YK5612说明书.doc

YK5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书中 华 人 民 共 和 国精密机床制造有限公司精密机床制造有限公司天津市东丽区东丽开发区 邮 编：120120 电 话： 传 真：转804 E-mail : 说明书如有变更，恕不另行通知。YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 1 页目 录一、 使用须知二、 工作环境须知三、 安全警示四、 机床运输与拆箱五、 机床用途六、 机床主要参数七、 机床工作原理八、 机床传动系统九、 机床液压和润滑系统YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 2 页一、使用须知在您使用本机床之前，请仔细阅读使用说明书，并正确理解全部内容，按要求安装、使用和维护机床，彻底地弄懂安全标牌的内容及安全要求后，再上机使用，以避免可能出现的人员伤害事故或机床的损坏。本说明书为方便您更清楚的了解机床结构，更准确地理解说明书中所述内容，在必要时省略了部分图中的防护装置。但是在您使用机床前，应将防护门板及盖板可靠关闭，否则可能会产生危险。本机床在生产过程中，将不断地进行改进，目的在于改善其使用性能。因此，随机供应的技术文件可能存在不符之处，如遇到本说明书未提及事项，请与我们联系。请妥善保管好本说明书，尽管我们对本说明书进行过仔细校对，但是如果出现不正确的解释，出现疑点，请与我公司取得联系，我们会给您一个满意的答复！YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 3 页二、工作环境须知本机床应在空气流通的环境中使用，应避免在高温、高湿度的环境下运行。由于机床的冷却和润滑采用的是具备可燃性的机油，因此请避免靠近火源，防止出现危险。本机床在正常工作时，其噪音不大于80分贝，而且主要由主切削运动系统产生。本机床周围应当宽敞，有足够的工作空间，地面应保持洁净干燥，建议您在本机床地基周围设置隔震槽，避免周围环境对本机床正常工作产生干扰，在机床投入使用前应做EMC测试。工作电源：3相交流380伏特10% 相序正确接 地：符合GB5226标准，安全、牢固电压中断：在电源周期的任意时间内，电源中断或零电压的持续时间应小于3毫秒，相继中断间隔时间应大于1秒。电气设备的使用环境温度540，当最高气温40时，相对湿度应小于50%，当温度较低时允许提高相对湿度，20时相对湿度可以为90%。YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 4 页三、安全警示为防止由于各种原因所造成的人员伤害和机床损坏，本机床配有一些安全标牌。使用人员必须在弄懂各种安全标牌的内容及以下规定后，才能上机使用。1对上机使用及维修人员的要求：本机床的使用人员应是经过培训的，并具备使用本机床资格的。在使用本机床前，应仔细阅读使用说明书，并正确理解说明书中的内容，具有使用机床的能力后，方可操作机床。本机床的维修人员应由具有专业资格或具备专业维修能力的人员承担，以免发生危险。2操作安全说明：危险：电机、变压器及带有高压接线端子的部位，请不要触摸，以免遭到电击。禁止用湿手触摸开关和电源，以免遭到电击。机床正常工作中，禁止打开带有危险标志的防护盖板。以免发生危险。机床正常工作中，禁止触摸箱内运动中的或可能运动中的零、部件，以免发生危险。安装、拆卸刀具时，应在机床完全停止后操作，此时总电源应处于断开状态。调整机床时，必须在机床各部件完全停止后进行操作，此时总电源应YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 5 页处于断开状态。警告：使用操纵板上的按钮操作本机床前，首先要注意确认各按钮开关的功能。一定要关机状态下调整冷却喷嘴。在机床正常切削工件期间，请不要清理切屑。请不要在机床工作过程中，调整机床或改变其工作状态。使用人员请不要穿着宽松外衣，必要时戴工作帽。注意：本机床的使用人员应熟记急停按钮的位置，以确保在需要时准确快速使用该按钮。本机床出现故障或处于危险状态时，应首先按下急停按钮，然后切断总电源，在确认机床故障没有排除之前，禁止接通电源。停电时应及时切断电源开关。禁止刮伤、污损警告标牌。如标牌出现字迹模糊或标牌遗失等情况，应及时予以更换或添补。