我（wǒ）廠在試製新產品YW 2 9印型孤齒錐齒輪銳方機中, 需要加工（gōng）高精度分度盤, 分度盤（pán）簡圖如圖1 所示（shì）。

　　　圓周分度槽的（de）粗加工（gōng）, 對於科o 毫米以（yǐ）上尺寸, 一般用滾齒機銑削（xuē）。根據我廠（chǎng）現有設備情況, 在Y 54 A 型插齒機上, 單齒分度成形插削法加工。將插齒機的滾（gǔn）切傳動鏈在滾切掛輪處斷開, 加工時刀具不轉動, 僅作上下往複運動, 工件也不轉動（dòng）, 利（lì）用成形（xíng）刀作徑向進給。當一個槽（cáo）加工完畢後, 在滾切掛輪（lún）架處, 利用掛輪作為分度機（jī）構, 使工件（jiàn）轉過一個（gè）槽, 繼續進行插削。刀具是利用（yòng）MS、功（gōng）10 報廢插齒刀（dāo）改製而成（chéng）, 將插（chā）齒刀的20 個齒（chǐ）一個隔一個的磨去, 剩下（xià）1 0 個齒, 順（shùn）次（cì）第1 到7 齒插直槽用, 第8 到功齒作成形用。工件用壓板（bǎn）緊固在夾具上, 夾具安裝在插齒機的工作台上, 夾具中間有定位（wèi）軸安放樣板, 用來對刀（dāo）, 保證刀齒對稱中心線通過工件中心線。

　　　用（yòng）這種（zhǒng）方（fāng）法插削的分度槽, 相鄰誤差小於0. 02 毫米, 累積誤差小於0. 03 毫米, 光（guāng）潔度達△5 。槽數Z ＝38 的分度盤, 1. 5 工作班加工1 件。

　　　圓（yuán）周分度槽的磨削是分度盤加工中的關鍵, 現將我廠高精（jīng）度分度盤圓周分度槽的磨削介紹如（rú）下（xià）。

一、磨削方法

　　　分度盤圓周分度槽（cáo）要求（qiú）各個槽等分, 也就是（shì）在同一個圓周上（shàng）相鄰槽的（de）槽距相等。在磨削時, 支杆在支點處頂（dǐng）住槽麵, 砂輪磨削相（xiàng）鄰的槽如圖2 所示。可以認為支點（diǎn）到磨削麵的（de）距離L 不變, 所以順序往（wǎng）後磨削的各槽槽距相等。但當磨到最後一個槽（cáo）時, 這個槽與第1 槽的槽距T 有可（kě）能（néng）大於L , 也有可能小於L 。

　　　當T > L時, 應將L 增大一個尺寸, 即　然後從第1 槽開始磨, 就能將各槽的等分磨好; 當T < L 時, 應將L 減小一個尺寸, 即再從第1始（shǐ）磨, 就能將各槽的等分（fèn）磨好（hǎo）; 當T < L 時, 應將L 減小一個尺寸, 即槽開始磨, 將分度盤的（de）分度槽磨好, 這時應先從最小槽距（jù）的（de）槽開始磨削。

　　　用這種原理磨（mó）削分度盤的分（fèn）度槽, 相鄰精（jīng）度容易達到, 但累積精度不易提高。若（ruò）支點與磨削麵間隔一個或兒個槽進行磨削, 則相鄰精度不易達到, 而累積（jī）精度可通過計算分析采用選擇磨（mó）削法來達到。

　　　頂住前一（yī）槽, 磨削相鄰的後一槽, 稱這種方法（fǎ）為（wéi）連續磨削法。由於分度槽的兩側麵對通過分度盤中心的（de）槽子中心線有對稱（chēng）性要求, 如果采用單（dān）麵磨削（xuē）法, 這項要（yào）求是難以達到的,因此我（wǒ）們（men）首先磨一塊精度更高的分度母盤, 作為定位基（jī）準, 然後用雙麵磨削法將（jiāng）兩側麵同（tóng）時磨出。這樣（yàng）磨（mó）法, 雖然周節相鄰和（hé）累積誤差要大（dà）一些, 但能達（dá）到規定（dìng）的分度槽（cáo）分（fèn）度（dù）精度的要（yào）求, 我（wǒ）們認為這樣磨（mó）法是可行的（de）, 生產效率提（tí）高很多。

