刀切深0. 02mm，进给速度1. 5?2. 5mm/s。
[0019] 5、使用的金刚滚轮（8)切削刃部分圆角半径为R1，滚轮直径100mm，厚22mm。
[0020] 本发明与现有技术相比的有益效果是：
[0021] (1)本发明采用开放式数控技术。所述的SERCOS总线是一种用于数字伺服控制装 置的现场总线和数据交换协议，能够实现工业控制计算机与数字伺服系统、传感器和可编 程控制器10 口之间的实时数据通讯，1995年被确立为IEC1491SYSTEM-Interface国际标 准，它可以扩展连接多个伺服电机；加工程序由用户用C语言编写，能充分利用C语言的功 能和资源，特别适合开放式系统的技术要求。
[0022] (2)采用数控轨迹法进行砂轮修整，降低了修整器的安装精度要求，且可以通过调 整机床参数降低修整误差，较传统的成型法修整，砂轮型面精度更高，易于保证砂轮加工出 的面齿轮精度及表面质量。
[0023] (3)采用数控轨迹法进行砂轮修整，修整时为点接触，较传统的成型法的线接触发 热小，对冷却要求降低，易于维护和使用。
[0024] (4)采用数控轨迹法进行砂轮修整，可以通过修改程序对任意外凸曲线廓型的面 齿轮加工用砂轮进行修整，较传统的成型法具有通用性。
[0025] (5)采用数控轨迹法进行砂轮修整，可以根据需要将平型砂轮修整出任意特定的 外凸形成型砂轮截面，灵活制造面齿轮磨削专用磨具。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1为金刚滚轮的形状示意图；
[0027] 图2为偏置曲线法修整原理示意图；
[0028] 图3为面齿轮磨削专用砂轮数控修整加工控制装置砂轮主轴单元示意图；
[0029] 图4为面齿轮磨削专用砂轮数控修整加工控制装置砂轮修整器示意图；
[0030] 图5为面齿轮磨削专用砂轮数控修整加工控制装置传动机构示意图；
[0031] 图6为面齿轮磨削专用砂轮数控修整加工控制装置硬件平台组成；
[0032] 图7为面齿轮磨削专用砂轮数控修整加工控制装置软件平台组成；
[0033] 图8为面齿轮磨削专用砂轮数控修整加工控制装置各软件和硬件平台之间的联 接方式图；
[0034] 图9为本发明的加工方法实现流程图；
[0035] 图10为KE整流供电模块内部结构示意图；
[0036] 图11为KW控制模块内部结构示意图； 图12为砂轮修整对刀位置示意图； 图13为砂轮修整机床运动轨迹示意图。
【具体实施方式】
[0037] 金刚滚轮的形状示意图见图1，其用于修整切削的部分为R1的圆角。偏置曲线法 修整渐开线廓型砂轮的原理如图2所示，面齿轮磨削专用砂轮的截面形状均为外凸渐开线 形，由于面齿轮磨削过程是使用砂轮的单侧进行加工特点，每次修整时只需修整砂轮磨损 的一侧。通过软件对要修整的渐开线进行参数化建模，并作出其需修整的一侧的1mm的外 偏置曲线，在该偏置曲线上按精度要求取一系列点，以通过这些的折线作为修整时的运动 轨迹，通过软件获得这些点的坐标数据，并计算出每两点间的相对坐标，从而获得在相对坐 标下该段折线的G代码。通过机床的两轴联动进行修整，则金刚滚轮的圆角部分可以包络 出要修整的渐开线形。
