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提高滾齒機齒輪加工精度的方法

日期:2016-07-11 16:28:05

 提高齒輪加工精度的方法通常有兩種,一種是提高機床本身的制造精度,另一種是采用誤差補償來提高機床的加工精度。

齒輪加工誤差是由機床-刀具-工件系統(tǒng)中存在誤差而引起的,因此要提高齒輪的加工精度,必須分析引起誤差的各種因素,采取有效措施才能減少加工誤差。機床在齒輪加工過程中起著重要作用,對其加工工件的精度有著直接影響。提高機床本身的制造精度在技術(shù)上和經(jīng)濟上未必可行,而且往往解決不了因工件安裝、刀具與工件系統(tǒng)受力、熱、磨損等產(chǎn)生的加工誤差。因此,通過補償控制來提高齒輪加工精度應(yīng)該是經(jīng)濟可行的。

在滾齒機進行加工之前應(yīng)做好以下工作:

(1)由于齒坯的加工精度對齒輪加工、檢驗和安裝精度影響很大,因此對齒坯工藝基準(zhǔn)面加工精度應(yīng)嚴(yán)格控制,必須按GB10095-88新標(biāo)準(zhǔn)對齒坯要求公差作具體規(guī)定。

(2)切齒前的工序工藝要求:齒坯基準(zhǔn)面的精度對齒輪精度影響很大,因此對齒坯加工工藝應(yīng)嚴(yán)格控制。對帶軸齒輪齒坯,最好兩端留中心孔,兩端頂上車削,從工藝上保證外圓柱面與基準(zhǔn)面軸線同心。對較大的帶軸齒輪,一端留有中心孔,其外圓柱面因在一次裝卡中形成。這樣可使切齒時的齒坯幾何偏心為最小。對于帶孔的齒輪齒坯,工藝應(yīng)規(guī)定在一次裝卡中,內(nèi)孔外圓和端面一刀下,并將一刀下的端面做好記號,作為切齒時的安裝基準(zhǔn)。

(3)切齒時齒坯的安裝:齒坯安裝必須嚴(yán)格按照工藝規(guī)定基準(zhǔn)面進行,其找正誤差應(yīng)做到盡可能小,防止幾何偏心。

(4)機床分度蝸輪副的調(diào)整:有條件時應(yīng)對機床的分度蝸輪付進行定期調(diào)整,機床分度蝸輪的制造精度不能改變,但其安裝偏心,蝸桿軸向串動和徑向振擺可以調(diào)整,調(diào)整后可以減小運動偏心造成的切向誤差和齒形誤差。

(5)刀具的刃磨和安裝:刀具的刃磨一般用滾刀磨床,使其前角為零,以減小齒形誤差。對于刀具的安裝,應(yīng)嚴(yán)格控制其徑向跳動和軸向串動,以減小齒形誤差。

做好了這些工作我們再采取誤差補償系統(tǒng)進行誤差補償就能收到良好的效果。誤差補償系統(tǒng)主要由微機、步進電動機、減速器、光電編碼器等組成。系統(tǒng)以測得的齒距累積誤差作為補償信號,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后按照所建立的數(shù)學(xué)模型在微機中產(chǎn)生相應(yīng)的補償控制信號。該信號與光電編碼器信號、工作臺零位信號同一時刻進入MCS-51單片機系統(tǒng),經(jīng)數(shù)據(jù)處理后,通過步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)、步進電動機、減速器再進入機床差動鏈、分齒鏈到工作臺,產(chǎn)生補償運動。補償控制中,光電編碼器的角位移脈沖信號經(jīng)接口電路送入單片機系統(tǒng),作為啟動A/D轉(zhuǎn)換的信號。在軟件方面,采用逐點補償?shù)姆椒?,即將測得的左右齒廓齒距累積誤差換算為角度誤差信號,經(jīng)一系列處理后,在單片機中建立誤差修正表。補償時,每到一個補償點,根據(jù)該點誤差修正量,由單片機發(fā)出相應(yīng)的修正脈沖,驅(qū)動步進電機使工作臺帶動工件產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)動,以實現(xiàn)對相應(yīng)點的補償修正。    

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