数控磨齿机砂轮自动对中及余量检测.pdf

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1、MHrn

2、数控磨齿机砂轮自动对中及余量检测齐重数控装备股份有限公司(黑龙江齐齐哈尔161005)李嵬威张莉军齿轮是机械设备传动系统中不可缺少的零件，涉及的几何轴有瓣由、z轴和C轴。C轴为机床的回齿轮的精度直接影响到机械设备的制造精度。磨齿转工作台，其回转动作使齿面与测头发生接触，加工是齿轮精加工的最后一步工序，要达到高精度轴是立柱沿床身导轨前后移动，用于测头测量位置齿轮的要求，磨齿加工就必须在高精度的数控磨齿定位，Z车由是磨刀架沿立柱上下移动，用于测头测机上进行，而自动测量是数控磨齿机必备的功能，量位置定位。可以为磨削提供

3、依据并检验磨削效果。砂轮对中作为测量功能的一部分是数控磨齿机磨削前必需的准备步骤，以下浅谈使用数控成形磨齿机机载测量装一nl／二置进行渐开线斜齿轮(见图1)对中及余量确定的图1斜齿轮图2雷尼绍LP2测头图3结构示意图方法。1．测量系统组成2．测量用途机床主体由回转工作台、床身导轨、立柱、磨数控磨齿机都采用专用人机交互界面进行工件刀架、循环过滤系统、冷却系统、液压系统、数控参数和工艺参数的输入，自动化程度高，极少需要系统西门子840D组成。测量装置采用雷尼绍测头人手动干预。测量作为数控磨齿机的重要功能，在(见图2)，安装在磨

4、刀架上(见图3)，测量过程磨削加工前，加工过程中及加工完成后都要进行，因该工装使用工况为工件向上压紧，所以必须对夹采用63mm缸径气缸，车间气压0．5MPa，其夹紧力校核，该工序共使用三把刀，9．6mm硬质合紧力金钻头，10E8硬质合金铰刀，130mm精镗刀，=0．063X0．063×3．14x0．5x106／4=1557N其中钻孔抗力最大，计算如下，进给抗力由于工件质量较轻，计算过程未考虑工件质0．63f．kcsinXD。12(N)量，该工装采用三气缸布置，能够满足使用要求。式中，．厂n每转进给量，0．2mm／r；k。为

5、单位切削力4．改进后效果1600N／mm，查手册；为主偏角，整体硬质合该工装自投入现场使用近两年，使用状态良金钻头，=70。；D。为钻头直径，9．6mm。好，劳动强度低，3UT零件加工精度高，平时仅需计算得到Ff367N，入刀时因有较大冲击，取要简单保养，维护简单，很好地保证了零件的生产2．5的安全系数，需要的夹紧力制造，保证了正常的装桥。MW=FfX2．5=917N(收稿日期：20120814)68笔争磊舯旺测量easurement加工前的测量工作即是用于齿轮齿槽的对中及余量检验，为加工过程做好准备并提供依据。所谓对中是

6、指寻找起始磨削时能将齿槽的正中与砂轮的中心线重合(见图4)的C轴角度，同时由计算得出的余量确定砂轮起始磨削位置和磨削循环数量及每个循环的磨削量。对中可以使用砂轮配合超图4砂轮对中状态声检测装置手动进行，也可图6使用测头自动测量，国外产品大多采用后者，国内理两个问题，一是为保证触发测头时的接触点在齿产品则多采用前者。对中过程一般要在齿圈圆周均轮分度圆上，二是将测头触发时记录的测量值转换布的3个齿内进行并包括数次试磨削，从操作人员为测头球心对应的值，即将测头球体带来的偏差消的工作安全和舒适度以及效率方面来看，采用测头除，该偏差

7、可分解为端平面内齿形与测头球体造成自动对中要比手动砂轮对中更有优势。的偏差和螺旋线齿向带来的偏差(直齿无此偏差)手动测量大直径齿轮的余量一般只能使用齿厚两部分。卡尺测量分度圆弦齿厚，这种测量方法以齿顶圆直测头触发点与测头球心连线是渐开线齿形在该径为定位基准，齿顶圆径跳较大时误差很大，采用点处的法线并切于齿轮基圆，已知接触点处测头截磨齿机机载测头进行自动测量则没有这种缺点。面半径、齿轮压力角、齿轮螺旋角及分度圆半径，3．测量原理根据图5中的几何关系即可推出渐开线齿形造成的这里略去三齿槽对中部分，仅考虑在一个齿槽偏差量。螺旋线

8、导致的接触点垂直方向的偏移量可以根据测头半径和螺旋角算出，再根据螺旋线导内对中时的情况，并以斜齿为研究对象(直齿只需要去掉螺旋线影响即可)。垂直方向测头定位于齿程与螺旋角的几何关系即可算出螺旋线造成的偏差宽中部的一个平面内，水平方向测头定位于能够使量。准确地求得偏差量后，对中角度及余量数值即可很容易地计算得出。测头与齿面的接触点是分度圆的位置，c轴旋转，对中及余量测量部分程序如下：使测头分别与左右齿面接触并自动记录接触时c轴DEFREALSAFEX角度值，根据测量数据计算对中角度及余量。由于—DEFREALSAFEZ—斜齿

9、轮形状的特殊性，处理球形测头对测量数据造DEFREALMS成的影响以获得准确的测量值是关键。DEFINTCS球形测头的球心是测量的基准，而测头与齿面DEFREALYLJlAoT的接触点在球面上，因此必须计算由此带来的影DEFREALLX儿A0DEFREALRPROBE响。斜齿齿面，即渐开线螺旋曲面，特点