基于电子齿轮箱的内啮合强力珩齿同步误差补偿方法研究

电子齿轮箱作为一种特殊的多轴联动控制技术,是齿轮展成加工机床数控系统中的控制核心,其同步控制精度决定齿轮加工精度。内啮合强力珩齿作为一种重要的齿轮精密加工工艺,其展成加工精度很大程度上由电子齿轮箱的控制精度决定。文章结合强力珩齿加工的运动学模型,建立了内啮合强力珩齿的电子齿轮箱模型,将强力珩齿加工各运动轴跟踪误差的相对差值定义为同步误差,并将其映射到齿距偏差、齿廓偏差和螺旋线偏差上;提出一种基于电子齿轮箱的同步误差补偿控制方法,建立了同步补偿控制模型;在dSPACE半实物多轴运动仿真平台上,进行内啮合强力珩齿加工的运动控制实验。实验结果表明:所提出的基于电子齿轮箱的同步误差补偿方法可以有效降低内啮合强力珩齿的同步误差。

高速高精度电子齿轮箱自抗扰控制研究

针对展成法加工齿轮切削力呈周期性变化引起刀具与工件的相对位姿偏差,导致工件齿轮加工误差的问题,文章提出一种基于自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)的主从式电子齿轮箱(electronic gearbox,EGB)控制方法。首先,分析滚齿加工过程中机床各运动轴之间的联动关系,建立斜齿轮加工运动控制数学模型,确立主从式EGB结构模型;其次,建立EGB中各轴跟踪误差与工件齿轮齿廓偏差、齿距偏差和螺旋线偏差之间的数学关系,采用交叉耦合控制(cross-coupling control,CCC)补偿方式求解出各运动轴的补偿量,对从动轴进行补偿;然后,构建基于传统比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制和扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的ADRC-EGB,评估EGB从动轴所受的干扰并进行补偿,提高其同步精度和鲁棒性。最后,在开放式实时半实物仿真平台开展滚齿加工运动模拟实验。结果表明该EGB控制结构相较于传统EGB具有更高的同步控制精度和抗干扰能力。

基于电子齿轮箱的展成磨齿多轴同步自适应控制

展成磨齿是重要的高速高精度齿轮加工工艺,数控磨齿机刀具与工件同步控制即电子齿轮箱控制精度很大程度决定了齿轮加工精度。为了减小实际工况中由于磨削力变化等因素对同步控制精度的影响,提出一种电子齿轮箱自适应同步控制方法,用于提高磨齿核心控制系统的抗扰动性。首先,建立了一种基于电子齿轮箱的多轴联动模型;然后,研究了一种具有自适应功能的扩展卡尔曼观测器,对多轴联动加工过程中产生的磨削力进行观测,系统对观测结果进行处理,并根据运算结果设计前馈对其磨削力产生的偏差进行补偿;最后,在仿真系统中对比传统观测器的观测效果,通过仿真和实验证明该方法能有效减少齿轮的螺旋线偏差与齿距偏差,保证系统的抗扰动性。

基于电子齿轮箱的内齿珩轮强力珩齿轮廓误差补偿控制研究

多轴控制系统的轮廓误差具有强耦合特点,由于是多轴联动产生的结果,仅提高单轴的跟踪精度不一定能降低轮廓误差。为降低珩齿多轴控制系统的齿面轮廓误差,进一步提高珩齿的加工精度,文章提出一种简单有效的补偿控制策略。分析珩齿机的机床结构,根据珩齿多轴电子齿轮箱(electronic gearbox,EGB)控制系统的数学模型推导出基于齿轮啮合原理和坐标变换的齿面轮廓误差数学模型,并设计出一种简单的齿面轮廓误差补偿控制器。仿真和实验结果表明,所提出的补偿控制策略对降低齿面轮廓误差有显著的效果。该文方法对提高珩齿实际加工精度具有一定的指导意义。

