蜗杆砂轮磨齿机转台及修整轮中心位置测量方法技术

本发明专利技术公开了一种蜗杆砂轮磨齿机转台及修整轮中心位置测量方法，包括如下步骤：步骤一：砂轮主轴、砂轮等效工装位置找正；步骤二：确定转台中心位置；步骤三：确定修整轮中心位置。本发明专利技术可适用于面齿轮蜗杆砂轮磨齿加工中转台及修整轮中心位置的精确测量问题，该测量方法对制齿机床的组装生产也有一定的指导意义；测量工具只需借助千分表、定制工装等常规工具，并且不涉及复杂的数学推导计算过程，基本无需编写数控程序，操作人员在熟练千分表的使用方法后即可开展实际测量工作，因此本发明专利技术涉及的测量方法具有通用性好、精度高、测量成本低和易实施等优点。本低和易实施等优点。本低和易实施等优点。

【技术实现步骤摘要】
蜗杆砂轮磨齿机转台及修整轮中心位置测量方法


[0001]本专利技术涉及一种磨齿机，具体的为一种蜗杆砂轮磨齿机转台及修整轮中心位置测量方法。

技术介绍

[0002]磨齿常用于齿轮的精密加工领域。蜗杆砂轮磨齿机与成形砂轮磨齿机相比，具有磨削效率高、稳定性好等特点，已逐渐成为磨齿机市场的主流产品。而先通过金刚滚轮来修整蜗杆砂轮的廓形，再由蜗杆砂轮进行齿轮精密磨削的过程都必须要在完成对刀(或者对中)操作后运行多轴联动数控程序来实现。
[0003]为实现齿轮的高效、高精加工，在数控磨齿机床的整机设计与生产组装中，会尽可能保证齿轮工件旋转轴心(C1轴)、砂轮刀架旋转轴心(A1轴)与修整轮偏摆轴心(C2轴)呈现“三心共面”的位置布局，即三者Y方向坐标一致。在生产装配环节中，往往是通过参考某一固定基准轴来定位另一待安装轴部件，这对工人操作的技术熟练度要求高，但也无法保证各轴心Y方向位置完全重合，一般表现为微米甚至毫米级的偏距误差。
[0004]由于直齿面齿轮的蜗杆砂轮为鼓形渐开线蜗杆，在砂轮齿形修整中，修整轮与蜗杆砂轮的中心在Z轴方向上下对中，同时砂轮刀架偏摆轴(A1轴)与砂轮主轴(B1轴)以一固定传动比同步旋转，因此修整轮中心(C2轴心)位置决定了蜗杆齿形的正确性。实际机床组装时A1轴、B1轴和C2轴轴心的Y向坐标都是根据C1轴中心标定的，而C1轴中心的Y方向坐标与理论值存在偏差将导致蜗杆砂轮在面齿轮齿长方向的进给不能通过C1轴中心，不满足面齿轮的成形原理，直接影响面齿轮齿面的正确性。因此，准确测量C1轴及C2轴轴心在y方向的位置极其关键。
[0005]由于机床实际旋转轴轴心坐标位置的测定远复杂于建模仿真软件中的直接捕捉定位测量，而旋转轴误差精确测量也是目前机床误差测量的一大难题。采用自准直仪只能对转台的定位误差进行测量，利用激光干涉仪和英国雷尼绍公司的球杆仪以及千分表等辅助测量工具，可对转台的各项几何误差进行测量，但涉及机床多轴联动，具有测量所需仪器多、操作过程复杂、费时低效和成本高的缺点。若采用机床测头测量则需专门定制测头，其安装标定时间周期长，也需编写多轴联动数控程序，故需要对机床转轴轴心位置的测量制定一套普遍适用、精确可靠且经济可行地测量方法。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种蜗杆砂轮磨齿机转台及修整轮中心位置测量方法，能够实现转台中心Y轴向位置的精确定位和测量修整轮中心相对于转台中心的Y轴向偏距，以解决砂轮修整与磨齿加工的机床转台及修整轮中心位置的测量需求问题。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种蜗杆砂轮磨齿机转台及修整轮中心位置测量方法，包括如下步骤：
