本系統(tǒng)控制軟件是在純DOS下用C 語(yǔ)言開發(fā)的，DOS系統(tǒng)的開放性、單任務(wù)、準(zhǔn)確的時(shí)鐘中斷管理及其良好的穩(wěn)定性，為工業(yè)化生產(chǎn)提供了可靠的保證。軟件框圖如圖2 所示。其中系統(tǒng)初始化包括自制小漢字字模的裝入，顯示器圖形方式的初始化，控制器濾波參數(shù)的整定等；系統(tǒng)診斷模塊的作用是監(jiān)控各被控軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如：各軸有無運(yùn)動(dòng)誤差超限、伺服報(bào)警、運(yùn)動(dòng)完成、限位開關(guān)動(dòng)作等；實(shí)時(shí)控制模塊，由中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)，它在每個(gè)時(shí)鐘中斷周期內(nèi)讀入各軸位置，根據(jù)加工對(duì)象的加工工藝要求計(jì)算出新的運(yùn)動(dòng)控制指令送運(yùn)動(dòng)器解釋執(zhí)行。
基于電子齒輪箱的數(shù)控滾齒系統(tǒng)
  齒輪加工的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)滾刀和工件之間的展成分度運(yùn)動(dòng)關(guān)系，也就是要準(zhǔn)確地滿足兩者之間的速比關(guān)系，即滾刀轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過K/zc 轉(zhuǎn)，如下所示：c b c z K n n = 式中b c n n , －分別為工件軸轉(zhuǎn)速和滾刀軸轉(zhuǎn)速k zc , －分別為工件齒數(shù)和滾刀頭數(shù)而在加工斜齒輪和蝸輪時(shí)，要求在完成分齒運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還要完成Z軸或Y軸的附加運(yùn)動(dòng)由式(2)可見，在加工斜齒輪和蝸輪時(shí)，輸入和輸出的關(guān)系已不再是一個(gè)簡(jiǎn)單的單輸入、單輸出的定比傳動(dòng)問題，而是一個(gè)多輸入、單輸出的問題。一般的電子齒輪方式無法解決這類問題，為此本系統(tǒng)成功地開發(fā)了電子齒輪箱功能，電子差動(dòng)齒輪箱是指：對(duì)于任何一個(gè)通過機(jī)械差動(dòng)變速機(jī)構(gòu)將兩個(gè)以上（含兩個(gè)）不同運(yùn)動(dòng)，按一定的速比傳動(dòng)關(guān)系
  合成輸出的運(yùn)動(dòng)軸，都可以改由計(jì)算機(jī)控制的交、直流伺服電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，去掉原有的機(jī)械差動(dòng)傳動(dòng)鏈，通過計(jì)算機(jī)讀取安裝在各輸入軸上傳感器反饋回來的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（如轉(zhuǎn)速，進(jìn)給量等），用軟件編程的方法實(shí)時(shí)計(jì)算合成輸出軸的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械差動(dòng)傳動(dòng)鏈的功能。
  上述數(shù)控滾齒系統(tǒng)已成功地應(yīng)用到一臺(tái)寧江機(jī)床廠生產(chǎn)的小模數(shù)機(jī)械校直機(jī)YG3612B的改造中，改造前該校直機(jī)用于批量生產(chǎn)模數(shù)1，齒數(shù)4，螺旋角20 度以上的斜齒輪軸加工，由于我國(guó)尚無適應(yīng)這種小模數(shù)、少齒數(shù)工件的數(shù)控校直機(jī)，對(duì)這種類型工件，該機(jī)械校直機(jī)是目前加工精度最高的滾齒設(shè)備，但是由它加工出來的零件成品率僅達(dá)80%左右，造成了巨大的浪費(fèi)，同時(shí)在更換加工品種時(shí)需要繁瑣地更換各種掛輪，使生產(chǎn)效率大為降低。為此生產(chǎn)廠家強(qiáng)烈要求進(jìn)行數(shù)控改造以便提高加工精度，提高生產(chǎn)效率。經(jīng)分析造成零件加工精度低的主要原因如下：
  （1）滾刀至工件兩末端傳動(dòng)件之間各傳動(dòng)元件的加工、裝配誤差直接影響了展成分度的精度，從而影響工件的加工精度
  （2）工件至Z進(jìn)給軸兩末端傳動(dòng)件之間各傳動(dòng)元件的加工誤差直接影響了被加工工件螺旋角的準(zhǔn)確性
  （3）由于是加工4個(gè)齒的斜齒輪，單頭滾刀每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)工件要轉(zhuǎn)過90 度，這就決定了滾刀到工件之間的末端傳動(dòng)副不能像通常的校直機(jī)那樣使用大降速比的蝸輪－蝸桿傳動(dòng)副，以便大大降低前面?zhèn)鲃?dòng)副的誤差對(duì)展成分度的影響〔5 〕（如采用大降速比的蝸輪－蝸桿傳動(dòng)副作末端傳動(dòng)副，蝸桿的高速轉(zhuǎn)動(dòng)將造成其迅速磨損而失去精度），因此該機(jī)床采用了一對(duì)19/76=1/4 的空間相交軸傳動(dòng)的螺旋齒輪副作末端傳動(dòng)副，從而使得上述(1)、(2)兩點(diǎn)成為影響被加工齒輪軸精度的關(guān)鍵。
  針對(duì)以上問題，同時(shí)考慮生產(chǎn)廠家擔(dān)心改造后一旦不成功將造成機(jī)床報(bào)廢的顧慮，本文把以最少的改動(dòng)、最小的投入加工出滿足精度要求的小模。