请使用推荐的润滑油和润滑脂或认可的同等性能的润滑油或润滑脂。为机床所配置的送电开关的线缆及主电路开关的线缆，必须使用电路图中规定的截面，以满足机床对电力的要求。接通机床电源前，应仔细检查电气系统是否完好，接线是否正确，注意线缆有无破损，电机有无受朝。机床的各润滑点应保证有充分的润滑后，才可开始运行机床。YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 6 页夹具、工件、刀具应紧固可靠，以防止在工作过程中松动。工作加工完成后，应及时切断机床电源。非本机床使用人员禁止在机床附近逗留，甚至触摸本机床。3机床维修安全说明：危险：凡与本机床维修工作无关的人员，禁止触摸主线路开关及操作盘上的任何控制开关。机床维修期间，本机床主线路开关应处于断开状态。并在显要位置悬挂“不得扳动开关”、“机床正处于维修状态”等告诫标牌。禁止任何未经过主管部门授权或没有相关维修资质的人，对本机床进行启动、调整、维修等操作。禁止其打开并触动机床电气箱门、挂轮箱门等门板内的任何电气元件和零部件。警告：电气维修应由具有电气专业资质的人员承担。机械维修应由具有机械维修专业资质的人员承担。禁止拆除或随意改变极限装置、安全开关、电气互锁等保护装置的位置。电气元件及线缆的更换，应符合本机床规定的性能及尺寸要求，并选用正规厂家的合格产品。YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 7 页四、机床运输与拆箱由于机床较重、体积较大，所以机床与底板应可靠连接，保证紧固，以免在运输过程中出现滑脱。本机床不具备防水能力，应存放于有良好避雨设施的场地，并采取可靠的防雨措施，如加苫盖。本机床重量约为11.5吨，所以起重吊运所用钢绳应能满足要求。YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 8 页五、机床用途本机床主要用于加工等速比、变速比扇形齿轮，特别适合于加工车辆转向器摇臂轴上的扇形齿轮。本机床采用的数控系统，可实现机床的三轴联动（即工件径向移动、工件切向移动和工件回转）。可加工各种等速比及变速比的扇形齿轮。本机床采用梳齿刀加工，梳齿刀是根据被加工齿轮齿形的几何参数而设计的。装夹工件的夹具为专用夹具，可满足工件装夹及定位要求。YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 9 页六、机床主参数1最大加工直径 120毫米2最大加工模数 12毫米3最大加工齿宽 100毫米4切削角 0105刀具让刀量 不小于0.5毫米6刀具冲程数 90350冲程/分7工作台直径 120毫米8切向行程 270毫米9径向行程 170毫米10切向速度（X轴） 01200毫米/分11回转速度（Y轴） 06 转/分12径向速度（Z轴） 01200毫米/分YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 10 页七、机床工作原理本机床属于齿轮加工机床分类中的扇形齿轮插齿机。采用滚切法（展成法）进行加工，工件和梳刀作无间隙的啮合，即纯滚动，工件的齿形完全取决于刀具。本机床的主要运动如下：主切削运动刀具作上下的往复运动，以完成工件的切削。让刀运动为避免刀具完成一次切削，作回程运动时，刀具与工件已加工表面磨擦或干涉，必须施加一个让刀运动，使刀具及时退回工件一定距离（让刀量）。从而避免刀具划伤工件，提高刀具使用寿命。滚切运动滚切运动由工作台自身回转运动和工作台切向运动合成。由于本机床采用梳齿刀来加工，这样滚切运动可模拟出齿条（刀具）和齿轮（工件）作无间隙啮合，而且形成一定的传动比例关系，这种关系称之为滚比。径向进给运动该运动用以控制刀具沿工件径向切入的深度，来满足加工精度和生产率的要求。工作台的切向附加运动该运动是为加工变速比扇形齿轮而设置的。（6）为提高Y轴窝轮窝杆的使用寿命，要求用户每三个月改变一次Y轴零点位置。如0度到90度、90度到180度、180度到270度、270度到0度。YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 11 页八、机床传动系统本机床主运动与让刀运动构成一对内联系传动链，其余运动均由机床的数控系统控制伺服电机来实现。