齿轮磨削的主动检查与自动控制

对以展成法加工的单齿分度齿轮磨床磨齿工艺过程的精度分析表明,齿轮齿距偶然误差的分散范围较小,主要是齿距误差的系统分量。由此可以看出,为提高齿轮磨床的加工精度,首先要求补偿系统误差。     

基于多齿分度改善高精度齿轮齿距精度

为了提高齿距精度,基于多齿分度理论对Y7125磨齿机分度系统进行改进,用多齿分度盘代替普通分度板实现分度。分析了多齿分度盘自由啮合状态下的分度精度,讨论了安装过程中多齿分度盘的轴向偏摆与径向偏移对其分度精度的影响。理论上满足加工高精度齿轮齿距精度的要求,为加工2级到1级高精度齿轮奠定了基础。     

成形滾刀的设计和制造

一、成形滚切原理成形(异形)齿轮长期以来一般都进行铣削加工,如图1所示齿轮就难以用滚刀进行滚切,即使用铣刀切削,也必须是组合铣刀,不能单齿切削,如果要滚切成形齿轮,就须找出一种方法,使既能滚切又能成形。从滚切角度讲,滚切是连续的,而实际上若干刀齿之间存在一定的空间距离,成形滚切就是利用了这个间断性,因此成形齿轮滚切的基本原理是工件与刀具的配合运动,利用成形分度铣齿法原理建立刀齿齿形,利用同步转角法的原理来达到成形滚切。     

降低齿轮齿距累积偏差的方法

为了减小齿轮磨削加工中的磨床系统分度误差,提高齿轮加工精度,分析了齿轮磨床分度误差、齿轮安装偏心和齿轮齿距偏差之间的关系,获得了分度误差的计算方法,并计算出了齿轮磨床的分度误差。依据计算得到的分度误差值调整磨床,降低磨床分度误差,减小齿轮齿距累积偏差,提高了齿轮加工精度。以Y7125大平面砂轮磨齿机床为例验证了提出方法的可行性。建立了齿轮安装偏心和齿廓偏差的数学模型,求出了齿轮安装偏心的幅值和相位角,然后由齿轮安装偏心、磨床分度误差和齿轮齿距偏差的关系得到磨床的分度误差值。根据计算得到的分度误差值调整磨床分度盘,使磨床的分度误差从17.7μm减少为3.3μm,被加工齿轮的齿距累积总偏差由46.9μm降低到11.5μm,齿距精度达到三级。验证结果表明,按照这种方法调整磨床可以快速有效地降低磨床的系统分度误差,从而降低齿轮的齿距累积偏差。     

Reduction of cumulative pitch deviation for gears in grinding machines

为了减小齿轮磨削加工中的磨床系统分度误差,提高齿轮加工精度,分析了齿轮磨床分度误差、齿轮安装偏心和齿轮齿距偏差之间的关系,获得了分度误差的计算方法,并计算出了齿轮磨床的分度误差.依据计算得到的分度误差值调整磨床,降低磨床分度误差,减小齿轮齿距累积偏差,提高了齿轮加工精度.以Y7125大平面砂轮磨齿机床为例验证了提出方法的可行性.建立了齿轮安装偏心和齿廓偏差的数学模型,求出了齿轮安装偏心的幅值和相位角,然后由齿轮安装偏心、磨床分度误差和齿轮齿距偏差的关系得到磨床的分度误差值.根据计算得到的分度误差值调整磨床分度盘,使磨床的分度误差从17.7 μm减少为3.3μm,被加工齿轮的齿距累积总偏差由46.9 μm降低到11.5 μm,齿距精度达到三级.验证结果表明,按照这种方法调整磨床可以快速有效地降低磨床的系统分度误差,从而降低齿轮的齿距累积偏差.     

在插齿机上插削摆线齿轮

由于摆线齿轮具有传递功率大,传动速比大以及传动平稳,强度高、体积小等优点,所以,愈来愈广泛地应用于机械变速机构中。我厂过去加工这类齿轮齿形是采用成形圆盘铣刀逐齿分度,铣削效率低,齿形质量不易保证。因为摆线成形铣刀的曲面加工精度不易保证,分度误差也大,难以满足设计要求。     

插齿刀的特殊刃磨

为了提高齿轮传动精度和啮合性能,在齿轮加工中往采用剃齿工艺或修缘齿轮。齿轮经过剃齿加工后,其精度可提高1～2级。修缘齿轮可以避免因齿形加工和啮合刚度变化所形成的基圆齿距误差而造成动载荷和噪声。因此,在齿轮轮齿成形中要采用如图1所示剃前齿形或修缘齿形。     

基于激光跟踪仪的特大型直齿轮齿距偏差测量新方法

为了测量特大型齿轮齿距偏差,提出了基于激光跟踪仪的特大型直齿轮齿距测量新方法。利用激光跟踪仪的大空间测量能力测量齿轮齿槽,分别获得被测特大型直齿轮相邻两条齿距误差曲线。由于被测齿轮直径超过6 000 mm,可以根据点到直线距离公式近似计算单个齿距误差。首先,分析了传统方法下基于激光跟踪仪构建齿轮工件坐标系后的齿距测量模型,并根据特大型直齿轮的特点,提出了基于激光跟踪仪的无坐标系特大型直齿轮齿距误差测量模型。测量模型回避了特大型齿轮工件坐标系的建立,直接对齿槽进行双面接触测量;通过对两条齿槽测量直线进行误差评定即可获得单个齿距最大误差与单个齿距平均误差,通过转站测量实现齿距累积总偏差的测量;最后,采用蒙特卡罗法对不同测量方法的测量不确定度进行仿真分析,得出系统测量不确定度。实验结果表明,提出的基于激光跟踪仪的特大型直齿轮齿距偏差测量方法满足直径6 000 mm以上的8级精度特大型齿轮的单个齿距偏差测量要求,满足直径6 000 mm以上的10级精度特大型齿轮的齿距累积总偏差测量要求。     

利用分度盘提高齿条齿距加工精度

在齿条加工中齿距的控制非常重要,因为齿距的精度是保证齿轮副传动平稳性的重要参数,所以齿距的精度误差是控制齿条精度的重要指标之一。为了提高齿轮齿条的传动精度,必须精确控制齿条的齿距精度。文中介绍如何采用分度盘分度法来精确控制齿条的齿距,以提高齿条的加工精度。     

逼近磨齿技术(下)

3　逼近成形磨齿精度3. 1　逼近成形磨齿精度分析3. 1. 1评价成形磨齿精度的误差项目成形磨齿实况如图 12所示。先将工作台左移,由修整器 2修整砂轮,再将工作台右移至齿轮 1的磨削图 12　成形磨齿1 齿轮　2 修整器　3 分度头位置,砂轮径向进刀,工作台往复运动。磨完齿轮 1的一个槽后,由分度头 3分度,磨下一个齿槽。磨完齿轮一圈后砂轮再径向进刀,接着磨下一圈,直到将磨齿余量磨完,齿轮公法线长度磨到规定尺寸。评价成形磨齿精度的主要单项误差项目有:1)齿形误差Δff;2)齿向误差ΔFβ;3)齿距误差(包括基节偏差Δfpb、齿距偏差Δfpt、齿圈径…