Design of the Controller for the Non-circular Gear Hobbing Based on Nios H Processor

将基于FPGA的嵌入式软核处理器NiosⅡ应用于非圆齿轮滚齿加工控制,可以很好地满足非圆齿轮滚切过程中所需要的实时变传动比要求及利用FPGA实现电子齿轮合成运动,利用其硬件实现I/O处理及精插补算法,软件、硬件协同完成高精度、高速度控制.     

基于速度控制模块的数控滚齿加工联动结构设计

提出了一种基于齿轮加工数控机床的硬件插补结构,可满足齿轮切削加工速度、精度的要求,实现滚齿加工系统各控制坐标轴的联动与插补运算.给出了数控滚齿机联动关系数学模型、各控制坐标轴的插补算法、联动结构设计、典型切削类型以及系统的硬件体系结构.该系统已应用于YKQ3180滚齿机上,可实现圆柱直齿轮、斜齿轮、小锥度齿轮、椭圆齿轮、卵形齿轮的加工,直线坐标轴控制精度1μm,刀轴迴转精度可达3″,加工精度满足设计要求.     

基于FPGA和NiosⅡ的运动控制器研究

采用现场可编程门阵列( FPGA)+ NiosⅡ的硬件设计方案,设计一款三轴运动控制器。在FP-GA内部嵌入NiosⅡ软核CPU,并利用这个CPU实现速度控制和粗插补算法,同时利用FPGA硬件逻辑实现串口控制、I/O处理及精插补算法,软硬件协同完成高速、高精度运动控制。测试结果表明：该运动控制卡具有电路紧凑、性价比高、实时性强等优点。     

汽车齿轮车削和滚齿复合机床研究

根据汽车行业对高精度齿轮的需求,通过自主创新的途径,重点攻克了车削和滚齿复合机床总体结构、机床数控系统、高速干式滚切工艺系统温度场控制、硬质合金高速干切滚刀等关键技术难题,研发一种汽车齿轮高精度高速车削和滚齿复合机床。机床采用基于运动控制卡的开放式数控系统,采用3种方法减少滚齿加工机床热误差变形,采用三合一组合齿轮加工刀具。将齿轮加工的全部工艺集成在一台机床内,能通过一次装夹完成车削、滚齿和去毛刺加工。由于节省了上下料时间,生产效益得到了很大的提高,实现了齿轮滚切高效、高精度、节能环保加工。     

基于西门子802S平台开发数控滚齿多功能机床的研究

本文主要介绍了利用自行开发研制的脉冲伺服控制板用于西门子802S系统平台,设计了一种适合国情的中小型经济型多功能数控机床,实现了滚齿和附加轴的控制功能,论述了滚齿原理、硬件结构。     

滚切加工法及中心距误差对圆弧齿轮啮合传动的影响

采用滚切法加工出的圆弧齿轮虽能保证定传动比传动且啮合点不会在齿高方向移动,但啮合点处的压力角会发生变化.现有文献研究中心距误差对圆弧齿轮啮合传动的影响时都是以圆弧齿廓为基础的,这种研究结果并不适用于滚切加工后的圆弧齿轮.本文利用滚切加工后的凸凹两圆弧齿轮齿面方程,对滚切加工法及中心距误差对圆弧齿轮啮合传动的影响做了较为详尽的分析.     

滚齿机控制系统的数控化研究

提出了数控化改造滚齿机的优势及特点;分析齿轮滚齿加工成形运动及其特点;通过对普通滚齿机的加工原理及其传动分析,提出了完整的数控改造方案;完成了802C为主控CPU的数控滚齿机床系统的软、硬件结构设计;建立了伺服控制系统的数学模型,根据数学模型对伺服系统的动、静态性能进行了分析.数学模型的建立为滚齿机参数设置和优化奠定了理论基础.采用了前馈控制技术来改善系统的性能.并提出了抗干扰措施.     

剃齿前径向误差对剃齿后切向误差的影响

根据齿轮滚齿时产生的径向误差Fr对剃齿后切向误差Fr影响的分析,指出现场生产中必须加强剃齿前对滚齿径向误差Fr的控制,用以提高齿轮剃齿精度.     

基于FPGA的超声信号采集系统

介绍了一款基于FPGA(现场可编程门阵列)的超声信号高速采集系统。该系统采用FPGA作为控制器,主要完成超声模拟信号的A/D转换控制、数据存储两部分功能。系统采用VHDL描述语言,通过软件编程控制硬件,利用FPGA内部自带的RAM实现数据的缓存存储。试验结果表明,该方案具有高速、可靠、集成度高等优点,解决了超声检测过程中高速大容量数据存储和传输问题,可用于多种超声信号的采集和处理。     

滚齿机挂轮快速计算研究

针对在滚齿机上滚切圆拄齿轮的滚切原理及调整计算，建立了滚切圆柱齿轮传动比计算模型，并实现了用计算机进行辅助计算选择滚齿机的挂轮，将分齿挂轮和差动挂轮联合在一起计算。本程序自动识别齿轮类型、选择相应的调整计算公式来计算分齿挂轮和差动挂轮的传动比并选择出最高精度的挂轮，方便实用。     

柔性化高速输送系统在焊装生产的应用

介绍了柔性化高速输送系统在焊装工艺生产线进行多车型切换生产的应用.柔性化高速切换输送系统包含高速滚床输送和齿轮齿条移行系统,原理是利用滚床台车设备的高低不同的输送面和齿轮齿条直线输送实现输送夹具台车x-y方向的高速转移切换柔性化生产.该输送系统可以按照工艺要求实现汽车焊接领域二级总成发仓、前后底板输送过程中多种车型混线柔性化生产,也可以推广到其他领域物流输送中.     

