对工件进行评价以进行加工的方法技术

一种对一带齿工件进行评价以按照一预定的加工过程进行加工的方法，包括：转动主轴并相应于每个所产生信号记录所述瞬时回转主轴位置；对于引导齿面和／或从动齿面计算最大累积节距变动（Ｐ↓［Ｖ］）并与包括有一应急公差（Ｔ↓［Ａ］）和一修正的加工过程公差（Ｔ↓［Ｍ］）的预定节距变动公差相比，如果Ｐ↓［Ｖ］≥Ｔ↓［Ａ］，则预定的加工过程紧急停止，如果Ｔ↓［Ｍ］≤Ｐ↓［Ｖ］〈Ｔ↓［Ａ］，则对预定的加工过程进行修正，如果Ｐ↓［Ｖ］〈Ｔ↓［Ｍ］，则进行预定的加工过程。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

A method of evaluating workpieces for processing

A method for processing in accordance with the process of a predetermined area including the tooth workpiece evaluation: spindle rotation and corresponding to each signal generated by recording the instantaneous position of the rotary spindle; to guide the tooth surface and / or the driven tooth surface to calculate the maximum cumulative pitch changes (P: V) and including emergency tolerance (T: A) and a modified process tolerance (T: M) the predetermined pitch change tolerance compared to P: if V = T: A, the process is scheduled for emergency stop, if T: M = P: V T: \A, the process of booking for the amendment, if the P key V\ T: M, is the process of booking.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及带齿物件例如齿轮及类似物的加工。具体来说，本专利技术涉及一种对工件进行评价以确定在对该工件进行加工过程中采用适当的步骤的方法。
技术介绍
在带齿物件的加工过程例如用于正齿轮和斜齿轮或锥齿轮和准双曲面齿轮的精磨过程中，各种加工的工件的出现提供了通过一工具对各种工件几何关系进行加工，例如一开有螺纹的磨轮来加工正齿轮和斜齿轮。工件在最终加工之前的几何尺寸可以受到许多因素的影响。例如，径向跳动、切削刀片的锐利性及在切削工具中的定位精度、工件在切削机床主轴中的安装位置、切削机床本身的加工轴线的精度、由切削后的热处理引起的变形或将工件固定到另一个旋转件上的装配误差均影响到工件几何尺寸。齿轮的不精密使其质量和性能等级下降，并在回转时导致不希望的负载应力、传动误差、噪音和振动。无论工件在最终加工之前如何不精密，最终加工过程都必须将工件加工到一定的范围，以使工件在最终加工后将符合一个完工工件的几何尺寸的要求。在一些情况下，试图以过量的径向跳动来磨削工件，由此造成在一部分齿面上出现过量的材料，可导致烧伤齿面表面光洁度并加速轮齿磨损，从而需要更频繁的修整并减少工具的有用寿命。如果齿面表面存有的材料太少或径向跳动过量，则轮齿的一些表面将不会由于加工过程而得到适当的光洁度。分析齿轮质量的一个方法便是对齿轮上出现的径向跳动进行检测。径向跳动是齿轮的径向偏心度的一种测量，但径向跳动也可是称为“隐性跳动”类型，它在齿轮上表现为累积节距变动。隐性跳动可以在径向跳动之外存在。关于隐性跳动及采用累积节距变动数据对其进行检测的讨论见Smith，Robert等人“隐性跳动”的检测，AGMA技术报告，95FTM1,1995年10月。颁发给Loehrke的美国专利号5136522揭示了另一种分析工件因径向跳动和热处理变形引起误差的方法。其中，将一齿轮转过一非接触探头并记录引导齿面和从动齿面的工件主轴旋转位置，与理论主轴位置相比较，并根据实际读数与理论读数之差对每组引导齿面和从动齿面计算测量误差。然后采用傅里哀变换技术对每组的测量误差值进行分析，以产生一包括一组表示径向跳动的修正误差值的一次谐波，该修正值系从测量误差值中减去以产生一组表示由于其它因素如热处理引起的变形的经调整的误差值。采用最大和最小修正误差值来模拟一与所需轮齿间距相比较的有效轮齿间距，并产生一校正值，籍以调整工件主轴的角度位置以保证精确的加工。本专利技术的一个目的在于提供一种加工过程，其中工具磨损和废品工件数均减少。本专利技术的另一个目的在于提供一种加工过程，其中对带齿工件进行评价以确定对工件齿面进行其后加工的适应性，并根据评价结果提供对所倾向进行的加工过程的替换或修改。以这种方式确定一给定工件是否适于一预定的加工过程，或者，可对该加工过程进行修改以将工件带入对加工来说可接受的范围而不使工件报废。本专利技术概况本专利技术包括一种对一带齿工件进行评价以按照一预定的加工过程进行加工的方法，该带齿工件具有多个轮齿，每个轮齿相对于回转方向均具有一引导齿面和一从动齿面。本专利技术方法包括将工件安装到机床上的一回转主轴上；提供一装在旁边的探头装置，当工件的一引导齿面或从动齿面相对于所述探头位于一预定位置时即产生一信号，该信号表示该主轴的瞬时回转位置。