一、前 言
分度盤是我廠生產磨齒機的關鍵零件, 精度高、批量大、品種規(guī)格多, 因此, 計量工作繁重, 且搬運費勁。75 年, 我們分度(dù)盤小組為了逐步擺脫測量時(shí)的往返(fǎn)搬運(yùn), 做到隨(suí)機自動檢測(cè), 使加工者心中有數(shù), 以便選擇最佳磨削用量, 保證精度, 提高磨削效(xiào)率, 減輕勞(láo)動強度,便(biàn)在Q0 O02 分度盤磨床上用單麵(miàn)臨床(chuáng)自動測量裝置與西德霍夫勒(lè)(H 6 fl er )H sg o 自動(dòng)周節儀對同(tóng)一塊分度盤進行了周節誤差的對比測量, 並得到了測量數據可靠的結論。隨著(zhe)生產的發(fā)展和經過一階段的實踐考核, 暴露了一些問題。如(rú), 由於(yú)單麵測量會產生附加力矩,易造成分度盤在磨削時的磨(mó)削量的變化(huà)(磨削火花有明顯的(de)變化), 而影響加工精度, 故不宜將單麵測量應用於邊磨邊測的工藝方(fāng)法。此(cǐ)外, 還因(yīn)每測量一塊分度盤, 需(xū)重新(xīn)調整(zhěng)一次測杆, 既增加輔助時(shí)間又比較麻(má)煩。
分度(dù)盤是圓(yuán)分度的基礎元件, 要求的是角度(dù)等分精度。由於(yú)使用時是雙麵接觸定位, 而且在(zài)Q月0 0 2 分度盤磨床上加工時又是雙麵磨削(xuē), 因(yīn)此, 隻有(yǒu)進(jìn)行雙麵測量(liàng), 才能更合(hé)理、更準確地反映分度盤的精度。
鑒於上述(shù)情況, 我們在7 5 年10 月著手(shǒu)進行臨床雙麵測量分度(dù)盤的研製工作。
二、雙麵測量裝置原理
如圖1 所示, 本測量屬於相對測量, 其(qí)方法(fǎ)是根據圓周可以劃分任意等分, 其精度則用是否“ 閉合, , 來加以驗證。能達到的精確度取決於參與測量係統長度測量元件的“度量能力”和整個測量係統的穩定性。
本雙麵測量裝置是建(jiàn)立在雙麵(miàn)磨削(xuē)加工分度盤齒槽的基礎上的。整個圓周上齒槽寬窄一致, 徑向跳動3 微米左右, 這樣就保證了測杆7 的(de)小(xiǎo)球接觸在分度盤的等直徑上; 在工件磨削位置機床(chuáng)軸係徑向(xiàng)跳動(dòng)為1. 5 微米, 把(bǎ)工件安裝在緊靠尾架頂尖這端(duān), 可以最(zuì)大限度地減小由於機床頭架徑向跳動而給測量(liàng)結果帶來附加的周節(jiē)累積誤差值, 保證了測量數據的準確度。上、下測杆, 分(fèn)別安(ān)裝在上、下測爪的密(mì)珠套裏, 水平測量(liàng)壓力由彈簧6 保證, 這樣使測杆在水平方向上浮動。而上、下測爪分別由上、下測體通過寬平行(háng)簧片2 7( 上下各二片)與上、下測體固定塊1 5 、24 連接一起(qǐ), 裝(zhuāng)在同一(yī)支架2 上。在上測體上固定傳感器n , 在下測(cè)體上固定測量頂杆(gǎn)28 。由於采用了寬平行簧片, 保證上、下(xià)測體在(zài)垂(chuí)直方(fāng)向(xiàng)是(shì)浮動的, 所以上、下測杆在整個平麵內保證(zhèng)是無隙浮動的(de), 這就滿(mǎn)足(zú)了(le)臨床雙(shuāng)麵(miàn)測量分度盤對測量裝置的(de)基(jī)本要求。這(zhè)樣當兩測杆進入測量齒槽後, 傳感器所反映的讀數值是兩齒槽在同一測量節圓角平分(fèn)線的弦長, 這一弦長的誤差就(jiù)是雙麵周節誤差。測量時, 分(fèn)度定位是由機(jī)床本身的母盤來保證的。由於上、下(xià)測杆在垂直(zhí)方向是浮動的, 因此, 母盤的本身精度誤差完(wán)全可以忽略不計。測量架進入測量位置的定位, 由定位支點2 3 及拉簧1 保證恒拉力, 同時有液壓小孔節流。測量架的退(tuì)出, 由機床液壓係統在規定的測量節拍時間(jiān)供給壓力油(yóu)實現。
三、雙麵測量裝置的關鍵
1.我們采用(yòng)的是精化後的麵積式(shì)電(diàn)容(róng)傳感器, 構成(chéng)橋路, 由80 K O 載頻放大輸出。重複精度戈0. 0 5 微米, 對稱性、線性度在(zài)滿刻度範圍內均小於2 界。
2. 測(cè)杆測量頭采用卯. 8 毫米一級精度鋼珠, 過盈量1 ~ 2 微米。測杆在套內(nèi)進出方向裝(zhuāng)有導向, 以便克服測量頭球與(yǔ)測杆不同軸度所帶來的(de)測(cè)量誤差(chà)。