主运动主电机皮带轮（1:4）曲柄盘刀架滑枕让刀运动本机构为单向让刀机构，采用性能优越的双滚子结构，让刀方向固定不变。即只考虑加工外齿。滚切运动梳齿刀与工件构成内联系传动链，本机床采用伺服电机分别驱动工件的回转和工件切向进给。滚切比关系决定伺服电机的传动比。则 i = n2/n1 = mz/t 式式中 i滚比n2 切向速度n1 回转速度。t 滚珠丝杠螺距m 工件模数z 工件整圆的计算齿数3.14159265圆周进给运动该运动被定义为梳齿刀每一往复行程内，被加工工件在节圆上转过的弧长，YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 12 页根据式该弧长就是相应的时间内的切向进给量用sk表示则 sk = nt/NT (毫米/冲程) 式式中 sk梳刀每冲程内，工件的切向进给量n 单位循环加工时间内切向电机转数t 切向丝杠螺距N 梳刀冲程数T 单位循环加工所需时间径向进给运动该运动被定义为梳刀每一往复行程内，沿工件半径方向上的切入量，用st表示则 st = nt/N (毫米/冲程) 式式中 st梳刀每冲程内,工件的径向进给量n 径向电机转数t 径向丝杠螺距N 径向电机转数切向附加运动该运动用于加工变速比扇形齿轮所必需的。YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 13 页 九、机床液压和润滑系统本机床采用单独液压油箱，所有液压零件均与液压箱安装在一起，形成一个相对独立的部件与机床部分油路的连接均采用软管连接（通过床身上的过渡板）。如图3所示，本机床的液压系统分为两部分，一部分为工件夹紧系统，由减压阀（MPR-02P-K-1-20）设定所需的压力，通过电磁换向阀（SWH-G02-D2-D24-20），来控制工件的夹紧和放松；另一部分是机床的强力润滑与普通润滑部分，通过下部的减压阀（MPR-02P-K-0-20）来控制强力润滑的压力，通过上部的减压阀（MPR-02A-K-0-20）来控制普通润滑的压力。润滑油通过立柱下部的临时油池来回收，再通过软管流回油箱，实现循环使用。本机床工作台主体部分采用浸油式润滑，主轴上部采用DCB-2型电磁泵定时定量润滑，其工作频率为16次/分钟。在工作台范围内实现润滑油循环利用，其油池的油位应高于蜗杆轴线上2cm，当油位不足时，应及时注油。建议用户每三月更换一次，工件箱内润滑油最好采用46#抗磨液压油。注：机床工作前，应先让液压系统工作。YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 14 页 十、机床启动前的准备机床在调整安装水平前，应用煤油将机床各工作表面油脂洗净。并在各主要滑动表面注洒润滑油，调整机床水平时，应使用水平仪检查，保证机床纵向和横向允差0.04/1000毫米。机床启动前应保证液压箱和床身冷却池有充足的油液。应首先启动液压和润滑系统，待机床各部位通油后，再启动机床，并检查各部分运转是否正常，注意有否低速下的爬行现象。YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 15 页十一、机床调整安装梳齿刀本机床使用梳齿刀。安装前必须擦净梳刀安装基准面、安装螺钉孔，以及相应的机床刀夹安装基准面。安装工件工件夹具是机床的特殊附件，根据零件专门设计，可随技术协议随机供应。工件放入夹具的涨套孔后，启动“液压夹紧”，工件即被夹紧，特别要提出的是：在没有工件放入夹具的情况下，严禁启动“液压夹紧”，否则会损坏夹具。确定梳齿刀的冲程梳齿刀的冲程数由插齿时选用的切削速度和行程长度确定。其中切削速度主要根据材料硬度和模数确定。行程长度由工件的齿宽确定其关系为：S=（1000V）/2L 式式中：S 梳齿刀每分钟的冲程数 （次/分）V 梳齿刀平均切削速度 （米/分） YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 16 页调整切削角松开立柱后端两侧的紧固螺钉（共六个），然后松开两个螺栓螺母并调整到适合角度的行程，启动立柱顶起油缸使立柱升起，在立柱后边两侧正弦块安装基面安装工件所对应的调整块，达到要求启动立柱油缸放下立柱，使立柱后支承面与调整块压实，然后紧固复原。确定梳齿刀的行程长度式中的L由下式确定L = B + L上 + L下 式式中：L 梳齿刀行程长度 （毫米） B 工件的齿宽 L上 齿宽上方梳齿刀超越行程长度L下 齿宽下方梳齿刀超越行程长度L上和L下一般取齿宽的1/10，且最小不应小于3毫米。