基于电子齿轮箱非圆齿轮齿距误差补偿研究

文章针对非圆齿轮滚齿加工难以获得较高精度的问题,对非圆齿轮滚齿加工误差及其补偿方法进行研究。推导非圆齿轮滚齿加工数学模型,构建非圆齿轮滚齿加工电子齿轮箱运动控制模型,并从几何角度分析推导电子齿轮箱展成控制误差所引起的非圆齿轮齿距误差;根据构建的非圆齿轮齿距误差关系式,建立电子齿轮箱非圆齿轮齿距误差补偿控制器,添加到电子齿轮箱运动控制模型中,并通过仿真实验分析对比补偿前、后的控制效果。研究结果表明,该文方法能够有效地降低非圆齿轮齿距误差。

高速高精度电子齿轮箱技术研究及实现

针对齿轮加工机床中展成和差动运动对多轴联动速度和精度的严格要求,在分析齿轮加工工艺的基础上构建了软件电子齿轮箱(EGB)的理论模型,研究了其在基于ARM+DSP+FPGA嵌入式数控系统中的实现方法及电子齿轮箱开关过程中的速度处理策略,详细分析了数控系统中数据信息的传递过程。最后,设计了专用带参数的G代码,通过NC编程实现对电子齿轮箱的控制,并在自行研发的滚齿数控系统中实现了电子齿轮箱的NC控制。

基于电子齿轮箱的数控插齿机内联传动结构

CNC技术及其软件的应用是改变目前插齿工艺落后最有效的手段。利用数字控制取代螺旋导轨,对于实现斜齿轮插削加工具有重要的现实意义。本文根据硬件电子齿轮箱的锁相控制原理,研究了软件电子齿轮箱的基本结构和信息处理过程,并根据数控插齿机的运动控制特点,探讨了基于电子齿轮箱原理的数控插齿机的内联传动结构,推导了各轴的运动关系式,提出了运用软件实现"电子分齿"传动和"电子差动"合成的插齿运动控制方法,并对形成附加转动的加减速定位控制进行了研究。

电子齿轮箱同步耦合控制方法

结合齿轮加工电子齿轮箱运动控制模型,从几何角度推导了电子齿轮箱展成控制误差的计算公式,分析了电子齿轮箱展成误差的产生原因。提出了电子齿轮箱同步耦合控制方法,建立了同步耦合控制模型,并对控制模型进行仿真分析,对比了采用同步耦合控制方式和非同步方式的控制效果。最后将该控制模型应用到自主开发的齿轮加工数控系统中,仿真和实验结果表明,该方法能够有效提升电子齿轮箱的展成控制精度。

电子齿轮箱精度控制与实验研究

研究了电子齿轮箱的实现原理及其在数控系统中的实现方法,从几何角度分析了齿轮展成法加工误差产生的原因,并推导出电子展成误差的计算公式。建立了电子齿轮箱仿真模型,通过对模型的仿真分析和优化,计算得到了该控制模型的电子展成误差。将该模型用于六轴数控系统实验平台,在空载条件下分析了电子展成误差。最后将自主研发的带电子齿轮箱的滚齿数控系统应用于YS3118数控滚齿机,通过齿轮加工及检测证明了该电子齿轮箱的控制精度满足齿轮的加工要求。

电子齿轮箱在非圆齿轮滚齿加工中的应用

将变速比电子齿轮箱应用于非圆齿轮滚齿加工。电子齿轮箱设计为电子分齿与电子差动两个基础模块,通过两个基础模块的灵活组装,可以满足多种加工方案的需要,实现非圆直齿轮与斜齿轮的加工。并根据非圆直齿轮和斜齿轮滚切加工方案的联动运动模型,设计出了具体的电子齿轮箱的传动方案。

