技术领域
背景技术
[0002] 滚刀是用于加工
齿轮、
涡轮或其他带齿
工件的刀具。目前滚刀生产厂家通常在铲齿
车床上加装磨削头来实现滚刀的磨削加工。该铲齿车床包含一个
主轴电机，该主轴电机带动主轴转动，主轴则带动滚刀旋转，铲齿车床的主轴运动和横向拖板的横向移动/纵向拖板的纵向移动是通过
齿轮传动链实现的
啮合传动，主轴和横向拖板/纵向拖板之间的传动
精度取决于该齿轮传动链精度，实际情况是该精度不能满足滚刀
节距的精度要求。
发明内容
[0003] 为了解决现有的滚刀加工机构存在的上述问题，本发明提供一种可以使加工精度提高的滚刀磨削机。
[0004] 本发明采用以下的技术方案：
[0005] 滚刀磨削机，包括铲齿车床，铲齿车床上设置有可横向移动的横向拖板以及可纵向移动的纵向拖板，横向拖板控制磨削滚刀的磨头的
横向位移，纵向拖板控制磨削滚刀的磨头的纵向位移，铲齿车床上还设置有带动工件旋转的主轴，该主轴连接主轴电机，所述横向拖板连接横向电机，所述纵向拖板连接纵向电机，所述主轴连接作为脉冲发生器的
编码器，编码器通过
信号线连接
单片机，所述单片机
输出信号驱动主轴电机匀速转动，单片机根据编码器的
输入信号分别计算驱动横向电机、纵向电机的脉冲数，单片机通过主轴电机驱动模
块连接主轴电机，通过横向电机驱动模块连接横向电机，通过纵向电机驱动模块连接纵向电机。
[0006] 进一步，所述主轴通过传动机构连接编码器，该传动机构为增速机构。
[0007] 进一步，所述传动机构为
同步带传动机构，该带传动机构包括与主轴连接的主动同步带轮以及与编码器连接的从动同步带轮，所述主动同步带轮和从动同步带轮通过同步带传动连接。
[0008] 进一步，所述横向拖板
滑行在纵向拖板上，横向拖板上装有所述磨头。
[0009] 进一步，所述单片机内还设置有清零模块，清零模块用于主动同步带轮每旋转一圈后对编码器脉冲清零。
[0010] 优选的，所述同步带传动机构的增速比为1:4。
[0011] 优选的，所述编码器为2500脉冲/转。
[0012] 优选的，所述主轴电机、横向电机以及纵向电机为
伺服电机。
[0013] 优选的，所述横向拖板通过第一传动机构连接横向电机，该第一传动机构包括与横向电机连接的第一
螺母、与横向托板连接的第一螺杆，第一螺母与第一螺杆
螺纹连接。
[0014] 优选的，所述纵向拖板通过第二传动机构连接纵向电机，该第二传动机构包括与纵向电机连接的第二螺母、与纵向托板连接的第二螺杆，第二螺母与第二螺杆
螺纹连接。
[0015] 本发明的有益效果在于：单片机计算出驱动主轴电机匀速转动的脉冲，使主轴匀速转动，主轴通过传动机构连接编码器，编码器的输出脉冲输入到单片机内，单片机计算出驱动横向电机、纵向电机的脉冲数，进而控制横向电机、纵向电机的转动
角度。和
现有技术相比，除了相同的主轴电机之外，还增设了横向电机和纵向电机，并通过数控的方式来控制主轴电机、横向电机以及纵向电机的转动角度，进而控制横向拖板和纵向拖板的移动。这样，不再是通过精度低的齿轮传动链来控制横向拖板和纵向拖板的移动，滚刀的加工精度得到提高。
附图说明
[0018] 附图标号：1-铲齿车床；2-横向拖板；3-纵向拖板；4-磨头；5-主轴；6-横向电机；7-纵向电机；8-编码器；9-主动同步带轮；10-从动同步带轮。
具体实施方式
[0019] 以下结合附图对本发明作进一步说明。
[0020] 参照图1-2：滚刀磨削机，包括铲齿车床1，铲齿车床1上设置有可横向移动的横向拖板2以及可纵向移动的纵向拖板3，所述横向拖板2滑行在纵向拖板3上，横向拖板2上装有磨削滚刀的磨头4，横向拖板2控制磨头4的横向位移，纵向拖板3控制磨头4的纵向位移；铲齿车床1上还设置有带动工件旋转的主轴5，该主轴5连接主轴电机（位于铲齿车床内部，未示出），所述横向拖板2连接横向电机6，所述纵向拖板3连接纵向电机7，所述主轴5连接作为脉冲发生器的编码器8，编码器8通过信号线连接单片机，所述单片机输出脉冲驱动主轴电机匀速转动，进而根据编码器8的输入信号分别计算驱动横向电机6、纵向电机7的脉冲数，单片机通过主轴电机驱动模块连接主轴电机，通过横向电机驱动模块连接横向电机6，通过纵向电机驱动模块连接纵向电机7。主轴电机驱动模块、横向电机驱动模块以及纵向电机驱动模块，对单片机输出脉冲起到信号放大的作用。经信号放大后，才能使主轴电机、横向电机以及纵向电机按脉冲进行一定的速度和角度的转动。横向电机的转动角度由脉冲数决定，横向电机的转速由脉冲