　　　母盤用單麵磨削法將右麵磨出, 作為基（jī）準麵。磨削順序（xù）如圖3 所示, 支槽麵6 磨槽麵1,按箭頭方向旋轉, 直至右齒麵全部（bù）磨完。調（diào）節支點與砂輪的位置, 使基準麵等分都磨好。等分是否準確可靠, 在機床上可以依靠火花的大（dà）小和磨削（xuē）聲音來決定。當（dāng）火花大小和磨削聲音（yīn）一致時, 就認為等分正確了。

　　　磨削進給有三種方（fāng）法（fǎ）: 勸砂輪垂直上下移（yí）動; 2 ) 砂輪軸向前後移動; 3 ) 旋轉調節螺釘, 移動（dòng）支點。我（wǒ）們采用砂輪垂（chuí）直上下移動作（zuò）為磨削進給方法, 因為這種方法具有優點: 1 ) 槽麵角度不變; 2 ) 微量進給容易控製, 砂輪往下移動（dòng）0. 01 毫米, 槽麵磨削量僅為17 微（wēi）米; 3 ) 雙麵磨削時, 砂輪兩斜側麵對稱中心線通過分（fèn）度盤中心線, 這樣（yàng）, 容易保證槽口寬度和槽麵對（duì）稱中心（xīn）線通過（guò）分（fèn）度盤中心線。

　　　利用捷克T OS B PH 20 型平麵磨床改裝成分度盤圓周分度槽專用磨床, 采用天津砂輪廠生產的（de）G 弱OZ R A P2 5O x 2 0 x 7 5 砂輪。

二、夾具和測量（liàng）裝置（zhì）

　　　工件6 利用滾珠套裝在心軸5 上, 用三塊壓板壓緊（jǐn）工件, 心軸頂在夾具的前頂尖座1 和後頂尖座2 的頂尖上, 如圖4 所（suǒ）示。用手輪4 來調節頂尖, 調節適（shì）當後, 用手柄3 將後（hòu）頂尖緊固。

　　　前頂（dǐng）尖座上裝有一套測量裝（zhuāng）置7 , 供磨削時定位和（hé）側量時測量槽的（de）分度誤（wù）差用。在底座上裝有（yǒu）拉緊機構8 , 用來拉緊工件。

　　　測量裝置結構簡圖如（rú）圖5 所示。測量裝置（zhì）裝在前頂尖座上, 能圍繞（rào）前頂尖轉動和徑向移動。在扇形板（bǎn）上有頂尖（jiān）座3, 上有二個頂尖, 頂住回轉架4。回（huí）轉架用支頭螺釘9, 依（yī）靠彈（dàn）簧（huáng）7 的拉力頂在平台上。調節支頭螺釘可使回轉架繞頂尖中心線回（huí）轉, 以調整回轉架位置。轉（zhuǎn）動手（shǒu）柄2 , 可（kě）將回轉架抬起或放下。在回轉架的前端有月牙形定位爪8 , 靠在工件槽的（de）磨削麵上。在回轉（zhuǎn）架上還裝有表夾5 , 供固（gù）定電感測頭6 用。

三、操作步驟（zhòu）

　　　機床主軸開（kāi）車（chē）二小時以後, 將砂輪修銳, 擦幹淨所有定位麵, 工件裝上心軸。頂（dǐng）尖頂心軸不宜過緊, 也不宜過鬆。

用百分表找正工件端麵（miàn）跳動, 用測量裝置和中原量具廠生產的電感比較儀測出分度槽的相鄰周節（jiē）誤差, 並繪出周節累積誤差曲線。

　　　根據測量（liàng）結果, 可（kě）以確定最小、最（zuì）大槽距和最大（dà）周節累積誤（wù）差的位置和大小。

　　　用透光法將槽的角（jiǎo）度與砂輪對好, 放好定位（wèi）爪, 用拉緊爪拉緊工件。砂輪從最小槽距處開（kāi）始（shǐ）磨削（xuē）, 這（zhè）樣一（yī）直磨到所（suǒ）有（yǒu）槽麵的火花和聲音（yīn）都一致為止。

