用于数控成形砂轮磨齿的齿轮装夹偏心误差自动补偿方法

摘要

本发明公开了一种用于数控成形砂轮磨齿的齿轮装夹偏心误差自动补偿方法，在数控机床的X轴上将触发式传感器的测头朝向齿轮一侧安装，触发式传感器与接口板、NC系统、后方的终端控制台依次连接，NC系统还通过伺服系统与机床的各个运转控制部分连接，利用上述的装置按照以下步骤实施，步骤1、进行偏心检测；步骤2、对偏心进行调整，NC系统通过伺服系统向机床发出指令，然后利用机床Y轴平移砂轮，使砂轮轴向截形的对称线与齿槽对称线重合，再使砂轮沿齿轮的径向方向进给，砂轮轴向截形与齿槽的径向截形完全吻合，即成。本发明的方法，步骤简单，调节效率高。

主权项

1.一种用于数控成形砂轮磨齿的齿轮装夹偏心误差自动补偿方法，其特征在于，该方法依赖一种在机测量装置，其结构是，在机床的X轴上安装触发式传感器，该触发式传感器的测头（4）朝向齿轮（3）一侧，触发式传感器通过接口板（5）与NC系统（6）连接，NC系统（6）与后方的终端控制台（7）连接，NC系统（6）同时还通过伺服系统（8）与数控机床上的各个运转控制部分连接，利用上述的装置，按照以下步骤实施：步骤1、进行偏心检测使得齿轮在机床C轴的驱动下做分度运动，测头在机床X轴的驱动下与齿轮基准带外圆接触并产生触发中断信号，记录触发时刻机床X轴的坐标值Lxi和齿轮绕机床C轴的转角γ_i，将L_xi和γ_i转换成齿轮外圆各点处的直角坐标值(X_i,Y_i,)其中的i=1,2,…,N，转换公式是：X_i＝L_xicosγ_i，    （1）Y_i＝L_xisinγ_i通过最小二乘法获得齿轮中心在机床中的坐标值(x₁,y₁)，$A=\mathrm{N\Sigma }{X}_i^2-\Sigma X_i\Sigma X_i$B＝N∑X_iY_i-∑X_i∑Y_i令：$C=\mathrm{N\Sigma }{X}_i^3+\mathrm{N\Sigma }{X}_i{Y_i}^2-\Sigma (X_i^2+{Y_i}^2)\Sigma X_i,$    （2）D＝N∑Y_i²-∑Y_i∑Y_i$E=\mathrm{N\Sigma }{X}_i^2{Y}_i+\mathrm{N\Sigma }{Y_i}^3-\Sigma (X_i^2+{Y_i}^2)\Sigma Y_i$$a=\frac{\mathrm{EB}-\mathrm{CD}}{\mathrm{AD}-\mathrm{BB}}$则有$b=\frac{\mathrm{AE}-\mathrm{BC}}{\mathrm{BB}-\mathrm{AD}},---\left(3\right)$$c=-\frac{\Sigma (X_i^2+{Y_i}^2)+\mathrm{a\Sigma }{X}_i+\mathrm{b\Sigma }{Y}_i}{N}$即齿轮中心在机床中的坐标值为：$\begin{array}{c}{x}_1=-\frac{a}{2}\\ y_1=-\frac{b}{2}\end{array};$步骤2、对偏心进行补偿数值e表示齿轮中心O₁与工作台回转中心O之间的偏心量，α为基准齿槽上A点在砂轮轴向截形的对称线X轴上时OO₁与OA的夹角，此时OA与O₁A的夹角为β，O₁A为齿轮的齿根圆半径r_f；通过上一步获得的齿轮中心在机床中的坐标值(x₁，y₁)，则偏心量e及偏心角度α、β通过下式计算得到：$\alpha =\arctan \left(\frac{x_1}{y_1}\right),e=\sqrt{X_1^2+y_1^2},$则$\beta =\arcsin \left(\frac{e}{r_f}\sin \alpha \right),$    （4）然后，NC系统（6）通过伺服系统（8）向数控机床发出指令，利用机床Y轴平移砂轮，使砂轮轴向截形的对称线与齿槽对称线O₁A重合，再使砂轮沿齿轮的径向方向进给，砂轮轴向截形与齿槽的径向截形完全吻合，即成。