[發明專利]環面蝸桿多軸聯動加工位置標定方法

有效

• 申請號: 201410806272.0
• 申請日: 2014-12-21
• 公開（公告）號: CN104526070A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 和法洋;石照耀;李展山;于渤
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B23F13/00
• 分類號: B23F13/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.多軸聯動加工裝置，其特征在于：環面蝸桿(2)夾持在頂尖(1)和主軸(3)之間，磨削頭(5)、回轉臺(6)、大滑臺(7)、小滑臺(8)為機床的主要部件；砂輪產形面(4)為砂輪的工作面。

2.環面蝸桿多軸聯動加工位置標定方法，其特征在于：該方法包括下述流程，記蝸桿回轉軸線和砂輪產形面轉動中心構成的平面為中間平面；在中間平面內O’為機床坐標系原點、O₀為基圓圓心、O₁為蝸桿中心、O₂為回轉臺回轉中心、O₃為砂輪產形面轉動中心、a為蝸桿的中心距、rb為基圓半徑、Rf1為蝸桿齒根圓弧半徑，L₁為軸承檔兩端軸肩距離、l為軸承檔直徑；機床坐標系原點O’到蝸桿回轉軸的距離為L，L為機床參數；記O₁的坐標為(X_O1，Z_O1)，則X_O1＝-L；

在機床設計過程中已經實現砂輪產形面垂直于蝸桿軸向時Y向坐標為零；把砂輪產形面調至豎直位置；轉動回轉臺使Y軸回零；移動大小滑臺把砂輪轉動邊緣移至K點，使砂輪邊緣和蝸桿軸承檔相接觸，砂輪產形面與軸承檔端面接觸；砂輪上電轉動，當砂輪轉動邊緣和砂輪產形面均見火花時，記回轉臺回轉中心O₂的坐標為((X_O2,Z_O2)，則完成第一步定位：

ZO1=ZO2+L12---(1)]]>

r=xO2+L-12---(2)]]>

當回轉臺位于D點時，其相對于基圓圓心O₀點的坐標為：

ID=r-Rf12-rb2KD=rb---(3)]]>

插補半徑：r0=ID2+KD2---(4)]]>

根據砂輪產形面運動軌跡可知，存在著一位置，砂輪轉動邊緣在O₀O₁連線上P'點，回轉臺位于B點；根據運動原理:

∠PO₀P'＝∠DO₀B??(5)

則B點坐標為：

XB=xO1+a-r0sin(-atan(IDKD)+asin(rbRf1))YB=asin(rbRf1)ZB=zO1+r0cos(-atan(IDKD)+asin(rbRf1))---(6)]]>

調整磨削頭使砂輪產形面傾斜角β；運行程序X、Y、Z三軸運動，使回轉臺位于A點，砂輪轉動邊緣位于S點；沿X負方向移動小滑臺，使砂輪轉動邊緣靠近蝸桿，再轉動C軸，使砂輪產形面靠近左側齒面；交替調整X、C軸，最終使回轉臺位于B點，砂輪轉動邊緣位于P’點,砂輪轉動邊緣與蝸桿齒根相接觸，砂輪產形面與齒面相接觸，實現了蝸桿轉角與其它三軸的位置的匹配，完成第二步定位；記此時的C軸坐標為C_B，并把其輸入到程序中；這樣就完全確定了四軸的位置關系。