四、影響分度精度的因素

　　　在磨削高精度分度槽時, 影響（xiǎng）分度精度（dù）的因素很（hěn）多。

　　　1.振動分度槽專用磨床本身的振動應該小; 電機應（yīng）動平衡; 在電機座下裝隔振墊; 取消台麵的液（yè）壓移動機構, 改為手動移動台（tái）麵; 在搖動（dòng）台麵返行（háng）程時應平穩, 避免衝擊, 否則會使磨削火花有變化。外界振動也會引起機床振動, 而改（gǎi）變支（zhī）點到砂輪切削麵的距離。由於沒有防振地基, 我們將機床放在大平板（bǎn）上（shàng）, 平板底下墊硬橡（xiàng）皮, 可以吸（xī）收大部（bù）分外界振動。但是如果人在平板上跳一下, 在（zài）測頭上就會有0. 0 03 毫（háo）米（mǐ）的振動。假如附近進行大件搬運（yùn）工恨產（chǎn）生的衝擊也會在測頭上反（fǎn）映0. 0 0 2 ~ 0, 0 0 3 毫米的振動, 所以在精磨時不允許附近（jìn）和平板上有任何大的振動。

　　　2. 溫度溫度的變化對分度精（jīng）度的影響較大。溫度變化的影響有以下（xià）幾（jǐ）方麵:

 　　　1 ) 機床（chuáng）主軸軸承發熱和主軸靜壓軸承用的液壓油溫度升高, 使主軸伸（shēn）長。其伸長變（biàn）化情（qíng）次, 經實測知, 當室溫28 °左右, 在（zài）最初1 小時內主軸（zhóu）伸長較快, 達0. 04 毫米, 到1. 5 小時以（yǐ）後（hòu）就穩定了, 所以現在規定機（jī）床空運轉2 小時後才能磨削。這個因素（sù）對相（xiàng）鄰誤差影響（xiǎng）不大, 主（zhǔ）要影響累積誤差（chà）。

　　　2 ) 室溫變化影響主軸伸長。為了減少這個因素的（de）影響, 由於條件所限, 在（zài）冬季采用（yòng）加熱方法進行局部升溫。這個因素也會影響累積誤差。

　　　3) 照明燈對工件局部照明（míng）會使工件某一部分（fèn）溫度升高, 因此不允許長時間用照（zhào）明燈照工件的某一部分, 以免（miǎn）影響工件（jiàn）的相（xiàng）鄰誤差和累積誤差。

　　　4 ) 機床空運轉2 小時中, 砂輪旋轉產生（shēng）的（de）氣流吹著工件, 使（shǐ）工件局（jú）部溫（wēn）度降低, 會影響精度, 所以在（zài）空運（yùn）轉（zhuǎn）時, 應經常轉動工件, 使各處溫度均勻（yún）。

　　　3. 機床立柱變形（xíng）當主軸和油池的溫度穩（wěn）定（dìng）以後（hòu）, 主（zhǔ）軸的伸長變化（huà）趨於（yú）穩定, 但（dàn）是在磨削中（zhōng）發現主軸與支點的位置還是在改變, 而且變化不小。這主要（yào）是由於將機床（chuáng）立柱加高了3 0 0 毫米, 剛性減弱, 由於溫（wēn）度的變化引起立柱熱變形。經實測立柱受（shòu）熱後, 向後傾斜而使主軸向上抬起, 從而改變砂輪磨削麵到支（zhī）點的距離, 影響等分精度和（hé）槽的角度對（duì）稱性。

　　　立柱變形是緩慢的, 所以隻影響累積誤差, 但影響的（de）程度是比較大的。所（suǒ）以在選用分度（dù）槽專用磨床時, 應選擇立柱剛性強的機床較為理想。我們為了克服這個因（yīn）素的影響, 精磨時盡量縮短輔（fǔ）助時間, 在盡可能短時間內（nèi）磨出（chū）來, 以減少立柱變形的影響。