基于电子齿轮箱的蜗杆砂轮磨齿机几何误差补偿解耦研究

文章依据蜗杆砂轮磨齿机加工原理,用齐次坐标变换的方法建立了各运动副坐标系间的变换矩阵;基于小误差补偿运动假设,分析了误差运动和补偿运动间的相互关系,对磨齿机各运动副的位置及方向误差补偿运动进行了解耦;根据蜗杆砂轮磨齿机各轴的运动特点,进一步就基于电子齿轮箱联动关系的各运动轴补偿进行了解耦;根据解耦推导出蜗杆砂轮磨齿机各运动轴的误差补偿值,在自主研发的蜗杆砂轮磨齿机数控系统平台上进行误差补偿实验,验证了误差补偿算法,提高了蜗杆砂轮磨齿机磨削精度。

电子齿轮箱系统的研究与应用

论述了电子齿轮箱的概念、基本结构与运动特征 ,并就实现电子齿轮箱的方法以及电子齿轮箱的控制策略进行了分析与研究 ,最后列举了电子齿轮箱传动在机床内联传动与连续生产系统中的若干应用。

基于电子齿轮箱体动的多边形截面零件车削

在车床上附加专用装置，使刀具与工作同向定比转动，可以实现多边形截面零件的车削加工。这里采用电子齿轮箱系统实现刀具与工件运动的定比运动规律，以此取代机械齿轮传动的机床附加装置。采用电子齿轮箱传动装置的机床在加工多边形截面零件时具有更好的加工柔性与效率。

软件电子齿轮箱实现方法研究

针对机床内联传动链的数控实现问题,提出一种以软件方式实现的无静差同步电子齿轮箱。它根据传动比由软件对输入和反馈分别进行不同倍数的倍频处理,然后对偏差实行多模态复合控制。

螺旋锥齿轮数控铣齿加工的电子齿轮箱设计

螺旋锥齿轮是结构和形状很复杂的传动元件。针对数控系统在螺旋锥齿轮数控铣齿加工方面存在的问题,通过分析螺旋锥齿轮加工方法和铣齿加工中轴的运动关系,设计了一种适应螺旋锥齿轮数控铣齿加工的电子齿轮箱。介绍了电子齿轮箱的结构、控制加工原理和硬件平台设计,以及以刀倾法加工小轮并对加工质量进行检测的情况。加工试验与质量检测结果表明,采用设计的电子齿轮箱控制准双曲面螺旋锥齿轮小轮加工,能够实现设计的精度要求。

电子齿轮箱专用功能开发及应用技术

以电子齿轮箱为研究对象,从分析齿轮机床运动过程入手,构建电子齿轮箱滚齿加工的耦合关系联动模型;深入研究电子齿轮箱的单轴跟踪误差和耦合误差;结合齿轮加工的难点问题,提出耦合误差的简化计算模型,并开发了控制齿轮加工耦合误差的电子齿轮箱相位误差动态闭环补偿技术。最后通过基于广数218系统平台的应用,来体现所提方案的实用性。

BDS5系统宽调速及电子齿轮箱功能在轧辊机床上的应用

本文基于BDS5可编程序控制器的软件功能，速度控制功能，实现了伺服进给代替普通进给变速箱，电子齿轮箱功能实现了电子手轮进给代替机械手轮进给的应用程序。

电子齿轮箱(EGB)调试及应用(下)

三、EGB应用 1．同步格式 同步格式具体如附表所示。

常用数控系统电子齿轮箱编程方法

本文针对运用展成法加工齿轮,加工机床不需要挂齿轮,运用电子齿轮箱功能,经过数控编程加工齿轮,并针对市场常用的数控系统电子齿轮箱编程方法进行说明、对比和论述。

电子齿轮箱(EGB)调试及应用(上)

EGB即电子齿轮箱（ElectronicGearBox）功能，以与滚齿机功能相同的方法加工齿轮时，使与伺服电动机相连的工件轴的旋转与同主轴电动机相连的刀具轴（滚刀）的旋转同步，同步的比率可通过程序进行指定。本功能下的刀具轴与工件轴的同步，因为采用数字伺服直接控制的方式，所以工件轴可以不带误差地跟随刀具轴的速度变动，可以实现高精度的齿轮加工。下面简介我厂生产的六轴花键铣床中的EGB控制参数设定及应用。