[發(fā)明專利]一種錯(cuò)齒銑刀盤加工精度的微進(jìn)給包絡(luò)檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210051727.3
• 申請(qǐng)日: 2012-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN102554362A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃筱調(diào);張金;洪榮晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué);南京工大數(shù)控科技有限公司
• 主分類號(hào): B23F5/20
• 分類號(hào): B23F5/20;B23F23/12
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

1.一種錯(cuò)齒銑刀盤加工精度的微進(jìn)給包絡(luò)檢測(cè)方法，其特征是包括以下步驟：

1)設(shè)置錯(cuò)齒銑刀盤(1)和齒輪(2)，其中錯(cuò)齒銑刀盤(1)上刀片為錯(cuò)齒布置；設(shè)定坐標(biāo)軸X、Y和Z向分別為齒輪(2)的徑向、軸向和切向；

2)設(shè)置切削深度為X向錯(cuò)齒銑刀盤(1)與齒輪(2)的接觸長(zhǎng)度；

3)設(shè)定錯(cuò)齒銑刀盤(1)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速率為w并在齒向方向上設(shè)定錯(cuò)齒銑刀盤(1)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速率為v，進(jìn)行齒形包絡(luò)加工；

4)獲得切屑拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

5)在保持錯(cuò)齒銑刀盤(1)不更換的情況下，確定錯(cuò)齒銑刀盤(1)與加工后齒輪(2)齒面接觸的位置；

6)在切削深度方向上逐次微進(jìn)給，微進(jìn)給距離為Δ，采用與原加工運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行包絡(luò)，應(yīng)用表格紙將接觸與不接觸區(qū)分開進(jìn)而進(jìn)行精度檢測(cè)；最后獲得全程加工范圍內(nèi)的銑齒加工精度，在表格紙中齒向與齒形位置一致的表格中，可獲得該區(qū)域的加工精度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錯(cuò)齒銑刀盤加工精度的微進(jìn)給包絡(luò)檢測(cè)方法，其特征是步驟5)包括以下步驟：

根據(jù)銑齒工藝的運(yùn)動(dòng)方式，切屑拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由銑齒工藝已成形切屑表面(3)和銑齒工藝當(dāng)前成形切屑表面(4)組成；

采用指數(shù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ虵_t＝K_t·h^a·l求出切向力，式中K_t、a為系數(shù)，h為切屑厚度，l為切屑長(zhǎng)度，由切屑拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的銑齒工藝已成形切屑表面(3)可知，不同時(shí)刻、不同位置h和l均變化，將切屑拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行離散，獲得每一段切削力，進(jìn)而積分獲得瞬時(shí)切向力式中l(wèi)_d、l_u分別為積分的上限和下限。瞬時(shí)徑向力F_r與瞬時(shí)軸向力F_a是切向力的指數(shù)倍。結(jié)合錯(cuò)齒銑刀盤上刀片的分布情況，將F_t、F_r、F_a投影到坐標(biāo)軸X、Y和Z上，獲得銑齒工藝三向典型載荷：X向載荷、Y向載荷呈現(xiàn)倒梯形形式，而Z向載荷在一個(gè)區(qū)間內(nèi)呈現(xiàn)正負(fù)變化，為典型的交變載荷；根據(jù)切削的位置情況，確定切入、切中、切出三個(gè)階段的分界線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錯(cuò)齒銑刀盤加工精度的微進(jìn)給包絡(luò)檢測(cè)方法，其特征是步驟6)包括以下步驟：

a)銑齒工藝結(jié)束后，退刀并記錄該位置為0，在齒面均勻涂有著色劑(21)；

在X向，將錯(cuò)齒銑刀盤(1)退出已加工齒槽距離L，設(shè)已加工齒槽距離L為0.20mm，初始化微進(jìn)給距離Δ＝0.01mm，設(shè)置計(jì)數(shù)器i＝0；

b)在上述步驟a位置，將錯(cuò)齒銑刀盤(1)在切削深度方向進(jìn)行微進(jìn)給，微進(jìn)給距離為Δ，計(jì)數(shù)器i增加1，重復(fù)銑齒工藝時(shí)的包絡(luò)運(yùn)動(dòng)一次，檢測(cè)錯(cuò)齒銑刀盤包絡(luò)面與齒形表面的接觸情況；

c)如果包絡(luò)面未與齒面接觸，則重復(fù)步驟(b)；如果包絡(luò)面開始與齒面接觸，將當(dāng)前的計(jì)數(shù)器i值賦予M，并進(jìn)入步驟(d)

d)在上述步驟b位置，講錯(cuò)齒銑刀盤(1)在切削深度方向再次移動(dòng)微進(jìn)給距離Δ，計(jì)數(shù)器再次增加1，重復(fù)銑齒工藝時(shí)的包絡(luò)運(yùn)動(dòng)一次，由于錯(cuò)齒銑刀盤與齒面接觸非常小，故瞬時(shí)切向切削力非常小，相應(yīng)的X、Y、Z三向載荷比在銑齒工藝情況下顯著減小，可以忽略不計(jì)，此時(shí)包絡(luò)面自身精度只與機(jī)床靜態(tài)特性有關(guān)，與齒面的接觸即認(rèn)為加工精度，采用方格紙將接觸情況進(jìn)行檢測(cè)記錄，形成接觸區(qū)域(5)和未接觸區(qū)域(6)；

e)如果齒輪表面的著色劑沒有完全去除，重復(fù)步驟d，如果齒輪(2)表面的著色劑完全去除，將當(dāng)前的計(jì)數(shù)器i值賦予N，并進(jìn)入步驟e；

f)按照順序，從M到N對(duì)各次檢測(cè)的結(jié)果統(tǒng)計(jì)，確定加工精度以及分布情況，可以發(fā)現(xiàn)整個(gè)齒上偏差為L(zhǎng)-M*Δ，下偏差為L(zhǎng)-N*Δ，即加工精度為[L-N*ΔL-M*Δ]。