一种圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法技术

本发明专利技术提出了一种圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法，包括：根据圆锥滚子球基面磨床的左右圆锥滚子导轮盘建立平面点法式方程；测量圆锥滚子球基面磨床的左右圆锥滚子导轮盘中测量点位置；计算左右圆锥滚子导轮盘夹角最小位置及最小间距；根据左右圆锥滚子导轮盘间距变化趋势来判断调整导轮盘夹角范围。该圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法可有效降低导轮盘夹角调整时间和提高导轮盘夹角调整精度，对提高圆锥滚子磨削加工精度具有重要意义。

A Method for Measuring and Adjusting the Angle of Guide Wheel Disc of Conical Roller Spherical Base Grinder

The invention provides a method for measuring and adjusting the angle of guide disc of conical roller spherical base grinder, which includes: establishing the plane point normal equation according to the right and left conical roller guide discs of conical roller spherical base grinder; measuring the position of measuring points in the right and left conical roller guide discs of conical roller spherical base grinder; calculating the minimum position and distance between the left and right conical roller guide discs; The variation trend of the distance between the guide discs of the left and right tapered roller is used to judge the angle range of the guide discs. The method of measuring and adjusting the angle of guide disc of conical roller ball base grinder can effectively reduce the adjusting time of guide disc angle and improve the adjusting precision of guide disc angle. It is of great significance to improve the grinding accuracy of conical roller.