[0038] 本发明以用与磨削模数为3. 5的面齿轮的渐开线砂轮的数控修整为例。所述砂轮 主轴单元（1)结构如图3所示，包括主轴电机（5)，进给电机（6)，砂轮主轴箱（7)、砂轮（8)、 拖板1(9)、床身1(10)、回转工作台（11)、拖板II (12)、底座（13)，砂轮（8)安装在砂轮主轴 箱（7)上，砂轮主轴箱（7)通过床身I (9)上的拖板I (9)、回转工作台（11)、拖板II (12)、传 动机构（4)安装在底座（13)上；所述砂轮修整器（2)结构如图4所示，包括金刚滚轮（14)、 修整器主轴箱（15)、拖板III (16)、床身II (17)、主轴电机（5)、进给电机（6)和底座（13)， 金刚滚轮（14)安装在修整器主轴箱（15)上，修整器主轴箱（15)通过拖板III (16)安装在 床身11(17)上，床身11(17)安装在底座（13)上；所述传动机构⑷结构如图5所示，包括 联轴器（18)、丝杠螺母（19)、执行机构联接器（20)和滚珠丝杠（21)，进给电机（6)通过联 轴器（18)与滚珠丝杠（21)相联，丝杠螺母（19)在滚珠丝杠（21)上移动形成滚珠丝杠螺 母副，丝杠螺母（19)通过螺钉与执行机构联接器（20)相联接，执行机构联接器（20)通过 螺钉与执行机构相联接；工作时，砂轮（8)与金刚滚轮（14)的旋转实现两条轴的主运动，金 刚滚轮（14)随修整器主轴箱（15)通过拖板111(16)进行e向进给运动，砂轮⑶转动的 同时通过拖板I (9)进行y向进给运动，通过拖板II (12)进行z向进给运动。上述主运动 和进给运动都是由控制装置（3)发送指令给各个运动机构来实现的。
[0039] 控制装置（3)硬件平台结构如图6所示，包括工控机（22)、SERC0S卡（23)(连续的 实时控制方式卡，SERC0S是一种用于数字伺服控制装置的现场总线和数据交换协议，能够 实现工业控制计算机与数字伺服系统，传感器和可编程控制器10 口之间的实时数据通讯。 1995年被确立为IEC1491SYSTEM-Interface国际标准。SERC0S接口由一个主站和若干个从 站（1-254个，伺服，主轴或PLC-I0)组成，各站之间采用光缆联接，构成环形网，站间的最大 距离为40或80米，最大从站数为254,通讯速度为2Mbit/秒，4Mbit/秒或16Mbit/秒）、控 制面板（24)、SERC0S光纤（25)、KE整流模块（26) (KE是德文kontrolle erganzen的缩写， 意思是电源控制模块）、KW主轴控制模块（27) (KW是德文kontrolle wechselrichter的缩 写，意思是伺服控制模块）、KW进给控制模块（28)和PLC-I0模块（29) ;SERC0S卡（23)通 过ISA插口安装在工控机（22)上；控制面板（24)通过控制线与SERC0S卡（23)连接，并发 出各种控制指令；SERC0S卡（23)通过SERC0S光纤（25)与KE整流供电模块（26)和KW主 轴控制模块（27)、KW进给控制模块（28)相连；KW主轴控制模块（27)与主轴电机（5)连接； KW进给控制模块（28)通过控制线与各进给电机（6)连接。KE是将正常的三相380伏交流 电变为700伏直流电，其结构如图10所示，它的输入端是是正常的三相380伏交流电，在通 过变压装置时变压，在通过整流装置把三相交流电变成平稳的可调的单方向的直流电，最 后通过滤波装置来消除干扰杂讯，而得到纯净的700伏直流电。KW是将KE输出的700伏 直流电变为三相电压可控的交流电，其结构如图11所示，它的输入端是700伏直流电，在通 过可控硅时将直流电进行逆变和调压得到三相电压，通过控制和监视装置对三相电压进行 调节，得到可控的交流电。SERC0S接口由一个主站（Master)和若干个从站（Slave, 1-254 个，伺服，主轴或PLC-I0)组成，各站之间采用光缆联接，构成环形网，站间的最大距离为40 或80米，最大从站数为254,通讯速度为2Mbit/秒，4Mbit/秒或16Mbit/秒。通过SERC0S 卡（23)控制机床控制单元，它由1-50个SERC0S进给或主轴单元和40-320个PLC-I0点组 成。该控制装置使用德国AMK公司的KE/KW系列交流数字伺服单元和交流电动机。KE为 整流供电模块，可以为多个KW模块提供动力电，KW为驱动控制模块，可以控制各种交流电 机。每个KW模块还可以附加12个输入点和8个输出点。所有的数据（位置、速度、参数、 10等）都通过SERCOS总线传输。
