[发明专利]用于数控成形砂轮磨齿的齿轮装夹偏心误差自动补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于数控机床设备技术领域，涉及一种用于数控成形砂轮磨齿的齿轮装夹偏心误差自动补偿方法。

背景技术

成形法磨齿的基本原理是：采用与被加工齿轮齿槽的截面形状相同的成形砂轮，使砂轮高速旋转并沿齿轮的齿向方向作往复运动完成一个齿整齿宽的磨削；当前一个齿磨完后，分度一次再磨第二个齿。

现有的数控成形砂轮磨齿机在对渐开线直齿和斜齿轮进行磨削加工时，被加工齿轮安装定位在机床的回转工作台上。其在加工机床上的定位的精度对齿轮加工精度有直接的影响。大齿轮在成形砂轮磨齿机上安装主要采用外圆和端面定位，齿坯端面定位在机床回转工作台上，用找正外圆来调整齿轮回转中心的位置。每次装夹时由操作工利用检测仪表（一般用百分表）将齿轮的回转中心与机床工作台的回转中心进行找正，使两个回转中心的同心度达到加工的要求，然后再进行齿轮的磨削加工。

当安装在工作台上的齿轮与工作台回转中心不重合时，则无法保证砂轮的轴向截形与齿轮齿槽的径向截形的完全重合，因此不能磨出正确的渐开线齿面。如果偏心量较小时，则会影响齿轮的渐开线形状，产生齿形误差和齿距误差。如果装夹偏心量较大时，则无法正常磨削甚至会破坏砂轮和齿轮。然而将齿轮的回转中心与机床工作台的回转中心进行找正的工作费时、费力，特别是对于大齿轮，依靠人工调整难度将更大。通常一个1米以上的大齿轮，安装找正往往需要花费好几个小时，严重影响加工效率和加工精度。

因此为了节省调整时间，提高生产效率和加工精度，实现将大齿轮一次装夹在机床回转工作台上而不需要进行找正便可直接进行加工将具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于数控成形砂轮磨齿的齿轮装夹偏心误差自动补偿方法，解决了现有技术中存在齿轮的回转中心与机床工作台的回转中心装夹偏心量、调整难度大、严重影响加工效率和加工精度的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种用于数控成形砂轮磨齿的齿轮装夹偏心误差自动补偿方法，该方法依赖一种在机测量装置，其结构是，在机床的X轴上安装触发式传感器，该触发式传感器的测头朝向齿轮一侧，触发式传感器通过接口板与NC系统连接，NC系统与后方的终端控制台连接，NC系统同时还通过伺服系统与数控机床上的各个运转控制部分连接，

利用上述的装置，按照以下步骤实施：

步骤1、进行偏心检测

使得齿轮在机床C轴的驱动下做分度运动，测头在机床X轴的驱动下与齿轮基准带外圆接触并产生触发中断信号，记录触发时刻机床X轴的坐标值L_xi和齿轮绕机床C轴的转角γ_i，将L_xi和γ_i转换成齿轮外圆各点处的直角坐标值(X_i，Y_i)，其中的i＝1，2，L，N，转换公式是：

X_i=L_xicosγ_i，                                （1）

Y_i＝L_xisinγ_i

通过最小二乘法获得齿轮的中心在机床中的坐标值(x₁,y₁)，

A=NΣXi2-ΣXiΣXi]]>

B＝N∑X_iY_i-∑X_i∑Y_i