[发明专利]一种超声冷摆碾压成型直齿轮精密加工误差补偿方法

说明书

本发明公开了一种超声冷摆碾压成型直齿轮精密加工误差补偿方法，包括如下步骤：S1、获得预紧力对振动变幅杆、限位垫块和工件的变形；S2、计算预紧力作用下，上模具本体产生的变形；S3、计算冷摆冲击过程中，摆动冲击力造成的变形；S4、根据预紧力和摆动冲击力造成的变形，对加工参数进行补偿，以补偿后的加工参数进行加工。本发明首先排除摆动冲击的干扰，计算预紧力造成的变形，再通过摆动冲击加工下，获得摆动冲击下的变形，从而获得较为精确的变形数据，对加工参数进行补偿，提高加工精度。

技术领域

本发明涉及机加工领域，特别是涉及一种超声冷摆碾压成型直齿轮精密加工误差补偿方法。

背景技术

冷摆碾压成型齿轮基本实现了材料的等材加工，与减材加工显著不同，其具有应用于齿轮加工行业的前景。但由于冷摆碾压成型齿轮需要较大的冲压力，造成了成型设备的成型误差及振动，难以通过冷摆碾压实现齿轮的精密加工。材料在超声振动作用下，其材料流动所需要的压力显著降低，降低了材料成型设备的压力，能够显著提高加工精度。在冷摆碾压成型齿轮的设备中，上模具的往复冷摆冲击及成型压力，造成了机床的周期振动，动态误差及静态误差，降低了加工精度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种超声冷摆碾压成型直齿轮精密加工误差补偿方法，能够提高加工精度。

根据本发明的第一方面实施例的一种超声冷摆碾压成型直齿轮精密加工误差补偿方法，包括如下步骤：S1、获得预紧力对振动变幅杆、限位垫块和工件的变形；S2、计算预紧力作用下，上模具本体产生的变形；S3、计算冷摆冲击过程中，摆动冲击力造成的变形；S4、根据预紧力和摆动冲击力造成的变形，对加工参数进行补偿，以补偿后的加工参数进行加工。

根据本发明实施例的一种超声冷摆碾压成型直齿轮精密加工误差补偿方法，至少具有如下技术效果：首先排除摆动冲击的干扰，计算预紧力造成的变形，再通过摆动冲击加工下，获得摆动冲击下的变形，从而获得较为精确的变形数据，对加工参数进行补偿，提高加工精度。

根据本发明的一些实施例，步骤S1为：在振动变幅杆前端，后端，振动输出端，限位垫块，布置应变片，在工件布置位移传感器。其采集的数据依次为ε₁、ε₂、ε₃、ε₄；s₁、s₂、s₃、s₄分别为振动变幅杆前端，后端，振动输出端，限位垫块的变形；s₁＝l₁ε₁；s₂＝l₂ε₂；s₃＝l₃ε₃；s₄＝l₄ε₄。

根据本发明的一些实施例，步骤S2为：则预紧力F在摆动杠法向分量作用下，上模具本体的产生扰度为扰度造成的水平向与竖直方向的偏差为：

δ_1，x＝δ₁cosθ；

δ_1，y＝δ₁sinθ；

在预紧力在上模具本体轴向分量作用下，上模具本体产生位移压缩量为:

位移压缩量引起的水平方向与竖直方向的偏差为：

δ_2，x＝δ₂sinθ；

δ_2，y＝δ₂cosθ；

则在预紧力的作用下，上模具本体在旋转轴线上产生的轴向与切向的变形偏差为：