[0040] 控制装置（3)的软件平台结构如图7所示，CNC系统软件运行在D0S6. 22环境，由 NC内核和PLC内核组成，其功能相当于一个高性能无人机界面的NC-PLC软件，NC内核主要 功能包括：1-10个控制通道、每通道1-8轴联动、直线，圆弧，螺旋线插补、预译码，正反向插 补、多种刀具补偿和管理功能、多种机床误差补偿功能等，以满足修整加工过程中的各种需 要。
[0041] 其控制各伺服轴电机运动的过程为：首先将修整加工程序一次且全部输入到工控 机（22)的存储器中，加工时再从工控机（22)的存储器把一个个程序段调出，工控机（22) 还将零件以一个程序段为单位进行处理，把其中的各个零件轮廓信息、加工速度信息和其 他辅助信息，按照一定的语法规则解释成计算机能够识别的数据形式，控制装置（3)中的 伺服部分就是把工控机（22)给的位移指令转换成加工设备移动部件的位移指令，工控机 (22) 能过ISA接口将指令数据写入SERCOS卡（23)，工控机（22)读写SERCOS卡（23)上的 端口地址，实现控制面板（24)的操作，将指令数据通过SERCOS光纤（25)发送给KW主轴控 制模块（27)和KW进给控制模块（28)，实现对主轴电机和进给电机的控制。插补运算就是 根据工作轴所在坐标系和各伺服轴坐标值、刀具号和刀具运动轨迹的计算，计算出刀具向 各伺服轴的移动量。
[0042] 应用软件在WIND0WS98操作系统下运行。该应用软件用Visual Basic语言编写， 它是一种简单易学的可视化的编程语言，用它可以非常方便地使用WINDOWS操作系统提供 的各种系统资源。
[0043] 而系统软件平台与应用软件之间通过NC变量、NC数据和PLC变量传递命令和数 据，构成了应用软件与系统软件平台之间的开放式接口。其中应用软件、系统软件和硬件平 台之间的联接方式如图8所示。
[0044] 本实施例由北航自主研发的面齿轮磨齿机床及砂轮数控修整加工装置来实现，将 面齿轮磨削专用砂轮和金刚滚轮安装在在装置上，调整好对刀位置，完成面齿轮专用砂轮 的数控修整加工。
[0045] 结合实例说明本发明的面齿轮磨削专用砂轮数控修整加工方法，如图9所示，其 实现步骤如下 ：
[0046] (1)根据砂轮（8)和金刚滚轮（14)的型面及加工要求，确定对刀位置及修整加工 程序，本实例加工对象为磨削模数为3. 5的面齿轮的专用砂轮，对刀位置如图12所示，修整 轨迹示意图如13所示；
[0047] (2)将SERCOS卡（23)通过ISA插口安装在工控机（22)上；工控机（22)根据输 入的加工程序及修整加工原理进行计算，得到各个轴的运动位置指令数据，然后通过ISA 插口将指令数据写入SERCOS卡（23);
[0048] (3)控制面板（24)通过控制线与SERCOS卡（23)连接，工控机（22)读写SERCOS 卡（23)上的端口地址，实现控制面板（24)的操作；SERCOS卡（23)通过SERCOS光纤（25) 与KE整流供电模块（26)和KW主轴控制模块（27)、KW进给控制模块（28)相连；SERCOS卡 (23) 将指令数据通过SERCOS光纤（25)发送给KW主轴控制模块（27)和KW进给控制模块 (27)，实现主轴电机和进给电机的控制；
[0049] (4)将KW主轴控制模块（27)与主轴电机（5)连接；各KW进给控制模块（28)通 过控制线与各进给电机（6)连接；各KW进给控制模块采用变频调速的原理实现电机的速度 控制，电机使用编码器反馈转动位置给KW进给控制模块，从而实现位置控制；