齿轮类零件滚磨光整加工技术现状及发展思考

齿轮类零件是制约我国各类高端装备自主研发的核心基础件,齿轮表面质量对其长寿命、低噪声、高稳定性运行至关重要.在全面分析齿轮类零件多种不同光整加工工艺基础上,从形性协同、一体化普适高效加工的角度,明确了滚磨光整加工工艺改善齿轮类零件表面完整性的优势.在综合概述滚磨光整加工基本特征后,全面系统地综述了国内外有关齿轮类零件滚磨光整加工技术的研究与应用现状,归纳总结了不同工艺的技术原理、特点及适用范围.针对齿轮类零件滚磨光整加工现阶段存在的不同问题,立足优质高效、绿色普适和产业化实用的高质量发展理念,从齿轮结构特征、滚磨光整方式、加工表面演化、复合加工机理、介质基本特征和改性工艺组合等方面,提出了系统的新思考、新策略,对进一步推进齿轮类零件滚磨光整加工技术不断升级发展有积极的参考与借鉴.     

基于PLC的齿轮钢熔炼工艺优化控制研究

由于真空自耗熔炼过程复杂,难以建立准确的数学模型来实现熔炼工艺的优化控制。利用遗传算法的局部寻优功能,设计了适于齿轮钢真空自耗熔炼工艺的优化方案。利用单目标函数表征齿轮钢熔炼洁净度、淬透性、结晶尺寸、均匀性和切削性能等多目标特性,获得了最优的熔炼工艺参数。研制出便于操作和管理的硬件系统,利用S7-300PLC主从站实现了优化参数的在线监控。     

数控滚齿机参数化自动编程系统开发

为了提高齿轮加工效率,提出了一种基于滚齿加工的自动编程系统。在分析齿轮滚削加工工艺的基础上,建立了齿轮加工的数学模型,进而得到数控滚齿加工的NC程序。该方法仅需通过人机界面输入工件、刀具和工艺等参数,在工艺数据库和运算库的支撑下,即可自动生成NC程序。针对广州数控218MC数控系统,通过用户宏程序进行了自动编程系统的开发,实现了人机界面设计、滚齿算法设计和功能模块设计。最后,通过在工厂多台五轴滚齿机上的应用表明该系统编程效率高、加工零件精度高、算法可靠性强的特点,同时降低了机床操作人员的职业技术门槛,提升了国产齿轮数控系统的市场竞争力。     

基于FPGA的数控系统位置控制模块实现技术

根据机床计算机数控系统位置控制的功能需要,基于Altera公司的CYCLONE Ⅱ系列FPGA芯片,利用Verilog HDL硬件描述语言在Quartus Ⅱ 9.0开发环境下,对位置控制模块中软件实现的功能用纯硬件实现,生成位置控制模块,完成对其的软件硬化.位置控制模块包含细分技术模块、鉴相模块、计数器模块、比较器模块等6个子模块,经过仿真,验证了设计的正确性,计数器模块中的圈计数基数和光电脉冲编码器的分辨率可调,增强了模块的可移植性和可适用性.     

基于NiosⅡ和FPGA的数字运动控制系统研制

目前国内较先进的数字运动控制系统采用MCU+CPLD的结构,存在电路复杂、成本高及高速运动控制时无法满足精度要求的缺点.在FPGA内部开发以NiosⅡ为核心的数字运动控制系统,采用软件实现速度控制及粗插补算法,利用硬件实现PCI控制器、I/O处理及精插补算法,软硬件协同完成高精度、高速运动控制,该系统体积小、实时性强,在高速加工时,能够稳定实现较高精度要求.     

基于西门子840D的数控滚齿零编程及其误差补偿方法研究

分析了数控滚齿零编程技术的实现原理以及YK3610零传动数控卧式滚齿机的误差情况,并在滚齿零编程数学模型的基础上,提出了基于离线测量齿轮误差,针对关键点坐标进行补偿的误差补偿方法,并通过试验建立误差补偿的经验库供补偿调用.利用西门子840D数控系统的开放性,构建了YK3610型数控滚齿零编程及其误差补偿系统的总体结构并实现其界面开发.该方法简便易行,成本低,对提高滚齿效率和精度有重要意义.     

数控滚齿机参数化自动编程系统开发（英文）

为了提高齿轮加工效率,提出了一种基于滚齿加工的自动编程系统。在分析齿轮滚削加工工艺的基础上,建立了齿轮加工的数学模型,进而得到数控滚齿加工的NC程序。该方法仅需通过人机界面输入工件、刀具和工艺等参数,在工艺数据库和运算库的支撑下,即可自动生成NC程序。针对广州数控218MC数控系统,通过用户宏程序进行了自动编程系统的开发,实现了人机界面设计、滚齿算法设计和功能模块设计。最后,通过在工厂多台五轴滚齿机上的应用表明该系统编程效率高、加工零件精度高、算法可靠性强的特点,同时降低了机床操作人员的职业技术门槛,提升了国产齿轮数控系统的市场竞争力。     

用公共齿条法设计圆弧齿轮滚刀刃形

利用公共齿条概念,对圆弧齿轮的滚刀刃形设计与计算进行了研究,为圆弧齿轮滚刀的设计提供了新方法。     

电机—机械传动式电动螺旋压力机传动齿轮设计技术经济浅析

利用齿轮接触应力、弯曲应力和滚齿费用表达式,推导出设计传动齿轮尺寸的综合技术经济关系式,分析关系武中各个变量对零件结构尺寸和制造费用的影响.