调整时，如所示，松开曲柄盘上的紧固螺钉，然后转动螺杆，使指针沿螺杆方向达到所需刻度，即行程长度时，最后紧固复原。确定梳齿刀行程位置当工件和梳刀安装完毕，梳齿刀行程长度也调整完成后，通过调整刀架上方方头来实现，首先松开螺钉，然后旋转方头，使滑板上下移动，使超越量满足切削要求，最后锁紧复原。YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 17 页调整圆周进给量，径向进给量和滚切比进给量取决于工件材料的硬度、模数、加工精度和齿面粗糙度。一般应首先确定圆周进给量，推荐值（00.65毫米/冲程）然后确定径向进给量，一般径向进给量约为圆周进给量的0.10.3倍，推荐后（00.1毫米/冲程），难加工材料和最后精加工工序取较小值。YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 18 页十二、加工过程现以二次进给加工等速比扇形齿轮为例：安装好梳齿刀安装好工件，然后启动“液压夹紧”按钮。刀具退到预先设定的中心距A。启动刀具主切削冲程运动。工件首先在满足滚切关系的情况下，进行半程空滚切运动，即工件旋转角度，同时工件切向移动距离即：B = 2R 式式中：B 工件均向移动距离 工件旋转角度（弧度） R工件分度圆半径为保证完成切削，式应满足 BZ实m 式式中：Z实 工件实际完整的齿数 m 工件模数 3.14159265 工件进行第一次径向进给，切削量为t1，且第一次径向进给总量为X+t1。工件按滚切关系进行全程滚切，工件旋转且移动YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 19 页B = 2R工件进行第二次径向进给，切削量为t2工件按滚切关系反方向进行全程滚切，工件反方向旋转且移动B = 2R刀具退回工件，恢复原始参考点A0，总退出量为X+t1+t2工件反向空滚切运动，恢复原始状态。刀具冲程运动停止，循环程序结束。加工变速比工件的循环程序与加工等速比工件基本一致，只是在滚切过程中，工件要根据传动比传动曲线运动，增加或减少附加运动。YKD5612数控扇形齿轮插齿机使 用 说 明 书共 20 页第 20 页1、 YKD5612使用中的注意事项2、 润滑部分：本机床润滑共有三大部分。3、 系统润滑：系统润滑主要负责驱动箱部分、刀架滑枕部分、让刀机构部分。这三部分润滑油来自液压站循环油进行润滑，压力5KG左右。请操作者经常观察每个润滑点是否有油（注每个润滑点都有一个可以调节的螺钉，顺时针调油量小，逆时针调油量大）。特别注意滑枕、球拉杆位置油量要适中，以滑枕运动时油不向外溅为好。4、 定时定量泵润滑：定时定量泵润滑主要负责立柱移动下导轨、工件箱移动下导轨两部分。润滑时间和出油量由电气系统进行调节（机床出厂时已调好），特别注意定时定量泵油不可回收，要定时向油泵内加清洁的机床润滑油。5、 工件箱润滑：工件箱蜗轮蜗杆润滑为油沁式润滑，请使用46#抗磨液压油（油一定要清洁，润滑油加到油窗的50%以上）。工件箱上有一台电磁泵，给工件箱主轴与主轴端面进行润滑，请3个月更换一次工件箱内的46#抗磨液压油。（注更换液压油时同时进行蜗轮转180调换位置。因为本机床在加工零件时，蜗轮不能转整圈，为保证蜗轮间隙均匀，请3个月换油时一定要调换蜗轮位置，调整Y轴起始点位置0或180即可）6、 冷却与排屑7、 冷却：8、 冷却系统有单独油泵，在零件加工时，数控系统可自动控制冷却油的开关，也可手动控制冷却油的开关。零件加工时，冷却油的喷油嘴必须垂直于刀具，避免冷却油进入立柱让刀机构内。9、 注意观察夹刀体、上下移动时挡油帘是否完好，如损坏，请及时更换。挡油帘为易损件，如不及时更换，将造成冷却油和液压油混油。10、 前防护板下边有一个可以活动的挡板，根据加工零件的尺寸大小可以调整，活动挡板尽量向下放置。11、 排屑12、 本机床采用磁性排屑器，可将切削自动排出，加工工件时排屑器必须工作，否则铁屑在排屑器堆积，冷却油不能回到床身内而发生冷却油溢出现象，使用厂家应一个半月将排屑器拉出清理铁屑一次。YK5612数控扇形齿轮插齿机电 气 说 明 书中 华 人 民 共 和 国天津市鼎鑫晟达精密机床制造有限公司YKD5612数控扇形齿轮插齿机电 气 使 用 说 明 书共 6 页第 1 页1配置本机床的数控系统采用西门子802DSL，其基本功能请参阅随机文件。