[0050] (5)调试加工控制装置。根据实际加工要求在控制装置（3)中设定加工参数，所述 加工参数包括金刚滚轮（14)转速及旋转方向、砂轮（8)转速及旋转方向、修整进给速度、单 次修整切深；然后砂轮（8)和金刚滚轮（14)进行对刀并完成面齿轮磨削专用砂轮的数控修 整加工。
[0051] 本实例中，砂轮为用于模数3. 5_，压力角为25°的面齿轮磨削专用砂轮，砂轮转 速1200r/min，滚轮转速480/min，每次修整总切深0. 2mm，单次进刀切深0. 02mm，进给速度 2. 5mm/s。部分程序G代码如下：
[0052] 主程序：
[0053] G90G00Y23. 4Β0· 33Z150. 574E-200F500
[0054] M03S2000
[0055] ......
[0056] $0START1
[0057] $0F0R I = 0T09
[0058] $0CALL m35zc
[0059] $0NEXT I
[0060] MO5
[0061] MO2
[0062] 子程序 m35zc :
[0063] G91G01E-0. 02
[0064] G91G01Z1F300
[0065] G91G01z0. 200
[0066] E-0. 005z0. 126
[0067] E-0. 007z0. 074
[0068] E-0. 047z0. 2
[0069] ......
[0070] E-0. 843z0. 2
[0071] E7. 528F1000
[0072] Z-5. 4
[0073] M29
[0074] 本发明提供了一种面齿轮磨削专用砂轮数控修整控制装置以及修整控制方法。本 发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方 案，均落在本发明权利保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种面齿轮磨削专用砂轮数控修整控制装置，其特征在于包括：砂轮主轴单元（1)、 砂轮修整器（2)、控制装置（3)及传动机构（4);所述砂轮主轴单元（1)包括主轴电机（5)， 进给电机（6)，砂轮主轴箱（7)、砂轮（8)、拖板1(9)、床身1(10)、回转工作台（11)、拖板 II (12)、底座（13)，砂轮（8)安装在砂轮主轴箱（7)上，砂轮主轴箱（7)通过床身1(9)上 的拖板1(9)、回转工作台（11)、拖板II (12)、传动机构（4)安装在底座（13)上；所述砂轮 修整器⑵包括金刚滚轮（14)、修整器主轴箱（15)、拖板III (16)、床身II (17)、主轴电机 (5)、进给电机（6)和底座（13)，金刚滚轮（14)安装在修整器主轴箱（15)上，修整器主轴箱 (15)通过拖板III (16)安装在床身II (17)上，床身II (17)安装在底座（13)上；所述传动 机构（4)包括联轴器（18)、丝杠螺母（19)、执行机构联接器（20)和滚珠丝杠（21)，进给电 机（6)通过联轴器（18)与滚珠丝杠（21)相联，丝杠螺母（19)在滚珠丝杠（21)上移动形 成滚珠丝杠螺母副，丝杠螺母（19)通过螺钉与执行机构联接器（20)相联接，执行机构联接 器（20)通过螺钉与执行机构相联接；控制装置⑶包括工控机（22)、SERCOS卡（23)、控制 面板（24)、SERCOS光纤（25)、KE整流供电模块（26)、KW主轴控制模块（27)、KW进给控制 模块（28)和PLC-IO模块（29) ;SERCOS卡（23)通过ISA插口安装在工控机（22)上；控制 面板（24)通过控制线与SERCOS卡（23)连接，并发出各种控制指令；SERCOS卡（23)通过 