[發明專利]一種徑向剃齒刀檢測方法

有效

• 申請號: 201610290251.7
• 申請日: 2016-05-04
• 公開（公告）號: CN105973133B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 劉陽鵬;曹靖舒;丁建軍;張吉虎;李兵;蔣莊德;張長富
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;西安工業大學
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00;G01B7/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 王霞

技術領域

本發明屬于齒輪類工件的精密測量技術領域，具體涉及一種徑向剃齒刀檢測方法。

背景技術

剃齒作為精加工的一種方法已被廣泛的應用于齒輪的精加工中，剃齒加工與磨齒加工相比因其具有的生產效率高、生產成本低的優點被廣泛應用于齒輪加工行業。剃齒加工精度一般為6～7級，表面粗糙度Ra為0.8～0.4um，用于未淬火齒輪的精加工。剃齒作為齒形加工的最后工序能修正齒圈徑向跳動誤差、齒距誤差、齒形誤差和齒向誤差；提高齒輪工作時的平穩性精度和接觸精度、減少噪音、增加使用壽命，同時可獲得較精細表面。

徑向剃齒作為當下剃齒加工中最重要的方式，所用刀具在結構上有著特殊之處，徑向剃齒刀齒面上分布著容屑槽，且容屑槽沿螺旋線分布，徑向剃齒過程中，沒有軸向走刀運動，只有徑向進退運動，徑向剃齒刀與待加工齒輪為線接觸，具有效率高、刀具耐用度高、齒形精度高和加工表面粗糙度值低，有強制性的齒向修正能力，且特別適合于加工多聯齒輪等優點。徑向剃齒刀作為剃齒加工中的重要刀具，刀具自身必須具備較高的精度，因此對徑向剃齒刀的檢測具有重要的意義。

軸向剃齒刀可作為一種類齒輪工件在四軸聯動機床上按照傳統方法測量，區別在于齒向的數據處理方法上，以及根據齒向測得數據確定各切削小齒的位置分布并為齒形和周節提供正確的測量位置，該測量技術已形成了成熟的理論基礎并在生產檢測中被廣泛的應用。徑向剃齒刀由于其自身結構的特殊，應用傳統測量方法無法順利實現，需針對其數學模型，提出新的測量方法和數據處理方式。

現今針對剃齒刀工件所提出的測量方法包括：利用萬工顯附件高頂尖，在剃齒刀齒形面的軸線水平面上用反射測量法，解決了大外圓剃齒刀梳槽逐齒錯位遞增量的測量問題；采用四軸聯動設備自動檢測剃齒刀錯位量和齒距誤差，實現了剃齒刀的刃距和錯位量的檢測。但是，上述常規方法對剃齒刀提出的檢測手段只完成了對剃齒刀各切削小齒位置的確定，并沒有針對徑向剃齒刀的檢測提出系統性的完整檢測方法和評價體系。

發明內容

本發明的目的在于提供一種徑向剃齒刀檢測方法，該方法能夠有效提高測量精度，減少數據運算，實現對徑向剃齒刀各項參數全自動有效的高精度測量與評價。

本發明是通過以下技術方案來實現：

本發明公開了一種徑向剃齒刀檢測方法，包括以下步驟：

1)基于四軸聯動設備測量徑向剃齒刀，從徑向剃齒刀節圓螺旋線延長線的等距螺旋線下端開始掃描測量齒向信息；

2)將測得的齒向信息的均值作為齒向數據處理“依次作差乘積法”的基準值；

3)確定齒向上各切削小齒的位置，并在周節測量中，測量各輪齒上與首個輪齒測量高度Z向距離最小的切削小齒的周節信息，完成徑向剃齒刀檢測。

步驟1)具體操作為：

以某一齒槽下端首個切削小齒為參考，計算齒槽角平分線并作為角度零位，以該角度零位為基準計算被測齒面節圓上螺旋線軌跡，得到一條與該螺旋線等距的螺旋線，測頭移至工件下端面以下，測頭球心位于等距螺旋線的延長線上，并沿該等距螺旋線軌跡自下而上進行掃描測量。

等距螺旋線保證測量中電感測頭的最大壓縮量為其滿量程的1/3～1/2。

步驟2)具體操作為：

取測頭所有測量數值的平均值作為齒向數據處理中的基準值，在各段數據中找出與該基準值最近的一個數據點，并將該數據點作為各段“依次作差乘積法”中按序取點的起點，根據各起點處于該段的上升沿或下降沿選擇取點順序，若數據點處于上升沿，則按正序選取數據點進行處理，若數據點處于下降沿，則按逆序選取數據點進行處理。

所述的“依次作差乘積法”為：

按序取得三個電感測頭的壓縮量P_w1，P_w2，P_w3，依次作差并相乘得：

E＝(P_w2-P_w1)(P_w3-P_w2)；

若E＞0，

則重復上述判別過程；

若E≤0，

則將所取三點的中間點作為切削小齒段的端點；

其中，P_w1為第一點電感測頭壓縮量，P_w2為第二點電感測頭壓縮量，P_w3為第三點電感測頭壓縮量。

步驟3)中所述測量各輪齒上與首個輪齒測量高度Z向距離最小的切削小齒的周節信息，具體操作為：