蜗杆磨床的齿形误差控制方法及装置

摘要

一种用于蜗杆磨床的齿形误差控制方法及装置，其特征在于所述的装置主要包括修整器、光学系统、CCD像传感器、计算机数据采集和处理系统、红外线发射器、感应器和数控系统。修整器位于最上方，光学系统安装在机床防护罩内，砂轮和ZK蜗杆之间；CCD像传感器、计算机数据采集和处理系统位于砂轮的另一头便于接收信号，红外线发射器安装在工作台左边，感应器固定在工作台的右侧。本发明通过CCD投影测量和红外感应技术，更方便更精确地掌握砂轮磨损情况，对刀准确与否以及所需的纵向进给量，实现ZK蜗杆的齿形误差控制。

主权项

一种蜗杆磨床齿形误差控制方法，其特征是它包括以下步骤：首先，向数控系统输入需加工蜗杆的模数、直径系数和头数，数控系统自动计算得出相应的分度圆、齿顶圆、齿顶厚度和齿高尺寸；其次，用CCD投影测量和红外感应技术测量砂轮的直径； 在机床防护罩内、砂轮和蜗杆之间安装一光学系统，既能在不进给时照射到砂轮分度圆和齿顶，又能在进给时照射到砂轮和蜗杆并存的区域；光源采用红外光，抗干扰性强，光通过光学系统形成了光幕，光幕射向砂轮，此时磨床是停止运动的，目的在于成像稳定；CCD像传感器、计算机数据采集和处理系统位于砂轮的另一头，射向CCD像传感器的平行光被砂轮挡住一部分，因此CCD像传感器输出的信号有一个缺口，缺口各边的长度与砂轮的尺寸有一一对应的关系，利用计算机数据采集和处理系统得到缺口对应的CCD像元数，CCD像元数与理论计算值对比是否在误差范围内，如果超出范围，就使砂轮高速旋转但不纵向进给，使用砂轮修整器修整； 第三，纵向进给砂轮，在距离蜗杆齿顶外圆3‑5 mm处停下，以便于后期进给，测纵向进给量；如果在蜗杆的齿槽内停下，需要先退后再继续进给；打开光学系统，光通过光学系统形成的光幕射向砂轮前部和蜗杆的螺旋齿部分；射向CCD像传感器的平行光被砂轮前部和蜗杆的螺旋齿部分挡住一部分，因此CCD像传感器输出的信号有缺口，利用计算机数据采集和处理系统得到缺口对应的CCD像元数，经过计算可以得出两侧间隙；间隙哪边大就往哪边移动，移动量也可以通过间隙差算出；对刀完成后改用手动进给；第四，在工作台左边安装一红外线发射器，它的发射灯管设计成一圈圈向外扩散的形状；根据蜗杆的齿顶圆直径来选择哪一组发射灯管，使红外线正好落在蜗杆的齿顶圆上并被感应器接收；感应器固定在工作台的右侧，含有光敏电阻，红外线照射的时候光敏电阻的阻值很小，当物体经过时有阴影出现，它的阻值发生变化进而产生交流电；在纵向进给到砂轮齿顶与蜗杆齿顶外圆重合时感应器中的光敏电阻感应光线变化并放大信号反馈给数控系统；砂轮暂停，数控系统记住该纵向位置，砂轮退出，工作台移到左侧起点开始磨削。