一种基于虚拟轴的蜗杆砂轮磨齿误差补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种基于虚拟轴的蜗杆砂轮磨齿误差补偿方法，将蜗杆砂轮磨齿加工的齿轮工件误差分解为刀具误差和机床各数控轴运动轨迹误差；对于机床数控轴轨迹误差，将其分为展成运动误差(Y轴、Z轴、B轴、C轴的运动误差)和X轴误差，并建立数控轴轨迹误差与展成误差和X轴误差的等效模型，将Y轴、Z轴、B轴的误差通过联动关系等效为C轴误差；在数控系统的电子齿轮箱中建立与X轴和C轴具有联动关系的两根虚拟主轴，将X轴和C轴误差补偿量换算成两虚拟轴的等效补偿量，并分别叠加到X轴和C轴，利用虚拟轴的理论运动实现同步轴的误差补偿。该方法能够针对被加工齿轮的测量结果对齿面误差进行点对点的补偿，提高制齿精度。

A method of compensating the error of worm grinding wheel based on virtual axis

The invention discloses a worm wheel gear grinding error compensation method based on virtual axis, gear workpiece error worm grinding machining tool and machine tool error is decomposed into the axis of motion error; for NC machine tool axis trajectory error, which can be divided into generating motion error (the motion error of Y axis, Z axis, B axis, C axis and X axis error), and established the equivalent model of NC axis trajectory error and generating error and X axis error, error Y and Z axis and B axis through the linkage relationship is equivalent to the C axis error; establish two virtual axis linkage relationship between X axis and C the shaft in the electronic gear box of CNC system, the conversion of X and C axis error compensation amount to the equivalent amount of compensation two virtual axis, and were added to the X and C axes, realize the error compensation of the synchronizing shaft by using the theory of virtual axis motion. This method can compensate the point to point of the tooth surface error according to the measured result of the machined gear, and improve the precision of the gear making.

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟轴的蜗杆砂轮磨齿误差补偿方法
本专利技术属于齿轮的制造领域，涉及高精度齿轮数字化制造领域，基于工件齿面测量结果对数控磨齿机磨齿过程综合误差进行补偿来提高齿轮的加工精度。
技术介绍
齿轮是高端装备中最为重要的核心基础件之一，其制造精度的高低反应了一个国家的制造水平。蜗杆砂轮磨齿基于展成运动原理，是齿轮精加工的重要方法之一，生产效率较高，适用于中小模数齿轮的中大批量生产，因此在磨齿加工中得到了广泛的应用。随着齿轮技术的发展，齿面已经不再是传统的渐开螺旋曲面，基本上采用齿形齿向拓扑修形的螺旋曲面。为此，拓扑修形齿面一般要采用五轴联动连续展成磨削才能完成加工。追求精度提高是齿轮行业永久的话题，然而，精度提高受制于机床自身的精度限制。对于五轴联动蜗杆砂轮磨齿机来说，不仅存在几何误差，其热误差、力误差等动态类误差影响也很大，同时，由于刀具(蜗杆砂轮)也是在机床上加工完成，刀具廓形误差也是影响磨削精度的重要因素。在蜗杆砂轮磨齿中，由于连续展成磨削误差构成非常复杂，包括有机床几何误差、加工热误差、齿面切入切除导致的力误差以及蜗杆砂轮修整产生的刀具误差。单一的误差补偿(如热误差)不能完全消本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于虚拟轴的蜗杆砂轮磨齿误差补偿方法，其特征在于，根据被加工齿轮的全齿面测量结果，将工件齿轮的最终加工误差分为机床各数控轴的运动轨迹误差和刀具的廓形误差，即δk＝fk(δaxis)+f(δtool)，k＝1,2…n；其中，δk表示最终加工误差，δaxis和δtool分别表示机床轴误差和刀具廓形误差，fk和f分别表示机床轴误差δaxis和刀具廓形误差δtool与最终加工误差δk的映射关系。

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟轴的蜗杆砂轮磨齿误差补偿方法，其特征在于，根据被加工齿轮的全齿面测量结果，将工件齿轮的最终加工误差分为机床各数控轴的运动轨迹误差和刀具的廓形误差，即δk＝fk(δaxis)+f(δtool)，k＝1,2…n；其中，δk表示最终加工误差，δaxis和δtool分别表示机床轴误差和刀具廓形误差，fk和f分别表示机床轴误差δaxis和刀具廓形误差δtool与最终加工误差δk的映射关系。2.根据权利要求1所述一种基于虚拟轴的蜗杆砂轮磨齿误差补偿方法，其特征在于，针对机床数控轴的轨迹误差，根据建立的误差等效模型，将Y轴、Z轴、B轴的误差等效为C轴误差，实现由五轴运动误差解耦到两轴运动误差解耦的简化过程；θC＝SYNC_B_C·θB+SYNC_Z_C·xZ+SYNC_Y_C·xY式中，θC、θB、xZ、xY分别表示C轴、B轴、X轴、Y轴的运动量，SYNC_B_C、SYNC_Z_C、SYNC_Y_C分别表示B轴、Z轴、Y轴与C轴的同步系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国龙，徐凯，董鑫，何坤，贾亚超，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50