频率决定，主轴电机、纵向电机也类似。
[0021] 所述主轴5通过传动机构连接编码器8，该传动机构为增速机构。具体的，所述传动机构为同步带传动机构，该同步带传动机构包括与主轴5连接的主动同步带轮9以及与编码器8连接的从动同步带轮10，所述主动同步带轮9和从动同步带轮10通过同步带连接。本实施例中，所述同步带传动机构的增速比为1:4，所述编码器8为2500脉冲/转，主动同步带轮9转一圈，从动同步带轮10转四圈，因此，主动同步带轮9每转一圈，编码器8产生10000个脉冲。之所以通过带传动机构增速的方式连接编码器8，是因为市面上2500脉冲/转的编码器很容易买到，价格也便宜，而10000脉冲/转的编码器不易买到，且价格昂贵。而设计主动同步带轮每转一圈，编码器输出10000个脉冲，是为了精度考虑，假设主动同步带轮每转一圈（也就是主轴每转一圈）前进的
螺距为5毫米，则精度就是5毫米/10000脉冲，也就是0.5μm/脉冲，如果主轴每转一圈，脉冲发生器只输出2500脉冲，那么其精度是5毫米/2500脉冲，也就是2μm/脉冲，可见，10000脉冲/转的脉冲发生器的精度显然要比2500脉冲/转的脉冲发生器的精度高。
[0022] 本实施例中，所述单片机内还设置有清零模块，清零模块用于主动同步带轮每旋转一圈后对编码器脉冲清零。主动同步带轮9每转一圈后，编码器8输出会有几个脉冲的误差，如果不清零，编码器脉冲不断累计，误差会越来越大，因此在单片机内设置清零模块，主动同步带轮每转一圈，对编码器清零一次，这样，编码器也就只有几个脉冲的误差。
[0023] 本实施例中，所述横向拖板2通过第一传动机构连接横向电机，该第一传动机构包括与横向电机6连接的第一螺母、与横向托板2连接的第一螺杆，第一螺母与第一螺杆螺纹连接，以此，横向电机6控制横向拖板2横向移动；所述纵向拖板3通过第二传动机构连接纵向电机7，该第二传动机构包括与纵向电机7连接的第二螺母、与纵向托板3连接的第二螺杆，第二螺母与第二螺杆螺纹连接，以此，纵向电机7控制纵向拖板3纵向移动。本实施例中，所述第一螺母、第二螺母采用
滚珠螺母，所述第一螺杆、第二螺杆采用滚珠螺杆。
[0024] 本实施例中，所述主轴电机、横向电机6以及纵向电机7为伺服电机。所述主轴电机、横向电机6以及纵向电机7也可以是步进电机。
[0025] 本实施例中，单片机输出脉冲驱动主轴电机匀速转动（即主轴5匀速转动），主轴5通过同步带传动机构连接编码器8，编码器8的输出脉冲输入到单片机内，单片机计算出驱动横向电机6、纵向电机7的脉冲数，进而控制横向电机6、纵向电机7的转动角度，横向电机6和纵向电机7的转速由单片机输出的脉冲频率控制。和现有技术相比，除了相同的主轴电机之外，还增设了横向电机6和纵向电机7，并通过数控的方式来控制主轴电机、横向电机6以及纵向电机7的转动角度，进而控制横向拖板2和纵向拖板3的移动。这样，不再是通过精度低的齿轮传动链来控制横向拖板2和纵向拖板3的移动，滚刀的加工精度得到提高。
[0026] 另外，系统中所选择的伺服电机（主轴电机、横向电机6、纵向电机7）为带有
制动装置的电机，单片机可通过主轴电机驱动模块、横向电机驱动模块、纵向电机驱动模块分别对主轴电机、横向电机6、纵向电机7进行制动。制动的目的在于铲齿机床停机前，单片机记录下铲齿机床的参数，铲齿机床断电后，主轴电机、横向电机以及纵向电机的
位置保持不变。铲齿机床再次启动时，铲齿机床能按上次记录的参数继续工作，而省去铲齿机床每次启动都需回零点或对刀的工作。
[0027] 上述实施例仅仅是本发明技术构思实现形式的列举，本发明的保护范围不仅限于上述实施例，本发明的保护范围可延伸至本领域技术人员根据本发明的技术构思所能想到的等同技术手段。