[0009]步骤一：砂轮主轴、砂轮等效工装位置找正
[0010]11)找正B1轴：转动A1轴，使B1轴与Y1轴平行；
[0011]12)安装砂轮等效工装：砂轮等效工装包括砂轮等效接盘和销轴，销轴位于砂轮等效接盘的径向方向上；将砂轮等效接盘安装在砂轮主轴上；
[0012]13)找正砂轮等效接盘：对砂轮等效接盘在Z1方向和/或Y1方向找正，使砂轮等效接盘的轴线与Z1轴垂直；
[0013]14)找正销轴：依次对销轴外圆进行Z1方向和Y1向找正，使销轴轴线与X1轴平行；
[0014]步骤二：确定转台中心位置：
[0015]21)在转台上安装千分表，调整机床X1轴和Y1轴位置，使千分表测头与销轴外表面任意一点垂直接触；驱动机床Z1轴往复移动，使销轴在千分表测头的上方和下方区域往复移动，记录此过程中千分表表盘最大摆动的位置和读数为标定位置和标定读数；
[0016]22)调整机床Z1轴位置，使销轴与千分表位置错开以避免干涉；
[0017]23)驱动C1转动180
°
后，驱动机床Z1轴往复移动，使销轴在千分表测头的上方和下方区域往复移动；
[0018]24)判断千分表表盘当前的最大摆动的位置和读数与标定位置和标定读数是否一致：若是，则当前Y1轴位置即为转台中心的Y向位置；若否，则驱动Y1轴移动距离Y1轴的移动方向为千分表测头在当前最大摆动位置时相对于标定位置的伸缩方向的反方向；其中，y0表示标定读数，y1表示千分表测头当前的最大摆动位置对应的读数；
[0019]25)以Y1轴移动后的千分表表头最大摆动的位置和读数为标定位置和标定读数，执行步骤22)；
[0020]步骤三：确定修整轮中心位置
[0021]31)调节机床C2轴至0
°
位置以摆正修整轮，在转台上设置千分表；循环次数t＝0；
[0022]32)调节机床Z2位置，使千分表测头与修整轮工作面适当位置接触，记录千分表表盘的读数Δy
t1
和Z2轴坐标值z
t
；
[0023]33)调整机床Z2位置，使修整轮刀架与千分表位置错开以避免干涉；
[0024]34)驱动C1轴转动180
°
；
[0025]35)调整机床Z2轴至z
t
坐标位置，使千分表测头与修整轮接触，记录千分表表盘的读数Δy
t2
,得到C1轴与C2轴在Y方向的偏距Δd
t
为：
[0026][0027]t＝t+1；
[0028]36)判断循环次数t是否等于最大循环次数T
max
：
[0029]若是，则循环结束，以T
max
次循环分别得到的偏距的平均值作为C1轴与C2轴在Y方向的偏距；且，若则表明转台中心位于修整轮面向当前千分表测头的一侧，若则表明转台中心位于修整轮面向当前千分表测头的一侧，若则表明转台中心位于修整轮背向当前千分表测头的一侧；若则表明C1轴与C2轴的Y方向坐标相同；
[0030]若否，则驱动C1轴转动180
°
后，执行步骤32)。
[0031]进一步，所述步骤11)中，找正B1轴的方法为：
[0032]111)调整A1至0
°
位置，将千分表的磁力表座吸附在A轴转盘上，使千分表测头与B轴外表面任意一点垂直接触；
[0033]112)往复移动Y1轴，观察千分表指针摆动角度范围；
[0034]113)判断千分表指针的最大摆动角度是否小于设定第一阈值：若是，则B1轴与Y1轴平行，记录此时的A1轴的相位角；若否，则调整A1轴的角度，执行步骤112)。
[0035]进一步，所述步骤13)中，砂轮等效接盘在Z1方向找正的方法为：
[0036]131a)将千分表的磁力表座吸附在A1轴转盘上，使千分表测头与砂轮等效接盘的内端面或外端面接触；
