[發明專利]徑向可調式分度盤及其調整方法

無效

• 申請號: 201110310341.5
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN102500839A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 凌四營;王立鼎;馬勇;婁志峰
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23F23/08
• 分類號: B23F23/08
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明屬于齒輪及齒輪刀具精密制造技術領域，涉及一種提高被加工齒輪或齒輪刀具齒距累積偏差的徑向可調式分度盤及其調整方法。

背景技術

分度盤式分度系統具有結構簡單、分度精度高和分度穩定的優點，廣泛用于高精度齒輪及齒輪刀具精密磨齒機中。分度盤式分度系統大部分采用定位爪-分度盤式分度系統，機床的分度精度主要取決于分度盤齒槽的加工精度。分度盤齒槽的制造累計偏差通常為10″～30″，相鄰齒距偏差約為3″～5″，這樣的分度盤只適用于磨削5～3級(ISO1328-1：1995，下同)齒距精度的齒輪，不能勝任3級以上超精密齒輪的加工。在比較插齒刀國家標準GB/T?6082-2001和插齒刀德國標準DIN?1829-2：1997時發現：在齒距偏差f_pt和齒距累積偏差F_p等指標上，插齒刀德國標準比國家標準高出一個等級。這也說明我國精密機床普遍存在分度精度偏低的現象。

高精度分度盤的加工方法有兩種：一種是先利用角度基準加工出分度盤均布的或近乎均布的一組基準齒，然后以基準齒為基準加工分度盤剩余的齒；另一種方法是先加工出分度盤的1齒，然后以1齒為基準加工相鄰的下一齒，以此類推加工完分度盤所有的齒。后一種方法加工出的分度盤由于加工分度誤差的累積致使最后一齒的齒距偏差較大，因此沒有前一種方法加工出分度盤的分度精度高。目前商品的分度盤均為固定式，安裝到分度盤軸上不可調整。致使分度盤的安裝偏心誤差以1∶2的比例反映到被加工齒輪的齒距累積偏差中，影響齒輪和齒輪刀具的加工精度。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種徑向可調式分度盤及其調整方法。

本發明的技術方案如下：

該徑向可調式分度盤安裝輪轂上有一個圓度不大于1μm的徑向參考基準面及四個均勻分布的螺釘孔；分度盤安裝孔徑與分度盤安裝軸徑向約有1mm的間隙。

徑向調整分度盤時，首先使用分度盤分度誤差測量裝置測出分度盤的分度誤差曲線。該誤差測量裝置使用一個與分度盤軸相匹配分度盤測量附件，固定到測量不確定度不高于0.5″的精密角度測量裝置上。為了提高分度盤分度誤差離線測量的精確度，可以使用類似于機床上的分度盤定位爪機構，保證定位爪與定位盤的兩齒面能夠充分接觸。為了便于定位爪的嚙入與嚙出，定位爪機構的鉸鏈位置布置在分度盤回轉中心與定位時定位爪中心連線的法線上。定位力的大小由連于定位桿上的彈簧控制。

然后使用四個調整螺釘調整分度盤的徑向位置，調整量的大小為被加工齒輪齒距累積總偏差或分度盤分度累積總偏差中一次諧波分量幅值的大小；調整的方位角滯后于一次諧波分量最大值90°。分度盤徑向位置調整到位后用端面螺釘將其固定到分度盤軸上。只要被磨齒輪或齒輪刀具齒距累積總偏差中存在一次諧波分量，不管由何種原因引起，都可以通過徑向微調分度盤進行誤差補償。

本發明的有益效果是可以通過調整可調分度盤的徑向位置，補償被磨齒輪齒距累計總偏差中的一次諧波分量，提高被磨齒坯的齒距累計總偏差。本方法調整方便，誤差補償效果明顯。

附圖說明

圖1是徑向可調式分度盤的結構示意圖。

圖2是徑向可調分度盤離線測量示意圖。

圖中：1螺釘孔；2徑向參考基準面。

具體實施方式

首先將可調式分度盤徑向大體調整正后通過分度盤測量附件固定到精密角度測量裝置上，測量并記錄此狀態下分度盤的分度累積誤差曲線，同時記錄下分度盤徑向參考基準面相對于精密角度測量裝置回轉軸線的徑跳誤差。

對分度盤的分度累積誤差曲線進行數據處理，將分度盤的角度誤差折算成定位爪與分度盤接觸線處的位移誤差，并利用最小二乘法分離出誤差曲線中的一次正弦諧波分量。根據此正弦諧波分量的幅值和方位角來調整分度盤的徑向位置。調整量的大小理論上等于正弦諧波分量幅值的大小，調整方向則滯后于正弦諧波分量最大值90°。

按照理論計算出的調整量及調整方向調整分度盤的徑向位置，然后再次測量分度盤的分度累積誤差曲線。根據誤差曲線中是否含有一次正弦諧波分量來判斷分度盤徑向位置是否調整到位。分度盤調整完畢后記錄此狀態下分度盤徑向參考基準面的徑跳偏差，以此作為分度盤在機床上的徑向安裝基準。

應用此分度盤進行精密磨齒實驗。如果被磨齒輪齒距累積總偏差中仍存在一次正弦諧波分量，用上述算法計算出分度盤的徑向調整量及調整方位，然后在線微調分度盤的徑向位置。理論上講，被磨齒輪齒距累積總偏差中的一次正弦諧波分量都可通過微調分度盤的徑向位置進行誤差補償。徑向可調式分度盤經過精密調整后的累積分度誤差可控制在5″以下，滿足2級以上超精密齒輪及高精度齒輪刀具的加工要求。