3. 測量架(jià)重複定位精度為1 0 次進退誤差小於1. 6 微米。從理論上講測量定位誤差不影響(xiǎng)測量數值, 但實際上在製造、安裝過程中, 上、下測杆在空間位置不可能做(zuò)到在同一垂直平(píng)麵內(nèi)和相互平行, 所以(yǐ)提高測量架定位精度可(kě)以忽略測杆由於(yú)製造、裝配上的誤差而給(gěi)測量帶來的附加誤差, 從而提高了側量數據(jù)的精確度。
四、試(shì)驗結果(guǒ)
我(wǒ)們對Y 7 1 2 5 型磨齒機價2 8 0 毫米、槽數Z =3 5、3 6、4 4、4 8 、5 3、6 8 、7 2 、80、8 3 等和勸50 0 毫米(mǐ)、槽數Z ~ 10 6、12 9 、1 54 等分(fèn)度盤, 分(fèn)別(bié)逐塊逐槽的進行(háng)了單麵和雙麵測量(liàng)的數據(jù)比較。雙(shuāng)麵測量的周節誤差, 周節累(lèi)積誤(wù)差基本上介於二個單麵測量之(zhī)中, 是一條二個單麵測量的平(píng)均(jun1)誤差數據曲線(xiàn)(圖4 )。
由於測頭接觸同一槽的二個齒麵, 二個力大小近似相等, 方向相反, 被測(cè)量的分度盤幾乎無旋轉力矩的影響, 並且在測量同種規格的分度盤時, 上、下測杆調整一次即可, 這不僅使(shǐ)調(diào)整工作量相應減少, 也使測量(liàng)數據的可靠性提(tí)高, 從而為實現邊磨邊測的方法提供了條件。
測量結(jié)果由表頭讀出(放大10 0 0 倍) , 也可(kě)數字打印輸出逐(zhú)槽的周(zhōu)節誤差值(zhí)。
五(wǔ)、對比(bǐ)試驗情況
通過對上述各種規格分度(dù)盤(pán)單、雙麵實測數據(jù)進行比較後, 又在本廠(chǎng)現(xiàn)有(yǒu)的儀器上進行了一次(cì)嚴格的對比試驗(yàn), 對安裝在心軸上的同一塊分度盤(價2 80 毫(háo)米, Z ~ 6 5) 分別用西德霍夫勒H S9 0 周節儀, 東德蔡司(Z e 招5) T A 4 動D 周節儀, 與臨床測量裝置進行了單麵(左麵、右麵) 和雙(shuāng)麵(兩測(cè)頭(tóu)同時接觸相鄰兩(liǎng)齒槽的各槽的二麵)連續重複進行5 遍測量(liàng)。
1從測量數據的結果得到:
臨床測量每槽6 遍數據(jù)的重複精度, 9 5 % 在0. 2 5 微米以內, 最大不超過0. 3 微米,
臨床雙麵測量重複精度全部在(zài)0. 25 微米以內, 比(bǐ)西(xī)德霍夫勒H sg o 和東德蔡司T A 4 加D周節儀(yí)的重複精度好。
2.從三台儀器測量得到的左、右齒麵和雙麵的任意周節誤差△t 和周節累積(jī)誤差△t的數值和(hé)趨向來(lái)看基本是(shì)一致的, △t和△t, 的最大值也基本是同(tóng)一槽號; 尤(yóu)其是左齒麵誤差, 三台儀(yí)器的測(cè)量值更為(wéi)接近。從(cóng)三(sān)台儀器測量而得到的每個(gè)齒槽的(de)水和(hé)水二數據(jù)對應(yīng)於每個齒槽的序號作出誤差測(cè)量值曲(qǔ)線比較圖如圖2 、3 和4 所示。三(sān)台儀(yí)器測得的水和水(shuǐ): 最大值列於(yú)下表。
3.從臨床雙麵測量裝置測得的雙麵誤差數據與霍夫(fū)勒B sg o 周(zhōu)節儀(yí)測得的左(zuǒ)、右單麵誤差數據知, 雙麵誤(wù)差(chà)數據基本介於二單麵誤差數據(jù)間(jiān), 山與小: 數據的趨向與(yǔ)最大值位置(zhì)也是一(yī)致的, 如圖4 所示。
4.根據以上三台儀(yí)器(qì)測量數據的對比情況, 我們認為分度盤臨床雙麵測量裝置可以用來測量雙麵磨削加工(gōng)的(de)廠標準2 級精度分度盤。
六、存(cún)在問題
目前密珠測杆(gǎn)套的(de)外徑功9. 5 毫米, 所以小於9. 5 毫米齒距的分度盤不能雙麵測(cè)量; 單麵修磨加(jiā)工(gōng)的分度盤也不能采用本雙麵測量裝置, 遇到上述情況, 還得換下雙麵測杆, 改用單麵測量, 換算到雙麵的誤差值; 少於28 齒槽的分度盤, 受到測頭進入齒槽的角(jiǎo)度限製; 一般也不能采用本雙麵測量, 測量數(shù)據結果的運算處理還沒有解決等, 都是存在的問題。總之,我們(men)分度盤臨床雙麵測量研製工作, 取得了一定的成績與經驗, 但還處於(yú)不斷完善和改進(jìn)之中, 上述存在的一些間題還(hái)有待於進一步研究。
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