　　　4 定位剛性定（dìng）位剛性的（de）強弱直接影（yǐng）響相鄰（lín）誤差及測（cè）量誤差, 這也是一個（gè）重要的（de）影響因素。定位剛（gāng）性對回轉架和頂尖的接（jiē）觸精度、彈簧拉力的大小和定位爪與工件接觸長度等因素有關。頂尖與頂尖（jiān）孔接（jiē）觸麵好, 定位精度就高（gāo）, 也穩定（dìng）。頂尖頂（dǐng）住（zhù）回轉架的（de）力量要適當。彈簧拉力過小, 定位支點容易走動; 彈簧拉力過大, 抬起回轉（zhuǎn）架費力, 頂尖磨（mó）損也加快（kuài）。

定位爪支點與槽麵（miàn）接觸長度不（bú）能過小。

　　　定位剛性的強弱（ruò）, 可（kě）以用電感測頭反映出來。用手指輕輕推一下回轉架, 電感表（biǎo）上反映動了2 ~ 3 微米, 手指放鬆, 表又回（huí）零位, 認為定位剛性是好的; 假如表不回零位, 就需要進行（háng）調（diào）整, 一直到能回零位為（wéi）止。

　　　當使用新的測量裝置時, 應該檢（jiǎn）查一下頂尖與頂尖孔的接（jiē）觸精度, 最好是配研一下, 定位爪與槽麵接觸長度也應該配研（yán）。

　　　5. 拉（lā）緊機構磨高精度分度槽時（shí）, 要采用柔性拉（lā）緊機構, 這種結構完（wán）全（quán）符合高精度分（fèn）度槽（cáo）磨削用。拉緊力大小要均勻, 拉力的大小可視磨削情況而作調整。拉緊爪放置的位置改變不會影響等分（fèn）精度。

　　　操作時, 放（fàng）置拉緊爪應輕, 不能有衝擊, 以免影響精度, 如果進行正確的操作, 由於拉緊而引起的變化小於（yú）0. 6 微（wēi）米。拉緊機構引起的變化將影響分度槽的相鄰誤差。

　　　6. 心軸徑向跳動（dòng）心軸徑向（xiàng）跳動（dòng）直接影響分度槽的累積誤差, 所以心軸的徑向跳動應（yīng）小於2 微米。軸向跳動應小於3 微米, 心軸的剛性也要好。

　　　7. 工（gōng）件安裝精度工（gōng）件安裝精度影響工件的（de）累積誤差, 尤其對圓（yuán）柱孔更要注意（yì）安裝定位精度。

　　　在工件與心（xīn）軸間采（cǎi）用密植滾珠軸承結構, 基（jī）本上可（kě）以消（xiāo）除工件的安裝定位誤差。

　　　8. 心（xīn）軸中心孔質量心軸中心孔質量必（bì）須要好（hǎo）, 與頂尖的接（jiē）觸麵要求大端（duān）硬些, 不（bú）允許有拉毛, 否則工件轉動時鬆時緊, 會（huì）影響等分精度。頂尖頂住心（xīn）軸的力量, 應調整（zhěng）適當, 尤其是在溫度（dù）變化較大時, 更應注意心軸與頂尖間（jiān）軸的鬆緊程度（dù）。中心孔（kǒng）內加20 號錠子（zǐ）油作為潤滑油。

　　　9. 工作台導軌油膜在磨分度槽時, 如果中途停住不磨, 由於（yú）台麵和夾具的重量會使油膜（mó）厚度減小, 台麵下沉。再磨削時, 油膜厚度在逐漸增加, 這樣將會影響等分精度（dù）。所以每次磨削（xuē）開始時, 要先將台麵來回移動數次, 使油膜厚度增加, 然後再磨削。在最後（hòu）一次精磨時, 決不允許中（zhōng）途停（tíng）下（xià）, 要連續磨完（wán）為止。

　　　10. 工（gōng）作台導軌扭曲導軌扭曲過（guò）大, 磨削時砂輪來回磨削火花不同。

　　　1 1. 不清潔支頭螺釘定位麵（miàn）、定位爪與槽麵都必須（xū）幹淨, 否則有一點髒物就會影響相鄰精（jīng）度。

五、測量方法

　　　分度槽相鄰周節誤差和（hé）周（zhōu）節累（lèi）積（jī）誤（wù）差的測量方法很多。根據我們現有（yǒu）條件, 為了提高測量精（jīng）度, 采用電感比較儀, 在（zài）機床上（shàng）臨機測量（liàng）, 然（rán）後用我廠生產的G Y Q80 型光柵測齒儀進行複驗, 基（jī）本上能達到測量要求。

