滾齒機是一種利用範成(chéng)法來加工齒輪齒麵的加工設備, 它通過一條內聯係傳動鏈來保證滾刀與工件之間的相對運動關係以模擬一(yī)對齒輪的齧合。但由於傳動鏈內的各種誤差(chà), 導致該傳動鏈在工作時產生傳動誤差, 從而破壞了滾刀(dāo)與工件之間確定(dìng)的相(xiàng)對運(yùn)動關係, 引(yǐn)起加工誤差。為減小誤差、提高傳(chuán)動鏈傳動精度(dù), 可采取的措施很多, 本文針對傳動鏈(liàn)內傳動副(fù)的磨損引起的傳動誤差而提出了(le)一種補(bǔ)償方法。該方法不(bú)是采用專(zhuān)門(mén)的裝置(zhì)或機構, 而是利用滾齒(chǐ)機本身的特點來進行誤差補償, 所以(yǐ)稱(chēng)為傳動誤差的自補償。
1 自(zì)補償的原理(lǐ)
所謂傳動誤差是(shì)指機床內聯係傳動鏈的兩末端件之間相對運動的不準確性和不均勻性。對(duì)滾齒機的範成(chéng)運(yùn)動傳(chuán)動鏈來說, 它的兩末端件為滾刀主軸和工(gōng)作台, 它們之間(jiān)的相對運動關(guān)係(xì)( 計稱位移) 為: 主軸轉(zhuǎn)一圈, 工作(zuò)台轉K / Z工圈, 但由(yóu)於有傳動誤差, 工作(zuò)台實際轉了K / Z ±△Φ/2π工圈, 這裏△Φ( 單位為弧度) 就是滾刀主軸與工作(zuò)台之間的相對轉角誤差,即(jí)傳動誤差, 引起(qǐ)△Φ 的原因很多, 有(yǒu)製造、裝配方麵的, 有熱、應力變形引起的(de), 還有因摩擦磨損而導致的等等。這其中因傳動副(fù)磨損(sǔn)而引起的傳動誤差△Φm 比較有規律, 一方麵△Φ$Um 是線性且基本上是均勻的, 即△Φm 僅與(yǔ)主(zhǔ)動件的轉角U成正比, 另一方麵△Φm 是單向的, 即主動件的圈數一定時, 從動件的實際轉角總是比理論(lùn)的要少, 由於△Φm 的這些(xiē)特點, 就可以利用滾齒機傳動係(xì)統和結構上的特點對其進行補償。
從滾齒機加工齒數大於一百的質數齒輪的加工(gōng)原理可知: 為使範成運動傳(chuán)動鏈在進行換置計算時能找到合適的掛輪(lún), 讓工作台(tái)在(zài)範成運動中多轉(zhuǎn)或少轉(zhuǎn)一點, 這多轉或少轉的部分由差動傳動(dòng)鏈加以補償。同樣(yàng)可將(jiāng)這種方法用於傳動誤差的補償, 具體來說, 範成運(yùn)動傳動鏈仍用(yòng)來形成(chéng)漸開線母線, 並按滾刀頭數和(hé)工件齒數來對其進行換置計算選掛輪。差動傳動鏈用來補償工作台在範成運動(dòng)中的轉角誤差, 即(jí)由差動傳動鏈給(gěi)工作台一(yī)個附加(jiā)運(yùn)動, 使工作台在範成運動中因磨(mó)損(sǔn)而少轉的$Um 得到補償, 最終保(bǎo)證工作台隻轉K / Z工( 由n範(fàn)和n附二部分組成) 圈, 這就是傳動誤差自補償的原理。
2 自補(bǔ)償的方(fāng)法及換置計算
由於△Φm 是傳動鏈(liàn)中各傳動副誤差的累積和傳遞所致, 是機床(chuáng)在運動過程中自己產生出來的, 因此滾齒機用這種方法進行傳動誤差自補償(cháng)時, 其範(fàn)成運動(dòng)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 的值來對差動傳動鏈進行換置計算以選擇差動掛輪。下麵以Y3150E 滾齒機為例討(tǎo)論其差動傳動鏈換置公式(shì)的推導。
在進(jìn)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和工作台, 傳動原(yuán)理如圖所示。此時, 差(chà)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。通常滾齒機傳動精度檢測測得的(de)是工作台的轉角誤差△Φ$Um , 為簡單起見, 可將工作台的轉角(jiǎo)誤差△Φm 折算到滾刀主軸上去, 這時, 差(chà)動(dòng)傳(chuán)動(dòng)鏈兩末端件間的計算位移為:
至大於1) , 差動傳動鏈就(jiù)能找到合適的掛(guà)輪, 確保誤差補償得以實現。這種通過改變範成運動傳動鏈(liàn)原有計算位(wèi)移使差動傳動能(néng)找到合適掛(guà)輪的補償(cháng)方法稱(chēng)為間接補償法或差動補償(cháng)法。與直接補償法相比, 它實際上是由二條傳動鏈共同完成誤差補償的。當然範成運動(dòng)傳動鏈也應(yīng)按改變後的計算位移來調整(zhěng)並選配掛輪。
3 結論
利用自補償(cháng)的方法, 無須在滾齒機(jī)上增加(jiā)任何裝置或機構, 機床結構上也無需作任何改動就能在一定程度上提高其傳動精(jīng)度, 它的換置計算也不複雜。由於滾齒機分度(dù)蝸(wō)輪的轉角誤差直(zhí)接反(fǎn)映在工作(zuò)台上(shàng),對滾齒機傳動精度的影響最大, △Φm 中的(de)很大一部分(fèn)來自蝸扡蝸輪, 而且在加工不同齒數的齒輪時, 分度蝸輪、蝸杆所引起的誤差基本不變, 因此可將測出的△Φm 值用於任(rèn)何齒數的齒輪加工上。與蝸輪蝸(wō)杆磨損後人工調整其間隙的方法相比, 自補償法更簡單、省力, 並可用於任何滾齒機上。尤其是一些(xiē)舊的滾(gǔn)齒機( 由於(yú)磨損(sǔn)△Φm 增加) 。當然, 自補償(cháng)的方法隻能補償因磨損而產生的線性誤差(chà), 對因製造、裝配精(jīng)度不高而導致的傳動誤差( 近(jìn)似為正(zhèng)弦規律) 就(jiù)無能為力了。
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