[發明專利]一種基于系統誤差補償的齒輪內孔微量凸度磨削工藝

有效

• 申請號: 202110090607.3
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112959150B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 陳生華;游戊成;方成剛;舒永東;陳寶嘉;吉青山;錢朋春;高敬一
• 申請（專利權）人: 南京高精船用設備有限公司;南京工業大學
• 主分類號: B24B5/16
• 分類號: B24B5/16;B24B53/065
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

一種基于系統誤差補償的齒輪內孔微量凸度磨削工藝，該方法包括以下步驟：采用圓柱砂輪對工件內孔進行粗磨；采用圓柱砂輪對工件內孔進行半精磨；建立理論修形曲線；根據理論修形曲線，采用內凹廓形砂輪對工件內孔進行精磨削；在工件修形磨削過程中，進行砂輪修整：根據實際磨削結果，提取系統誤差曲線，根據理論修形曲線和誤差曲線獲得砂輪內凹廓形參數，采用內凹廓形砂輪對工件內孔進行精磨削。本發明有效地分離工藝系統中的系統誤差，將此誤差曲線與給定修形曲線線性疊加后以大幅降低微量鼓形磨削過程中的工藝系統誤差，提高風電齒輪內孔微量鼓形修形磨削的精度和穩定性，并能適應不同形式的修形要求。

技術領域

本發明涉及風電齒輪箱傳動齒輪內孔磨削加工技術領域，具體涉及內孔微量鼓形修形磨削誤差補償方法及磨削工藝。

背景技術

隨著船用和風電齒輪箱向輕量化、高功率密度化、高可靠性等方向發展，將齒輪箱傳動齒輪內孔直接設計成軸承滾道成為一種普遍趨勢。因此，在磨制齒輪內孔時需要按照軸承的要求將內孔成為微量凸度，形成軸承行業中所謂“三凸”的滾道凸起，以減小滾道應力集中、提高滾道工作壽命。

由于風電齒輪結構的特殊性，通常不能直接用套圈磨床進行磨削。因此，現有磨削工藝通常采用大規格、高精度立式磨床進行鼓形滾道磨削。由于該滾道的鼓形凸度通常控制在數微米之內，因此要求立磨具有極高的精度才能滿足砂輪修整精度和磨削精度要求；但一般的立磨砂輪修整機構難以針對不同的鼓形修形量穩定地將砂輪修整至數微米凸度。

發明內容

本發明的目的是針對傳統的立磨砂輪修整機構難以針對不同的鼓形修形量穩定地將砂輪修整至數微米凸度的問題，提出一種基于系統誤差補償的齒輪內孔微量凸度磨削工藝及補償方法，旨在采用精密三坐標測量出實際磨削內孔母線形狀，并利用數學手段分離出整個磨削工藝過程的系統誤差，進而通過數控方法在砂輪廓形修整過程中補償該系統誤差，從而達到穩定磨削風電齒輪內孔微量凸度修形的目標。

本發明的技術方案是：

一種基于系統誤差補償的齒輪內孔微量凸度磨削工藝，該方法包括以下步驟：

S1、采用圓柱砂輪對工件內孔進行粗磨；

S2、采用圓柱砂輪對工件內孔進行半精磨；

S3、建立理論修形曲線；

S4、根據理論修形曲線，采用內凹廓形砂輪對工件內孔進行精磨削；

S5、在工件修形磨削過程中，進行砂輪修整：根據實際磨削結果，提取系統誤差曲線，根據理論修形曲線和誤差曲線獲得砂輪內凹廓形參數，采用內凹廓形砂輪對工件內孔進行精磨削。

進一步地，步驟S4中，精磨削工藝為：

S4-1、設定砂輪修整速比、砂輪修整重疊比、砂輪轉速及轉向、工作臺轉速及轉向；

S4-2、將砂輪修形曲線中間軸截面與工件待磨削內孔中間軸截面重合；

S4-3、利用徑向進刀即橫磨法進行鼓形修形靠磨；

S4-4、徑向進刀完成后，進行光磨，確保磨透鼓形量。

進一步地，步驟S4-3中，徑向進刀采用工件轉進制，即工件每旋轉一周，砂輪沿工件徑向進給規定的距離。

進一步地，在工件修形磨削過程中，能夠隨時插入砂輪修整工序，補償機床系統誤差對磨削尺寸的影響。

進一步地，步驟S3中建立理論修形曲線步驟如下：