1.1数控及驱动装置本机床的X、Y、Z轴为数控轴，由伺服电机驱动。主轴为模拟轴，由变频电机驱动。本机床的数控及驱动装置的主要组成部分参见表1表1名称型 号数 量PCU1水平键盘1输入输出模块PP72/481机床控制面板11机床控制面板21手 持 盒1电源模块1双轴伺服模块1单轴伺服模块1伺服电机1FT61021伺服电机1FT60862变频电机VFG160M-50-11-41YKD5612数控扇形齿轮插齿机电 气 使 用 说 明 书共 6 页第 2 页1.2 机床电源本机床电源可分为以下三部分1)总电源本机床总电源为三相四线制，通过电气柜上的总开关QFO接入机床，电压为380V，频率50Hz。2)直流电源G1本电源用于PCU键盘，PP72/48模块电源，指示灯和继电器驱动。3) 交流辅助电源TC1本电源用于接触器、机床照明灯、电柜照明灯。4) 交流辅助电源TC2本电源用于电源空调。2 机床控制面板2.1 机床控制面板的布置如图（1）所示。自定义键如下K1 伺服使能 K2 液压启动 K3 液压停止 K4 冷却启停 K5 排屑启停 K6 手轮有效2.2 本系统的显示器为LED彩色显示器，通过总线与其它部分联接，显示器上可显示各种控制信息，并可对加工程序进行修改，（具体操作步骤见操作手册）。显示器上的语言可进行中、英文切换。2.3 键盘上安装有软键排，包括数字键和用户键，可进行中文、英文（大小写）输入（具体步骤见操作手册）。YKD5612数控扇形齿轮插齿机电 气 使 用 说 明 书共 6 页第 3 页3.1 机床的启动当确认机床的连线无误后，可按以下步骤启动机床：1）打开电器柜上的电源总开关QF0。2）按下控制面板上的电源启动键。3）等系统启动完毕后，按下控制面板上的伺服使能键，液压启动键。4）此时机床处于回参考点状态，按下各个坐标轴正向移动键，即+X、+Y+Z，机床每次重新启动后必须重新回参考点。 ：注意：回参考点是要确保各个轴和工件不会发生干涉。5）等各坐标轴回完参考点后，按下控制面板上的JOG键进入平动状态，此时可以对机床进行手动操作。3.2 CNC急停 当遇到紧急情况时，可按下控制面板右方的红色磨菇头按钮急停键，按下急停键后，机床上所有电机以及电源模块伺服模块会在很短时间内停止工作，并且在显示器上出现急停报警，急停按钮为自锁按钮，按下后不会自已复位。当紧急情况处理完毕后，可按以下步骤使系统退出急停状态。1）按照急停按钮上的箭头旋转按钮使其弹回原位。2）按下控制面板上的复位键。3）按下控制面板上的JOG键进入手动状态，此时可对机床进行手动调整。3.3 坐标轴超程的解决方法当坐标轴超程压上硬限位开关后，可按以下步骤进行操作：1）按下控制面板上GOG键进入手动状态。YKD5612数控扇形齿轮插齿机电 气 使 用 说 明 书共 6 页第 4 页2）如果坐标轴压上正（负）限位，则按下控制面板上相应坐标轴的负（正）向键，使坐标轴离开限位开关。3）按下复位键，此时可对机床进行手动操作。4 坐标控制4.1 回参考点 1）按下控制面板上REF键，系统进入回参考点状态。2）按下控制面板上+X、+Y、+Z键。注意：回参考点前应确认各轴运动时不会发生干涉。4.2 手动坐标轴连续进给 1）按下控制面板上JOG键，系统进入手动状态。2）转动控制面板上的进给倍率旋钮，选择合适的倍率。3）按住相应坐标的移动键，坐标轴开始移动。4）松开按键坐标轴停止运动。4.3 手轮进给 1）按下控制面板上的HANDLE键，进入手动状态。2）按下控制面板上的增量键，选择合适的增量。3）按下显示器上WSC软键，选择要移动的轴。4）转动手轮，相应机床轴开始移动。5 主轴控制本机床主轴选用三相交流变频电机，手动由控制面板上的按钮控制，自动由M代码控制。YKD5612数控扇形齿轮插齿机电 气 使 用 说 明 书共 6 页第 5 页5.1 手动主轴控制1）按下控制面板上的JOG键，进入手动状态。2）转动控制面板上的主轴倍率旋钮，选择合适倍率。3）按住控制面板上的主轴转动按钮，主轴开始转动。4）松开按钮，主轴停止转动。注意：本机床的主轴只能朝一个方向旋转。5.2 自动主轴控制M03主轴转M05主轴停6 工件夹紧手动控制在手动状态下，按下工件放松按钮，工件放松。再次按下此按钮工件放松同时指示灯亮。7 液压系统按下控制面板上液压启动按钮，液压系统启动，按下控制面板上液压停止按钮，液压系统停止运行，此