【技术实现步骤摘要】
一种圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法
本专利技术涉及圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法。
技术介绍
圆锥滚子轴承具有能承受高径向载荷的能力，又能同时承受轴向载荷，滚子可实现纯滚动，摩擦系数低；这些优越的性能使得圆锥滚子轴承广泛用于机床、汽车、冶金、航空等行业。圆锥滚子轴承在工作时，圆锥滚子大端的球基面与内圈挡边锥面的接触状况，对润滑条件、接触应力、摩擦磨损、使用寿命等都有重要影响，必须严格控制圆锥滚子球基面的加工精度。圆锥滚子球基面磨削是一种连续成形的磨削方式，与常见的平面磨和外圆切入磨有较大差别，导轮盘夹角的调整是保证球基面磨削精度的重要参数。导轮盘夹角调整的好坏直接影响球基面磨削精度。为保证圆锥滚子在球基面磨削时，两导轮盘间距最小，夹紧力最大，防止圆锥滚子在球基面磨削时不发生窜动，必须严格控制导轮盘角度调整的精度。为更好研究圆锥滚子球基面的磨削过程和提高球基面的加工精度，需要建立一种圆锥滚子球基面磨床导轮盘夹角测量方法。
技术实现思路
本专利技术专利基于球基面磨削原理，结合机床实际调试情况，建立了一种圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法。该方法根据导轮盘实际调整过程，基于平面度计算方法，使用高精度千分尺测量左右导轮盘不同位置间距，利用MATLAB程序计算出两导轮盘夹角最小位置及最小间距，最后根据左右导轮盘间距变化趋势来判断调整导轮盘夹角范围，利用电机控制来实现该圆锥滚子导轮盘角度全自动调整过程。该圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法可有效降低导轮盘夹角调整时间和提高导轮盘夹角调整精度，对提高圆锥滚子磨削加工精度具有重要意义。基于上述方案，本专利技术提出一种圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法，包括：步骤一：根据圆锥滚子球基面磨床的左右圆锥滚子导轮盘建立平面点法式方程；步骤二：测量圆锥滚子球基面磨床的左右圆锥滚子导轮盘中测量点位置；步骤三：计算左右圆锥滚子导轮盘夹角最小位置及最小间距；步骤四：根据左右圆锥滚子导轮盘间距变化趋势来判断调整导轮盘夹角范围；本专利技术提出的所述圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法中，所述根据圆锥滚子球基面磨床的左右圆锥滚子导轮盘建立平面点法式方程包括：以左导轮盘右侧表面和左导轮盘回转轴线的交点为原点O；以左导轮盘回转轴线为Z轴；垂直地面方向为Y轴，X轴平行于地面，建立坐标系；已知平面一点M0(x0,y0,z0)和平面的一个法向量对平面上任一点M(x,y,z)有M0M垂直于代入坐标式有：A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)＝0#(1)；根据定义可知，已知M1(x1,y1,z1)，M2(x2,y2,z2)，M3(x3,y3,z3)三点坐标求得平面法向量，平面法向量如以下式(2)表示：根据平面法向量求得平面方程为：A(x-x1)+B(y-y1)+C(z-z1)＝0#(3)。本专利技术提出的所述圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法中，所述左右圆锥滚子导轮盘测量点位置包括：测量进料口M1，位置M2，出料口M3与X轴正方向的夹角夹角θ1，θ2，θ3，测量导轮盘的半径R；计算进料口M1，位置M2，出料口M3的X和Y坐标值，导轮盘间距L为Z坐标值；得到三个测量点M1、M2、M3在建立坐标系中的坐标M1(Rcosθ1,Rsinθ1,L1)、M2(Rcosθ2,Rsinθ2,L2)、M3(Rcosθ3,Rsinθ3,L3)。本专利技术提出的所述圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法中，所述计算左右圆锥滚子导轮盘夹角最小位置及最小间距包括：将三个测量点M1、M2、M3的坐标，代入平面法向量求解公式(2)，求出右导轮盘平面法向量，再将三点的其中一点坐标和求解得到的平面法向量代入平面方程求解公式(3)，计算出右导轮盘左侧面的平面方程；将右导轮盘左侧面三个测量点所在的圆分为N等份，其中任意一位置点Mn的坐标为Mn(Rcosθ,Rsinθ,Ln)(n＝1,2,3,…,N)；基于Matlab编写计算程序，将上述N个点的坐标计算出来，并绘制圆上N个点Z坐标变化趋势图；根据间距变化趋势图判断左右导轮盘间距最小位置点Mm。本专利技术提出的所述圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法中，根据间距变化趋势图判断左右导轮盘间距最小位置点Mm之后，还包括：判断左右导轮盘间距最小位置点Mm与X轴正方向的夹角θm和θ5差值的绝对值是否小于角度调整允许误差Δθ，若|θm-θ5|<Δθ，左右导轮盘夹角调整符合要求；当θm<θ5-Δθ，根据实际情况适当增大β或减小γ；当θm＞θ5+Δθ，根据实际情况适当增大γ或减小β；重复步骤二到步骤三，每一次角度调整都需重新测量M1、M2、M3三个点的Z坐标，并将Z坐标输入相关公式和程序，获得新的平面方程和新的左右导轮盘间距变化趋势图，直到左右导轮盘间距最小位置点Mm与X轴正方向的夹角θm和θ5差值的绝对值小于角度调整允许误差Δθ，即满足加工要求为止。本专利技术提出的所述圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法中，步骤四后还包括：步骤五：根据步骤四的结果调整圆锥滚子导轮盘。本专利技术提出的所述圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法中，步骤五包括：手动调整螺杆螺母导轮盘角度γ和手动调整右导轮盘机座的角度β，满足导轮盘角度满足|θm-θ5|<Δθ的加工要求。本专利技术提出的所述圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法中，步骤五包括：安装步进电机或伺服电机来驱动控制螺杆螺母导轮盘角度γ右导轮盘机座的螺杆螺母角度β，使用电机变频器信号来控制电机驱动距离；将变频器信号反馈到计算机进行处理；基于Matlab编写计算程序与测量计算结果形成闭环控制，实现该圆锥滚子导轮盘角度全自动调整过程，满足|θm-θ5|<Δθ的加工要求。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术专利基于球基面磨削原理，结合机床实际调试情况，建立了一种圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法。该方法根据导轮盘实际调整过程，基于平面度计算方法，使用高精度千分尺测量左右导轮盘不同位置间距，利用MATLAB程序计算出两导轮盘夹角最小位置及最小间距，最后根据左右导轮盘间距变化趋势来判断调整导轮盘夹角范围，利用电机控制来实现该圆锥滚子导轮盘角度全自动调整过程。该圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法可有效降低导轮盘夹角调整时间和提高导轮盘夹角调整精度，对提高圆锥滚子磨削加工精度具有重要意义。附图说明图1为左右导轮盘间距测量点位置示意图。图2为圆锥滚子球基面磨床主要结构。图3为左右导轮盘间距测量位置示意图。图4为左右导轮盘主视角度调整示意图。图5为左右导轮盘俯视角度调整示意图。图6为左右导轮盘调整后间距变化计算结果。图7为本专利技术圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术提出的圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。如图7所示，本专利技术提出一种圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法，包括：步骤一：根据圆锥滚子球基面磨床的左右圆锥滚子导轮盘建立平面点法式方程；步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法，其特征在于，包括：步骤一：根据圆锥滚子球基面磨床的左右圆锥滚子导轮盘建立平面点法式方程；步骤二：测量圆锥滚子球基面磨床的左右圆锥滚子导轮盘中测量点位置；步骤三：计算左右圆锥滚子导轮盘夹角最小位置及最小间距；步骤四：根据左右圆锥滚子导轮盘间距变化趋势来判断调整导轮盘夹角范围。

