在對(duì)螺旋齒刀具的數(shù)控刃磨方法進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上闷煤，提出了獲取螺旋線形切削刃幾何參數(shù)的方法，對(duì)刃磨螺旋齒刀具的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控工具磨床控制系統(tǒng)的軟硬件的設(shè)計(jì)及開發(fā)實(shí)施技術(shù)進(jìn)行了介紹涮瞻。  

　　1 前言  

　　螺旋齒刀具是指切削刃為螺旋線形的切削刀具鲤拿，如圓柱形銑刀假褪、立銑刀及螺旋槽鉸刀等。這類刀具的刃磨一般是在工具磨床上借助附件由工藝操作人員手工完成近顷，根據(jù)火花判斷砂輪與刀齒接觸與否生音，憑手感掌握背吃刀量，而且一個(gè)刀齒必須一次刃磨完成窒升。因此缀遍，對(duì)操作者要求較高，且難以保證刃磨質(zhì)量饱须，刃磨效率也不高域醇。筆者對(duì)螺旋齒刀具的數(shù)控刃磨方法進(jìn)行了研究，并據(jù)此設(shè)計(jì)了一種小型經(jīng)濟(jì)型數(shù)控工具磨床果孝，從而可解決未知參數(shù)螺旋齒刀具的數(shù)控刃磨問題肖升。  

　　2 數(shù)控工具磨床的傳動(dòng)系統(tǒng)  

　　數(shù)控工具磨床機(jī)械部分的傳動(dòng)系統(tǒng)圖中，Y炼缰、Z軸為工作臺(tái)橫拦袍、縱向運(yùn)動(dòng)；X軸為磨頭升降運(yùn)動(dòng)脸婉；C軸為刀具(工件)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誓拉。通過手動(dòng)可以調(diào)整磨頭繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)；砂輪及刀具的上仰矢老、下俯剿营；刀具變速箱在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)遗赘。  

　　3 控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)  

　　控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)以單片機(jī)8031為CPU斋葱，通過其P2口的低7位和P0口外擴(kuò)32KBEPROM27256存放系統(tǒng)程序，P2口的低3位和P0口外擴(kuò)2KBRAM6116存放數(shù)據(jù)疾词，P2口的高五位用于地址譯碼溃蛙，用以選通LED顯示電路、接口芯片(8155绑咱、8255)绰筛、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(6116)和鎖存器(273)，P1口接步進(jìn)電動(dòng)機(jī)手動(dòng)控制電路描融，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)由P0口輸出經(jīng)鎖存器(273)送至步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器铝噩；8255的PA口接系統(tǒng)程序的啟動(dòng)、暫停按鈕和工作方式(參數(shù)輸入方式窿克、測(cè)量方式骏庸、對(duì)刀方式及自動(dòng)方式)轉(zhuǎn)換開關(guān)，PB口用于刀具螺旋齒測(cè)量信號(hào)和其它輔助功能信號(hào)輸入年叮，PC口用于輸出輔助功能信號(hào)具被；8155的PA口和PC口分別接鍵盤的行線和列線玻募，PB口接刃磨刀具種類選擇開關(guān)。  

　　4 螺旋齒幾何參數(shù)測(cè)量 

　　數(shù)控刃磨時(shí)一姿，需確定刀具軸向進(jìn)給與周向進(jìn)給之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系七咧，由于生產(chǎn)中，螺旋齒刀具的螺旋角β和導(dǎo)程戶一般都是未知的叮叹，所以在刃磨前顿储，需測(cè)出螺旋齒的有關(guān)參數(shù)。為此部竟，將螺旋齒展開成一條直線元渺。設(shè)軸向進(jìn)給長度(包括磨人長度l1、刀刃長度l2及磨出長度ll)為l庵无，則與其對(duì)應(yīng)的周向進(jìn)給弧長(包括磨人弧長s1勉溉、刀刃弧長s2及磨出弧長s3)為s0，為確定弧長s娩戳，可先測(cè)一段螺旋線的幾何參數(shù)肯锻，再根據(jù)相似三角形，求出弧長更践。  

　　為此户犯，刃磨前，在磨頭上裝一測(cè)量頭藏络，測(cè)量頭的測(cè)量電路與刀具一起組成閉合回路糜透。測(cè)量時(shí)，在測(cè)量方式下臭杰，利用手動(dòng)功能粤咪，首先使測(cè)量頭與刀齒接觸，然后使刀具直線移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)渴杆，測(cè)量頭相對(duì)于刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡中的1或2寥枝，這時(shí)控制系統(tǒng)自動(dòng)記錄下刀具直線移動(dòng)步數(shù)Z1和轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)C1，且根據(jù)Z軸的脈沖當(dāng)量將由操作面板輸入的進(jìn)給長度/轉(zhuǎn)換成步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)Ze磁奖，利用已測(cè)得的Z1囊拜、C1的幾何關(guān)系，求出C軸轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)Ce比搭，以(Ze冠跷、Ce)為直線的終點(diǎn)坐標(biāo)，由刀具直線移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)作兩軸聯(lián)動(dòng)直線插補(bǔ)身诺。

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