转动工件主轴以将所选择的每个引导齿面和/或从动齿面相对于探头带到预定位置以产生信号；相应于每个所产生信号记录所述瞬时回转主轴位置；相应于每个所选择的齿面提供理论主轴位置；对于每个所选择的齿面作为相应的所记录的主轴位置与理论主轴位置之间的差，计算测量误差值；对于每个所选择的齿面记录测量误差值。对于引导齿面和/或从动齿面选择最大和最小测量误差值，并对于引导齿面和/或从动齿面计算最大累积节距变动(Pv)；将最大累积节距变动(Pv)与包括有一应急公差(TA)和一修正的加工过程公差(TM)的预定节距变动公差相比，如果Pv≥TA，则预定的加工过程紧急停止，如果TM≤Pv＜TA，则对预定的加工过程进行修正，如果Pv＜TM，则进行预定的加工过程。附图简单说明附图说明图1示意性地示出一可实施本专利技术的机床。图2示出本专利技术的探测方法。图3图解地示出一工件引导齿面的测量误差值。较佳实施例具体描述现参照较佳实施例对本专利技术进行具体描述。本专利技术的方法可在能对工件进行检测并根据作为探测的结果得到和处理的信息对工具与工件之间的相对转动位置进行调节的任何机床上实施。图1示意性地表示上述机床的一种类型，它包括有一用于通过一开有螺纹的磨轮对正齿轮和斜齿轮进行磨削的一计算机控制机床10。这种类型的机床系现有技术并能容易地提供。该机床包括一底座12和一工件立柱14。工件立柱14上配置有一工作台滑座16，用于沿一轴线(Z-轴线)作直线移动。工作台滑座16上安装有回转用工作支承18，该工作支承可绕一轴线(A-轴线)回转，用于设定为对一具体齿轮进行磨削所需的合适的螺旋角。通过适当的工件夹持装置将一工件齿轮20安装在一可回转主轴22上，以绕工件齿轮轴线(C-轴线)回转。并示出位于工件20的轮齿表面附近的非接触探头24。众所周知，当工件齿面在与非接触探头一预定距离内通过时，该探头即利用电磁场、空气喷气或光束产生触发信号。装设在底座12上的还有一对工具滑座30和32。工具滑座30能使工具沿底座长度方向(X-轴线)移动，而工具滑座32能使工具沿底座宽度方向(Y-轴线)移动。机床轴线X、Y和Z相互垂直。工具滑座32上装有工具支承34，该支承上安装有工具36，用于绕一工具轴线(S-轴线)转动。工具滑座32上装有一修整轮工作台38并能沿垂直的修整轴线(U-轴线和V-轴线)移动。修整轮工作台38装有一修整工具支承40，该修整工具支承40用于安装一转动的修整工具42。修整工具支承40可在工作台38上作角度调节以将修整工具42定位于磨轮36的导程角。V-轴线运动被用来沿磨轮36的宽度方向移动修整工具42，而U-轴线运动则被用来使修整工具切入，以将修整工具42定位于沿磨削螺纹表面的轮廓的接触点处。围绕或沿所述轴线的运动系由分开的驱动马达(未示)给予的。上述可运动的机床部件相互均能作独立运动并能同时相互运动。每个单独马达均与一作为根据输入一计算机(未示)的指令控制一驱动马达工作的计算机数控系统(CNC)一部分的直线或旋转编码器(未示)连接。该编码器向该计算机提供有关每个可移动轴线实际位置的反馈信息。该方法包括将一带齿工件20例如一斜齿轮安装到磨床10上的可转动主轴22上，并在附近设置探头24，当工件的前或从动齿面的一预定高度位置相对于该探头24位于该预定位置中时即产生一信号。由探头24产生的信号表示主轴的瞬时旋转位置。转动工件主轴22以将所选择的前和/或从动齿面的每一个带入该预定探测位置以产生一信号，并对相应于每个所产生信号的瞬时旋转主轴位置加以编码。以这种方式进行探测见诸于前述美国专利号5136522，其揭示内容援引于此。图2示出用非接触探头24对工件20的齿面进行探测。当工件20沿箭头26方向转动时，在第一引导齿面L1上一预定齿面高度“h”(通常为轮齿的中间高度点)处的位置通过探头24并产生一信号以记录工件主轴22的该转动位置。当工件继续运动通过探头24时，第一从动齿面T1也将触发探头24以产生一信号，再次记录本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对一带齿工件进行评价以按照一预定的加工过程进行加工的方，所述带齿工件具有多个轮齿，每个轮齿在一回转中心均具有一引导齿面和一从动齿面，所述方法包括： 将工件安装到机床上的一回转主轴上； 提供一装在旁边的探头装置，当所述工件的一引导齿面或从动齿面相对于所述探头位于一预定位置时即产生一信号，所述信号表示所述主轴的瞬时回转位置； 转动所述主轴以将所选择的每个引导齿面和／或从动齿面相对于所述探头带到所述预定位置以产生所述信号； 相应于每个所产生信号记录所述瞬时回转主轴位置； 相应于每个所述选择的齿面提供理论主轴位置； 对于每个所述选择的齿面作为相应的所记录的主轴位置与所述理论主轴位置之间的差，计算测量误差值； 对于每个所述选择的齿面记录所述测量误差值； 对于所述引导齿面和／或从动齿面选择最大和最小测量误差值； 对于所述引导齿面和／或从动齿面计算最大累积节距变动（Ｐ↓［ｖ］）； 将所述最大累积节距变动（Ｐ↓［ｖ］）与包括有一应急公差（Ｔ↓［Ａ］）和一修正的加工过程公差（Ｔ↓［Ｍ］）的预定节距变动公差相比，如果Ｐ↓［ｖ］≥Ｔ↓［Ａ］，则所述预定的加工过程紧急停止，如果Ｔ↓［Ｍ］≤Ｐ↓［ｖ］＜Ｔ↓［Ａ］，则对所述预定的加工过程进行修正，如果Ｐ↓［ｖ］＜Ｔ↓［Ｍ］，则进行所述预定的加工过程。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特R奥尔福德，布赖恩J鲍尔德克，罗伯特S克兰德尔，
申请(专利权)人：格里森工场，
类型：发明
国别省市：US[美国]