齒輪被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)中，滾齒是應(yīng)用最廣的切齒方法〔1 〕，傳統(tǒng)的機(jī)械
滾齒機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，一臺(tái)主電機(jī)不僅要驅(qū)動(dòng)展成分度傳動(dòng)鏈，還要驅(qū)動(dòng)差動(dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)鏈，各傳動(dòng)鏈中的每一個(gè)傳動(dòng)元件本身的加工誤差都會(huì)影響被加工齒輪的加工精度，同時(shí)為加工不同齒輪，還需要更換各種掛輪調(diào)整起來復(fù)雜費(fèi)時(shí)[2]，大大降低了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
以德國西門子、日本發(fā)那科公司數(shù)控系統(tǒng)為主流的數(shù)控滾齒機(jī)的出現(xiàn)，大大提高了齒輪加工能力和加工效率。我國目前真正能夠生產(chǎn)數(shù)控滾齒機(jī)的只有2－3個(gè)廠家，且使用的多是德國西門子數(shù)控系統(tǒng)，加工中模數(shù)齒輪，沒有自主產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，缺少國際競爭力。
注意到以上標(biāo)題題目，并根據(jù)近來數(shù)控技術(shù)，尤其是開放式運(yùn)動(dòng)控制器飛速發(fā)展的現(xiàn)狀，本文針對(duì)小模數(shù)、少齒數(shù)、大螺旋角斜齒輪滾齒加工迫切要求數(shù)控化的實(shí)際需求，進(jìn)行了深入的研究，成功地開發(fā)了了一套基于開放式運(yùn)動(dòng)控制器的數(shù)控滾齒系統(tǒng)并用于實(shí)際生產(chǎn)。
該體系結(jié)構(gòu)的核心是一塊具有PC104 總線并且自帶高速DSP 芯片的開放式多軸運(yùn)動(dòng)控制卡，與嵌入式PC 主機(jī)構(gòu)成多處理器結(jié)構(gòu)，提供4路16 位D/A 模擬電壓（＋/－10V）控制信號(hào)，4路4倍頻差動(dòng)式光電編碼器反饋信號(hào)接口，輸入信號(hào)頻率最高可達(dá)8MHZ，32 路光電隔離輸入輸出接口。可編程數(shù)字PID+速度前饋+加速度前饋濾波方式，卡上自帶DSP 芯片以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高速插補(bǔ)、計(jì)算功能，可完成空間直線、圓弧插補(bǔ)，大大減輕了主機(jī)負(fù)擔(dān)，還提供了程序緩沖區(qū)，降低了對(duì)主機(jī)通訊速度的要求[3]。該運(yùn)動(dòng)控制卡通過PC104 總線和計(jì)算機(jī)通訊，一方面將從各控制軸采集到的數(shù)據(jù)送給主機(jī)進(jìn)行計(jì)算，另一方面，將主機(jī)根據(jù)工藝及數(shù)學(xué)模型進(jìn)行運(yùn)算生成的運(yùn)動(dòng)控制指令經(jīng)過進(jìn)一步處理送各軸伺服驅(qū)動(dòng)器，完成各軸的運(yùn)動(dòng)控制，加工出滿意工藝要求的合格零件。由于使用標(biāo)準(zhǔn)的PC104 型工控機(jī)作為主機(jī)，采用標(biāo)準(zhǔn)化接口，可靈活地選用電機(jī)、驅(qū)動(dòng)裝置和反饋元件，支持包括乙太網(wǎng)甚至是Internet 網(wǎng)在內(nèi)的多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，組網(wǎng)技術(shù)十分靈活而且技術(shù)成熟[4]。適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控的未來發(fā)展要求