　　　用電感比（bǐ）較儀測量時, 可以用兩種（zhǒng）方法測量: 連續測量（liàng）法和分組測量法。連續測量法即從第1 槽對表到零位後連續進行測量, 最後表必須回零（líng）位, 最多不（bú）能差0. 3 微米。分組測量法即（jí）以第（dì）1 槽對表到（dào）零位, 測石個槽就回到第1 槽對（duì）表的零位, 如果零位（wèi）漂（piāo）移0. 2 微米以內, 可以繼續測第6 槽（cáo）, 再測量6 個（gè）槽重新對（duì）零位; 當表針的零位漂移0. 2 微米以上, 就要校（xiào）正表針的零位, 然後將已測過的6 個槽中最後1 ~ 2 槽重新測量一遍, 以重測的讀數為準。如果測量中對某一個槽的讀數有疑間, 則可（kě）以（yǐ）將表對零位後, 專門將該槽測量一遍。從工（gōng）件的（de）測量（liàng）結果知, 用連續測量法和分組（zǔ）測量法測得的相（xiàng）鄰周節誤差和周節累積差相差很少, 因此, 不論是用連續測量法還是用分組測量法, 都可以用來測量高精（jīng）度（dù）分度槽的周節相鄰誤差和（hé）周節累積誤差。但是它們各有優缺點。

　　　連續測量法測量（liàng）效（xiào）率高, 但是（shì）當電感比較儀（yí）有（yǒu）較大的零位漂移後, 測量精度就不準確了, 所以要求使用（yòng）電壓穩定。

　　　分組測（cè）量法可以避免電感比較儀零位漂移產（chǎn）生的測量誤差, 測量（liàng）精度比較可靠, 而且可（kě）以隨時調整, 測量比較（jiào）方便, 但是測量效率較（jiào）低。

　　　根據以上比較, 我們選（xuǎn）擇分組測量法進行（háng）測量。這種測量方法（fǎ）又用G Y Q80 型光柵測齒儀測量一遍。其中相鄰周節誤差, 由於光柵測齒儀的測量精度役（yì）有電感比較儀高, 所以（yǐ）測量的數值都較大, 而周節（jiē）累積（jī）誤（wù）差用G Y Q80 型光柵測齒（chǐ）儀測得的（de）數值比用（yòng）電感比較儀測出的數值大2 、3 微米。

　　　測量（liàng）誤差不但與測量（liàng）方法（fǎ）有關, 還與振動、溫度變化、支點剛性、拉（lā）緊力大小、心軸徑（jìng）向跳動、清潔度、槽麵光潔度、表夾剛性和電感比較儀精度及使用電壓穩（wěn）定性等因素有關。其中振動、溫度變化、支點剛性、心軸（zhóu）徑向跳動、清潔度對等分精度的影響前己述及, 其他幾項因素對測量誤（wù）差的影響如下:

　　　1. 表夾剛（gāng）性安裝（zhuāng）電感比（bǐ）較儀測頭的（de）表夾剛（gāng）性要好, 采（cǎi）用（yòng）螺紋端（duān）麵夾緊表夾, 剛（gāng）性能（néng）增強。

　　　2.拉緊力大小變化放拉緊爪時用力過大, 表將（jiāng）變（biàn）化0. 5 ~ 1 微米, 所以（yǐ）必須（xū）輕放。

　　　3. 槽（cáo）麵光（guāng）潔度槽麵光潔度不高, 或者（zhě）有波紋, 也會影響測量精度, 所以表麵（miàn）光潔度要達到守（shǒu）8。

　　　4.電惑比較儀精度及使用電壓穩定（dìng）性（xìng）電感比較儀精度必（bì）須高, 在測量前（qián）要（yào）先將（jiāng）比較儀校對, 在使用（yòng）一階段後, 或儀器存放較長時間後再（zài）使用時, 均要進行校正工作。電感比較儀容易（yì）受電路參數的變化而產生（shēng）漂移（yí）現象。例（lì）如附近的（de）大型機床起動時, 電感（gǎn）表上（shàng）會有2 ~ 3 微米的漂移, 所以在測量時使用電壓必須穩定, 而（ér）且要連續測量一周, 決不允許中途停頓再測量。