[0037]132a)驱动机床Z1轴移动并带动砂轮等效接盘同步移动，使千分表测头保持与砂轮等效接盘的内端面或外端面垂直接触，观察千分表指针摆动角度范围；
[0038]133a)判断千分表指针的最大摆动角度是否小于设定第二阈值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蜗杆砂轮磨齿机转台及修整轮中心位置测量方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：砂轮主轴、砂轮等效工装位置找正11)找正B1轴：转动A1轴，使B1轴与Y1轴平行；12)安装砂轮等效工装：砂轮等效工装包括砂轮等效接盘和销轴，销轴位于砂轮等效接盘的径向方向上；将砂轮等效接盘安装在砂轮主轴上；13)找正砂轮等效接盘：对砂轮等效接盘在Z1方向和/或Y1方向找正，使砂轮等效接盘的轴线与Z1轴垂直；14)找正销轴：依次对销轴外圆进行Z1方向和Y1向找正，使销轴轴线与X1轴平行；步骤二：确定转台中心位置：21)在转台上安装千分表，调整机床X1轴和Y1轴位置，使千分表测头与销轴外表面任意一点垂直接触；驱动机床Z1轴往复移动，使销轴在千分表测头的上方和下方区域往复移动，记录此过程中千分表表盘最大摆动的位置和读数为标定位置和标定读数；22)调整机床Z1轴位置，使销轴与千分表位置错开以避免干涉；23)驱动C1转动180
°
后，驱动机床Z1轴往复移动，使销轴在千分表测头的上方和下方区域往复移动；24)判断千分表表盘当前的最大摆动的位置和读数与标定位置和标定读数是否一致：若是，则当前Y1轴位置即为转台中心的Y向位置；若否，则驱动Y1轴移动距离Y1轴的移动方向为千分表测头在当前最大摆动位置时相对于标定位置的伸缩方向的反方向；其中，y0表示标定读数，y1表示千分表测头当前的最大摆动位置对应的读数；25)以Y1轴移动后的千分表表头最大摆动的位置和读数为标定位置和标定读数，执行步骤22)；步骤三：确定修整轮中心位置31)调节机床C2轴至0
°
位置以摆正修整轮，在转台上设置千分表；循环次数t＝0；32)调节机床Z2位置，使千分表测头与修整轮工作面适当位置接触，记录千分表表盘的读数Δy
t1
和Z2轴坐标值z
t
；33)调整机床Z2位置，使修整轮刀架与千分表位置错开以避免干涉；34)驱动C1轴转动180
°
；35)调整机床Z2轴至z
t
坐标位置，使千分表测头与修整轮接触，记录千分表表盘的读数Δy
t2
,得到C1轴与C2轴在Y方向的偏距Δd
t
为：为：36)判断循环次数t是否等于最大循环次数T
max
：若是，则循环结束，以T
max
次循环分别得到的偏距的平均值作为C1轴与C2轴在Y方向的偏距；且，若则表明转台中心位于修整轮面向当前千分表测头的一侧，若则表明转台中心位于修整轮面向当前千分表测头的一侧，若则表明转台中心位于修整轮背向当前千分表测头的一侧；若则表明C1轴与C2轴的Y方向坐标相同；
若否，则驱动C1轴转动180
°
后，执行步骤32)。2.根据权利要求1所述的蜗杆砂轮磨齿机转台及修整轮中心位置测量方法，其特征在于：所述步骤11)中，找正B1轴的方法为：111)调整A1至0
°
位置，将千分表的磁力表座吸附在A轴转盘上，使千分表...

【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，王双，王时龙，马驰，董建鹏，衡德超，王四宝，王军，夏茂浩，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：