提高數控滾齒機加工精度的方法

前進齒輪加工精度的辦法通常有兩種，一種是前進機床自身的制造精度，另一種是選用過失補償來前進機床的加工精度。

齒輪加工過失是由機床-刀具-工件系統中存在過失而引起的，因此要前進齒輪的加工精度，有必要分析引起過失的各種因素，采用有用辦法才能減少加工過失。機床在齒輪加工過程中起著重要效果，對其加工工件的精度有著直接影響。前進機床自身的制造精度在技術上和經濟上未必可行，而且往往處理不了因工件設備、刀具與工件系統受力、熱、磨損等發作的加工過失。因此，通過補償控制來前進齒輪加工精度應該是經濟可行的。

在數控滾齒機進行加工之前應做好以下作業：

（1）由于齒坯的加工精度對齒輪加工、查驗和設備精度影響很大，因此對齒坯工藝基準面加工精度應嚴峻控制，有必要按GB10095-88新標準對齒坯要求公役作詳細規矩。

（2）切齒前的工序工藝要求：齒坯基準面的精度對齒輪精度影響很大，因此對齒坯加工工藝應嚴峻控制。對帶軸齒輪齒坯，最好兩端留中心孔，兩端頂上車削，從工藝上確保外圓柱面與基準面軸線同心。對較大的帶軸齒輪，一端留有中心孔，其外圓柱面因在一次裝卡中構成。這樣可使切齒時的齒坯幾何偏疼為最小。關于帶孔的齒輪齒坯，工藝應規矩在一次裝卡中，內孔外圓和端面一刀下，并將一刀下的端面做好記號，作為切齒時的設備基準。

（3）切齒時齒坯的設備：齒坯設備有必要嚴峻按照工藝規矩基準面進行，其找正過失應做到盡可能小，避免幾何偏疼。

（4）機床分度蝸輪副的調整：有條件時應對機床的分度蝸輪付進行守時調整，機床分度蝸輪的制造精度不能改動，但其設備偏疼，蝸桿軸向串動和徑向振擺可以調整，調整后可以減小運動偏疼構成的切向過失和齒形過失。

（5）刀具的刃磨和設備：刀具的刃磨一般用滾刀磨床，使其前角為零，以減小齒形過失。關于刀具的設備，應嚴峻控制其徑向跳動和軸向串動，以減小齒形過失。

做好了這些作業我們再采用過失補償系統進行過失補償就能收到出色的效果。過失補償系統主要由微機、步進電動機、減速器、光電編碼器等組成（參照圖1）。系統以測得的齒距累積過失作為補償信號，經數據處理后按照所建立的數學模型在微機中發作相應的補償控制信號。該信號與光電編碼器信號、作業臺零位信號同一時間進入MCS-51單片機系統，經數據處理后，通過步進電動機驅動系統、步進電動機、減速器再進入機床差動鏈、分齒鏈到作業臺，發作補償運動。補償控制中，光電編碼器的角位移脈沖信號經接口電路送入單片機系統，作為發起A/D變換的信號。在軟件方面，選用逐點補償的辦法，即將測得的左右齒廓齒距累積過失換算為視點過失信號，經一系列處理后，在單片機中建立過失修改表。補償時，每到一個補償點，根據該點過失修改量，由單片機宣告相應的修改脈沖，驅動步進電機使作業臺帶動工件發作附加翻滾，以完成對相應點的補償修改。

選用滾齒加工過失補償系統可使被加工齒輪的運動精度由補償前的9-10級安穩前進到補償后的7-8級，單個齒輪可達5-6級，前進精度2級以上；作業平穩性精度由補償前的7級精度安穩前進到補償后的5級精度，前進精度2級。兩項精度目標的過失補償效果均抵達40%-70%以上，前進精度等級2-4級，補償效果十分明顯。

滾齒加工過失補償系統具有結構簡略、運用便利、本錢賤價、工作安穩、補償效果明顯等特征，為運用和改造舊數控滾齒機供應了一條有用的處理途徑。該過失補償系統不只適用于轎車、機床等工作中運用的中小齒輪，而且關于現在廣泛運用的硬齒面刮削加工亦具有現實意義，尤其是關于以滾齒為最終工序的大型齒輪及精密蝸輪的加工意義更巨大。該系統的原理亦可應用于如磨齒機等具有傳動要求的其它機床上，為充沛開掘機床的潛力及舊機床的改造供應了一條經濟而有用的途徑。