【技术特征摘要】
1.一种圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法，其特征在于，包括：步骤一：根据圆锥滚子球基面磨床的左右圆锥滚子导轮盘建立平面点法式方程；步骤二：测量圆锥滚子球基面磨床的左右圆锥滚子导轮盘中测量点位置；步骤三：计算左右圆锥滚子导轮盘夹角最小位置及最小间距；步骤四：根据左右圆锥滚子导轮盘间距变化趋势来判断调整导轮盘夹角范围。2.根据权利要求1所述的圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法，其特征在于，所述根据圆锥滚子球基面磨床的左右圆锥滚子导轮盘建立平面点法式方程包括：以左导轮盘右侧表面和左导轮盘回转轴线的交点为原点O；以左导轮盘回转轴线为Z轴；垂直地面方向为Y轴，X轴平行于地面，建立坐标系；已知平面一点M0(x0,y0,z0)和平面的一个法向量对平面上任一点M(x,y,z)有M0M垂直于代入坐标式有：A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)＝0#(1)；根据定义可知，已知M1(x1,y1,z1)，M2(x2,y2,z2)，M3(x3,y3,z3)三点坐标求得平面法向量，平面法向量如以下式(2)表示：根据平面法向量求得平面方程为：A(x-x1)+B(y-y1)+C(z-z1)＝0#(3)。3.根据权利要求2所述的圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法，其特征在于，所述左右圆锥滚子导轮盘测量点位置包括：测量进料口M1，位置M2，出料口M3与X轴正方向的夹角夹角θ1，θ2，θ3，测量导轮盘的半径R；计算进料口M1，位置M2，出料口M3的X和Y坐标值，导轮盘间距L为Z坐标值；得到三个测量点M1、M2、M3在建立坐标系中的坐标M1(Rcosθ1,Rsinθ1,L1)、M2(Rcosθ2,Rsinθ2,L2)、M3(Rcosθ3,Rsinθ3,L3)。4.根据权利要求3所述的圆锥滚子球基面磨床导轮盘角度测量调整方法，其特征在于，所述计算左右圆锥滚子导轮盘夹角最小位置及最小间距包括：将三个测量点M1、M2、M3的坐标，代入平面法向量求解公式(2)，求出右导轮盘平面法向量，再将三点的其中一点坐标和求解得到的平面法向量代入平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟玉伦，黎康顺，顾佳健，沈奕锋，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31