[發明專利]一種提高平面包絡環面蝸桿齒面精度的方法

有效

• 申請號: 201711190067.6
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107971582B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 和法洋;李展山
• 申請（專利權）人: 上海合縱重工機械有限公司
• 主分類號: B23F13/00
• 分類號: B23F13/00;B23F19/02
• 代理公司: 上海三方專利事務所(普通合伙) 31127
• 代理人: 吳瑋;錢品興

本發明涉及一種提高平面包絡環面蝸桿齒面精度的方法，將中心距、母平面傾角、蝸桿軸向相對位置和主基圓半徑作為工藝參數一起輸入到數控系統中加工蝸桿；加工完畢后在測量儀器上實現理論坐標系和測量坐標系的匹配，再進行測頭半徑補償后，按照理論路徑進行離線測量，得到蝸桿分度螺旋線上各點誤差和對稱軸截面喉部齒形上各點的誤差；判斷蝸桿分度螺旋線誤差以及對稱軸截面喉部齒形誤差是否滿足設計要求，若不滿足要求則求解修正量，修正工藝參數后重新加工并檢測；若仍不滿足要求，則根據新的檢測結果重新求解修正量，修正工藝參數并加工，直至精度符合要求。本發明只需檢測蝸桿分度螺旋線和對稱軸截面喉部齒形誤差誤差即可，檢測數據少，效率高。

[技術領域]

本發明涉及平面包絡環面蝸桿的檢測和制造，具體來說就是一種環面蝸桿齒面誤差檢測和誤差修正技術。

[背景技術]

環面蝸桿傳動是一種重要的傳動形式，廣泛應用于動力傳動領域。入口雙線接觸、瞬時接觸線與相對運動速度方向夾角大、包圍齒數多等特性決定了其具有承載能力強、傳動效率高等優點，同時也對加工精度提出了更高的要求。

受幾何誤差、力變形誤差、熱變形誤差、砂輪磨損等因素的影響，磨削加工后的平面包絡環面蝸桿齒面會存在誤差。對于加工設備本身存在的幾何誤差可以通過采用激光干涉儀、球桿儀等進行測量，然后通過軟件進行補償。但是對于力變形誤差、熱變形誤差、砂輪磨損等因素造成的誤差則不易逐一測量并補償。

專利CN104148745A提出了一種環面蝸桿齒面在線檢測與修正加工方法，雖然在一定程度上提高了加工精度，但在線監測嚴重依賴機床的原始精度，原始精度的好壞將直接嚴重影響蝸桿在線測量的精度。若機床幾何精度不滿足要求，或受力受熱后產生變形則會導致測量結果失真，以致產生誤判。而且該方法需要測量從齒頂圓到齒根圓一系列的環面螺旋線誤差值才能進行誤差分析，這樣將導致測量的數據量大。

[發明內容]

本發明針對上述問題，提出一種提高環面蝸桿齒面加工精度的方法，檢測數據少，誤差修正方便。

為實現上述目的，設計一種提高平面包絡環面蝸桿齒面精度的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，將中心距、母平面傾角、蝸桿軸向相對位置和主基圓半徑作為工藝參數一起輸入到數控系統中加工蝸桿；

步驟二，加工完畢后在測量儀器上實現理論坐標系和測量坐標系的匹配，再進行測頭半徑補償后，按照理論路徑進行離線測量，得到蝸桿分度螺旋線上各點誤差l₁和對稱軸截面喉部齒形上各點的誤差l₂；

步驟三，判斷蝸桿分度螺旋線誤差以及對稱軸截面喉部齒形誤差是否滿足設計要求，若不滿足要求則求解修正量，修正工藝參數后重新加工并檢測；若仍不滿足要求，則根據新的檢測結果重新求解修正量，修正工藝參數并加工，直至精度符合要求。

所述求解修正量的過程分為六步：

第一步：根據嚙合原理，建立平面包絡環面蝸桿的理論齒面方程：

其中a₁為蝸桿加工中心距、i₀₁為傳動比、β為母平面傾角、r_b為主基圓半徑、為母平面轉角、u,v均為母平面參數、(X₀,Y₀,Z₀)為在母平面坐標系中點的坐標，(X₁,Y₁,Z₁)為蝸桿坐標系中點的坐標；

第二步，構建蝸桿分度螺旋線上的點應滿足的方程式：