　　　測量前要擦幹（gàn）淨（jìng）所有被測槽麵和定位麵。測量時定位爪頂（dǐng）在一個槽（cáo）麵上, 表夾上電感測頭則頂在（zài）前麵相鄰槽同一側（cè）的槽麵上, 然後用拉緊爪將（jiāng）槽麵與定位爪靠緊, 壓上測頭, 調整電感比（bǐ）較儀的零位。等候拓~ 20 分鍾, 調整好零位, 將分度盤轉一周重新測量, 這樣進行反（fǎn）複多次測量。當零位穩定（dìng）後, 就（jiù）可往下測量。每測5 個槽以第1 槽對一次零位, 將測得的數值記錄下來, 可以得（dé）到相鄰周節誤差。利用計算法或（huò）圖線法可求得（dé）周節累積誤差。

六、減少周節累積誤差的方法

　　　精密分度盤最難達到的精度是槽的周節累積誤差, 尤其是在槽數多時更難達到。磨削分度盤槽數不多, 例如（rú）槽數Z ~ 3 8 時（shí）也已（yǐ）感到困難。在磨削過程中, 摸索了一些減少周節累積誤差的方（fāng）法, 下麵敘述在分度母盤磨削過程中減少周節累積（jī）誤差的方法。

　　　1.用（yòng）正磨法磨削當周節累積誤差曲線是（shì）一個大波峰時, 用正磨法（fǎ）(向前（qián）順（shùn）序磨槽)逐槽進給, 可將波峰切成幾個小波峰。磨（mó）削的起（qǐ）始點一（yī）般應選擇在波形最低（dī）點以（yǐ）後1 ~ 2 個槽。

　　　正磨（mó）法的缺點是會（huì）使波峰最高點移動, 而不（bú）使周（zhōu）節累積誤差減少, 再用逐槽進給才能使大（dà）波峰變成小波峰。

　　　2.用反磨法磨（mó）削能使波形變得平坦, 而波峰最高點的位置不（bú）會移動, 周節累積（jī）誤差能減少而不會增加, 所以是一種比較安全的磨法。但是使累積誤差減少的程度不大, 所以隻適合於最後精修磨用。

　　　所謂反磨法就是先求出槽距的（de）平均值, 然後找一個槽距接近平均槽距的槽作為對刀的（de）標準, 以波形（xíng）最低點右麵的槽作為第1 槽開始磨削。當火花很小後, 第二次從向（xiàng）前順序為（wéi）第2 槽的先（xiān）磨, 再反（fǎn）轉磨第1 槽。第三次從第（dì）3 槽先磨, 再磨第2 槽、第1 槽, 用同樣方法逐槽往前磨削, 一直磨到第。槽, 當磨第。十（shí）1 槽沒有火花時結束。

　　　3.精修磨時應根（gēn）據累積誤差曲線分析, 分段進行修磨。修磨時要保留小（xiǎo）波形, 修磨（mó）大波形（xíng）。

　　　磨削工件是利用（yòng）分度母盤來進行（háng）的, 這樣既能保證周節相鄰和累積精度, 又能保證槽的對稱性要求（qiú）。為了減少分度母盤（pán）周節累積誤差對工件周（zhōu）節累積誤差的影響, 可采用超越分槽磨（mó）削（xuē）法, 例如對槽數Z ~ 38 的分度（dù）盤, 超越槽數選擇為13 。從磨削（xuē）後測量（liàng）所得的周（zhōu）節累積誤差曲（qǔ）線, 與分度母盤的曲線作比較知, 分度母（mǔ）盤的（de）周節累積誤（wù）差沒有（yǒu）迭加到工件的周節累積誤差上去（qù）。此外還得出, 現有測量方法的重複測量精度比較好。

　　　我們在高精度分度盤圓周分度槽的磨削中, 已取得了一定的經驗; 但還存在下列問題:

　　　1 ) 槽麵光潔度有小波紋, 需要（yào）解（jiě）決; 2 ) 分度母板的精度, 需要進一（yī）步提（tí）高。