SERCOS光纤（25)与KE整流供电模块（26)和KW主轴控制模块（27)、KW进给控制模块（28) 相连；KW主轴控制模块（27)与主轴电机（5)连接；KW进给控制模块（28)通过控制线与进 给电机（6)连接；工控机（22)为控制装置的核心部件，负责控制数据的计算和产生，SERCOS 卡（23)负责数据的发送和接收；工作时，工控机（22)根据修整加工原理进行计算，得到各 个轴的运动位置指令数据，然后通过ISA插口将指令数据写入SERCOS卡（23)，SERCOS卡 (23)将指令数据通过SERCOS光纤（25)发送给KW主轴控制模块（27)和KW进给控制模块 (28)，实现主轴电机和进给电机的控制，并接收KW主轴控制模块（27)和KW进给控制模块 (28)反馈的电机实际位置数据，做闭环控制；砂轮（8)与金刚滚轮（14)的旋转实现修整时 两条轴的主运动，金刚滚轮（14)随修整器主轴箱（15)通过拖板III (16)进行e向进给运 动，砂轮（8)转动的同时通过拖板I (9)进行y向进给运动，通过拖板II (12)进行z向进给 运动。
2. -种面齿轮磨削专用砂轮数控修整控制方法，其特征在于实现步骤如下： A. 根据砂轮（8)和金刚滚轮（14)的型面及加工要求，确定对刀位置，通过偏置曲线法 确定修整加工程序； B. 将SERCOS卡（23)通过ISA插口安装在工控机（22)上；工控机（22)根据输入的加 工程序及修整加工原理进行计算，得到各个轴的运动位置指令数据，然后通过ISA插口将 指令数据写入SERCOS卡（23); C. 控制面板（24)通过控制线与SERCOS卡（23)连接，工控机（22)读写SERCOS卡（23) 上的端口地址，实现控制面板（24)的操作；SERCOS卡（23)通过SERCOS光纤（25)与KE整 流供电模块（26)和KW主轴控制模块（27)、KW进给控制模块（28)相连；SERCOS卡（23)将 指令数据通过SERCOS光纤（25)发送给KW主轴控制模块（27)和KW进给控制模块（27)，实 现主轴电机和进给电机的控制； D. 将KW主轴控制模块（27)与主轴电机（5)连接；各KW进给控制模块（28)通过控制 线与各进给电机（6)连接；各KW进给控制模块采用变频调速的原理实现电机的速度控制， 电机使用编码器反馈转动位置给KW进给控制模块，从而实现位置控制； E.根据实际加工要求在控制装置（3)中设定加工参数，所述加工参数包括金刚滚轮 (14)转速及旋转方向、砂轮（8)转速及旋转方向、修整进给速度、单次修整切深；然后砂轮 (8)和金刚滚轮（14)进行对刀并完成面齿轮磨削专用砂轮的数控修整加工。
3. 权利要求2所述偏置曲线法，其特征在于实现步骤如下： A. 考虑面齿轮磨削过程是使用砂轮的单侧进行加工特点，对需修整的砂轮外廓线，通 过软件进行参数化建模，作出其需修整的一侧的1mm的外偏置曲线； B. 在偏置曲线上按精度要求取一系列点，以通过这些点的折线作为修整时的运动轨 迹； C. 通过软件获得这些点的坐标数据，并计算出每两点间的相对坐标，从而获得在相对 坐标下该段折线的G代码。
4. 权利要求2所述的偏置曲线法，其特征在于工艺参数如下： 修整工艺参数为砂轮转速1200r/min，滚轮转速480?840r/min，每次修整总切深 0. 2_，单次进刀切深0. 02_，进给速度1. 5?2. 5mm/s。
5. 权利要求2所述的金刚滚轮（8)，其特征在于：修整用切削刃部分圆角半径为R1，滚 轮直径100mm，厚22mm。
【文档编号】G05B19/18GK104057396SQ201410216941
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】王延忠, 钟扬, 侯良威 申请人:北京航空航天大学