滾齒機是一種利用範成法來加工齒輪齒麵的加工設備(bèi), 它通(tōng)過一條內聯係傳動鏈(liàn)來保證滾刀與工件之間的相對運動(dòng)關係以模擬一(yī)對齒輪(lún)的齧(niè)合。但由於傳動鏈內的各種誤(wù)差, 導致(zhì)該傳動鏈(liàn)在工作時產生傳動誤差, 從(cóng)而(ér)破壞(huài)了滾刀與工件之間確定的相對運動關係, 引起加工誤差。為減小誤差、提(tí)高傳動鏈傳動精度, 可采(cǎi)取的措(cuò)施很多, 本文針對(duì)傳動(dòng)鏈內傳動副的(de)磨損(sǔn)引起的傳動誤差而提出了一種補償方法。該方法不是采用專門的裝置或機構, 而是利用滾齒機本身的特點(diǎn)來進行誤差補償(cháng), 所以(yǐ)稱為傳動誤差的自補償。
1 自補償的原理
所謂傳動誤差是指機床內聯係傳(chuán)動鏈(liàn)的兩末(mò)端件之間(jiān)相對運動(dòng)的不準確性和不均勻性。對滾齒機的範成運動傳動鏈來說, 它的兩末(mò)端(duān)件為滾刀主軸和工作台, 它們之(zhī)間的(de)相對運動關係( 計(jì)稱位移) 為: 主軸轉(zhuǎn)一圈, 工(gōng)作台轉K / Z工圈, 但由於有傳動誤差, 工作台實際轉了K / Z ±△Φ/2π工(gōng)圈, 這裏△Φ( 單(dān)位為弧度) 就是滾刀主軸與工作台(tái)之間的相對轉角誤差,即傳動(dòng)誤(wù)差, 引起△Φ 的原因很多, 有製造、裝配方(fāng)麵的, 有熱、應力變形引起的, 還有因摩擦磨損而導致的等等(děng)。這其中因傳動副磨損而引起的傳動(dòng)誤差(chà)△Φm 比較有規律, 一方麵△Φ$Um 是(shì)線性(xìng)且基本上是均勻的, 即△Φm 僅與主動件的轉角U成正比, 另一方麵△Φm 是單向的, 即主動(dòng)件的圈數(shù)一定時, 從動件的實(shí)際轉角總是比理論的要少, 由於(yú)△Φm 的這些特點, 就可以利用滾齒機傳動係統和結(jié)構上的特(tè)點對其進行補償。
從滾齒機加工齒數大於一百的質數齒輪的加工原理可知: 為使範成運動(dòng)傳動鏈在進行換置計算時能找到合(hé)適的掛輪, 讓工作台在範成運動中多轉或(huò)少轉一點, 這(zhè)多轉或少轉的(de)部分由差動傳動鏈加以補償。同樣可將這種(zhǒng)方法用於傳動誤差的補(bǔ)償, 具體來說, 範成運動傳動鏈仍用來形成(chéng)漸(jiàn)開線母(mǔ)線, 並按滾刀頭數和工件齒數(shù)來對其進行換置計(jì)算選掛輪。差動(dòng)傳動鏈用來補償工作台在範成運(yùn)動中的轉角誤差, 即由差動傳動鏈給工作台一(yī)個附(fù)加運動, 使工(gōng)作台在範成運動中因磨損而少轉的$Um 得到補償(cháng), 最終保證工作台隻轉K / Z工( 由n範和n附二部(bù)分組成) 圈, 這就是傳動誤差自補償的原理。
2 自補償的方法及換置(zhì)計算
由於△Φm 是傳(chuán)動鏈中各傳動副誤差的累積和傳遞所致, 是(shì)機床在運動過(guò)程中(zhōng)自己產生出來的, 因(yīn)此滾齒機(jī)用這種方法進行傳動誤差自補償時, 其範成運動傳動鏈兩末端件間的計算位移、換置公式均不變, 隻是根據△Φm 的值(zhí)來對差動傳動鏈進(jìn)行換置計算以選擇差動掛(guà)輪。下麵以Y3150E 滾齒機為例討論其差動傳動鏈換置公式的推(tuī)導。
在進行傳動誤差自補償時, 差動傳動鏈的兩末端件也是滾刀主軸(zhóu)和工作台, 傳動原理如圖所示。此時, 差動傳動鏈的傳動路線為: 工作台6-7- uf-8-9 -10- uy - 11 – 12- 合成-2-1- 滾刀。通(tōng)常滾齒機傳動精度檢測測(cè)得的是工作台的轉角(jiǎo)誤差(chà)△Φ$Um , 為簡單起見, 可將工作台的轉角誤差△Φm 折算到滾刀主軸上去, 這時, 差動傳動鏈兩末端件間的計(jì)算位移為:
至大(dà)於1) , 差動傳動鏈就能找到合適的掛輪, 確保誤差補償得以實現。這種通過改變範成運動傳動鏈原有計算位移使差動傳動能找到合適掛輪的補償方法稱為間接補償法或(huò)差動補償法。與(yǔ)直接補償法相比(bǐ), 它實際上是由(yóu)二條傳動鏈共同完成誤差補償的。當然範成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈也應按改變後的計算位移來調整並選配(pèi)掛輪。
3 結論
利用自補償(cháng)的方法, 無須在滾(gǔn)齒機上增(zēng)加任何裝(zhuāng)置或機構, 機床結構上也無需作任何改動就能在(zài)一定程度上提高其傳動精度, 它的換置計算也不複(fù)雜。由於滾齒(chǐ)機分度蝸輪的轉角誤差直接反映在工作台上,對(duì)滾齒機傳動精度的影響最大, △Φm 中的很大一部分來自蝸扡蝸輪(lún), 而且在加工不同齒數的(de)齒輪時, 分度蝸輪、蝸杆所引起(qǐ)的誤差基本不變, 因此可將測出的△Φm 值用於任何齒數的齒輪加工上。與蝸輪(lún)蝸杆磨(mó)損(sǔn)後人工調整其間隙的方法相比, 自(zì)補(bǔ)償法更簡單、省(shěng)力, 並(bìng)可用於(yú)任何滾齒機上。尤(yóu)其是一些舊的滾齒機( 由於磨損△Φm 增加) 。當(dāng)然(rán), 自補償的方法隻能(néng)補償因磨損而產(chǎn)生的線性誤差, 對因製造、裝配精度不高而導致的傳動誤差( 近似為(wéi)正弦(xián)規律) 就無能為力了。
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