[發明專利]數控插齒加工誤差補償和齒廓修形的方法

無效

• 申請號: 200910061427.1
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101518840A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 易傳云;鐘瑞齡;曹祥敖;曾照勇
• 申請（專利權）人: 宜昌長機科技有限責任公司
• 主分類號: B23F1/04
• 分類號: B23F1/04
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所
• 代理人: 成 鋼

技術領域

本發明涉及數控插齒加工的方法，特別是一種數控插齒加工誤差補償和齒廓修形的方法

背景技術

全機械式插齒加工，依靠掛輪配置展成運動。數控插齒加工方法，是利用數控運動的可控性，通過分別驅動插齒刀和工作臺實現展成運動，具有高的加工柔性和傳動鏈較短的特點。但是，數控插齒機通常只設定展成運動速比，不具備在插齒刀和工作臺運動之間調整瞬時傳動比的功能，因此，當加工存在齒形誤差、齒距誤差、齒距累積誤差和整周累積誤差，系統無法進行補償。也無法采用標準刀具進行齒形修形加工。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種數控插齒加工誤差補償和齒廓修形的方法，可以通過軟件生成誤差補償或齒廓修形代碼，控制數控系統進行誤差補償加工或齒形修形加工。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：數控插齒加工誤差補償的方法，包括以下步驟：

1)在齒輪毛坯上進行首次加工，保留加工余量；

2)測量齒輪的誤差；

3)將測量數據輸入誤差分析和補償加工代碼生成軟件，軟件自動產生齒形誤差補償、齒距誤差補償、齒距累積誤差補償和整周累積誤差補償數控加工代碼，輸出代碼；

4)將輸出的誤差補償加工代碼輸入到數控系統，進行誤差補償加工；

5)加工完成后，進行齒輪的測量檢驗；

6)檢驗結果如果符合要求，采用該程序進行批量加工；

7)如果不符合要求，再次重復步驟3)～5)，直至達到步驟6)。

測量齒輪的誤差，以在線不拆卸測量為最佳，如離線測量，須標記原安裝位置。

數控插齒加工齒廓修形的方法，包括以下步驟：

1)在齒輪毛坯上進行正常齒廓加工；

2)檢查實際加工出的齒廓尺寸；

3)將齒輪參數和齒輪的修形參數輸入到修形加工代碼生成軟件，軟件自動產生修形加工代碼，輸出代碼；

4)將輸出的修形加工代碼輸入到數控系統，仍然用標準插齒刀，進行修形加工，以達到圖紙要求。

所述的修形加工包括加工開始、進到中心分離位置、加工左齒面修形部分、加工右齒面修形部分、進到全齒深、加工非修形部分和加工結束幾個步驟。

本發明提供的數控插齒加工誤差補償和齒廓修形的方法，通過軟件自動生成齒形誤差補償、齒距誤差補償、齒距累積誤差補償和整周累積誤差補償數控加工代碼或齒廓修形加工代碼，由數控系統控制插齒刀和工件不再嚴格按一種速度旋轉，而是依補償程序的要求，兩者實時調整瞬時傳動比，在不提高插齒刀精度和機床傳動精度的前提下，可使工件加工精度提高一到兩個等級。

數控插齒加工誤差補償和齒廓修形軟件，將數字化共軛曲面理論與具體的數字化齒輪齒面加工工藝相結合，應用到數字齒面展成加工中，建立數字齒面插齒展成加工模型，通過模型求解，獲得離散的加工運動參數，對離散加工運動插值形成連續加工運動。具體涉及二維齒輪插齒加工數學模型、刀具形成面數學模型、二維數字齒面描述、共軛條件分析、共軛方程求解、共軛運動分析、連續展成共軛運動求解；插齒刀變位系數的測量和計算：插齒刀變位系數的測量方法、測量結果精度分析；數字齒面插齒加工的對刀。

本發明提供的方法可以在常用的數控系統，如SIEMENS、FANUC、HNC等系統下運行。對各種數控插齒機產品，在其加工范圍之內，實現各種數字化齒面的加工，不經軟補償的加工精度與常規加工標準齒輪的加工精度一致。經過誤差補償加工后的齒廓和齒距精度提高一至兩個精度等級。軟件具有干涉檢驗和軌跡檢驗功能。對于標準齒輪加工無沖突。無須提高機床的結構精度和數控系統的運動精度，應用這種方法通過軟件的分析處理，產生誤差補償加工代碼，能夠大大提高加工精度，精度成本低，操作簡便。尤其當機床的結構精度在使用較長年限后自然降低，軟補償更能夠延長機床的使用時限，保持加工精度。使用標準刀具，實現插齒修形加工，是對數控插齒加工功能的拓展和延伸。其效益在于，用標準刀具，可以加工出任意修形曲線的齒廓，加工柔性大，適合單件小批的修形齒輪加工、內齒輪修形加工和多聯齒輪修形加工。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1是本發明中數控插齒加工誤差補償的方法流程圖；

圖2是本發明中數控插齒加工齒廓修形的方法流程圖；

圖3是本發明實施例中未補償累積齒距誤差數據圖；

圖4是本發明實施例中使用本發明方法補償累積齒距誤差后數據圖；

圖5是本發明中插齒機結構示意圖。

具體實施方式

如圖1中，數控插齒加工誤差補償的方法，包括以下步驟：