滾齒機加工大周期誤差的開環數控誤差補償裝置制造方法及圖紙

一種滾齒機加工大周期誤差的開環數控誤差補償裝置，包括工控機，還包括與所述工控機的信號輸入端相連接的誤差補償傳感信號輸入控制裝置，與所述工控機的信號輸出端相連接的誤差補償傳動裝置，所述誤差補償傳感信號輸入控制裝置的傳感端與滾齒機的分度裝置相連接，所述誤差補償傳動裝置的輸出軸與滾齒機的差動蝸桿軸相連接，本裝置可提高齒輪的加工精度，安裝簡單，易調整，操作方便，有較高的推廣價值。（*該技術在2011年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及滾齒機中的誤差補償裝置，具體涉及一種可降低滾齒機在滾齒過程中所產生加工大周期誤差的開環數控補償裝置。隨著機械工業對齒輪，蝸輪傳動精度要求越來越高，對滾齒機加工的周節累計誤差精度提出了更高的要求；另外，在采用“滾-剃-珩”工藝流程成批生產齒輪時，由于在剃齒和珩齒加工中會將一部分齒輪的幾何偏心誤差轉化為運動偏心誤差，故也要求滾齒加工具有較高的周節累積誤差精度，以免在剃、珩工序后公法線誤差超差。分析滾齒機加工過程可以發現，引起工件周節累積誤差的原因除工件安裝因素以外，另二個主要原因一是滾齒機分度傳動鏈的傳動誤差，二是滾齒機工作臺軸線漂移。另據參考文獻介紹，工件周節累積誤差的2/3是由滾齒機的分度蝸桿蝸輪副(特別是蝸輪的制造及安裝誤差)造成的。為減小誤差，目前有各種各樣的滾齒機補償裝置，來補償滾齒機分度蝸桿蝸輪傳動副的傳動誤差，以達到提高加工精度的目的?，F有滾齒機補償裝置有如下幾種型式蝸桿竄動式；行星齒輪式；凸輪擺桿式和以控制論觀點設計的消除傳動誤差的機械反饋裝置等。以上幾種裝置均是采用測量分度蝸桿蝸輪傳動副的傳動誤差來設計修正凸輪，并改裝機床來形成分度蝸桿的附加轉動或附加軸向竄動，從而造成分度蝸輪的附加轉動來達到補償傳動誤差的目的，且均存在機床改裝復雜，需精確銼削修正凸輪，安裝檢修麻煩等困難，有些裝置還存在著加工不同齒數的直齒輪需銼削不同升程凸輪的缺點，而且所有的現有滾齒機補償裝置由于存在測量方法問題，不可能對滾齒機工作臺軸線漂移進行測量，從而對由此產生的齒輪周節誤差進行補償。本技術的目的是提供一種滾齒機加工大周期誤差的開環數控誤差補償裝置，可克服現有技術的上述缺點，本裝置具有結構簡單，成本低，安裝使用方便，誤差補償效果明顯等優點。本技術的目的是這樣實現的構造一種滾齒機加工大周期誤差的開環數控誤差補償裝置，包括工控機及補償控制程序，其特征在于，還包括與所述工控機的信號輸入端相連接的誤差補償傳感信號輸入控制裝置，與所述工控機的信號輸出端相連接的誤差補償傳動裝置，所述誤差補償傳感信號輸入控制裝置的傳感端與滾齒機的分度蝸桿、蝸輪相連接，所述誤差補償傳動裝置的輸出端與滾齒機的差動蝸桿軸相連接。在上述本技術提供的滾齒機加工大周期誤差的開環數控誤差補償裝置中，所述誤差補償傳感信號輸入控制裝置包括與工控機輸入端相連接的零位電路、發訊電路、零位傳感器和發訊傳感器，所述發訊傳感器的傳感端設置在滾齒機分度裝置中的分度蝸桿上，其輸出接口與所述發訊電路相連接，發訊電路的輸出接口與零位電路的信號輸入接口相連接，所述零位傳感器的傳感端設置在滾齒機分度裝置的分度蝸輪上，其輸出接口與發訊電路相連接，發訊電路的輸出接口與零位電路的導通控制接口相連接。在上述本技術提供的滾齒機加工大周期誤差的開環數控誤差補償裝置中，所述誤差補償傳動裝置包括控制電路、步進電機、驅動電源和降速齒輪副，所述控制電路的輸入接口與工控機的輸出接口相連接，控制電路的輸出接口與步進電機驅動電源的輸入接口相連接，所述驅動電源的輸出接口與步進電機的輸入接口相連接，所述步進電機的傳動軸與齒輪副中的小齒輪軸相連接，齒輪副中的大齒輪軸與滾齒機的差動蝸桿軸相連接。在上述本技術提供的滾齒機加工大周期誤差的開環數控誤差補償裝置中，所述齒輪副中的大齒輪是一種消間隙齒輪。由本技術提供的滾齒機加工大周期誤差的開環數控誤差補償裝置，可在齒輪的加工過程中，根據齒輪周節誤差出現的規律，由工控機輸出相應的誤差補償值信號，驅動與滾齒機差動蝸桿軸相連接的誤差補償傳動裝置，對齒輪加工過程中出現的大周期誤差進行有效補償，從而減小了齒輪在滾齒工序中的加工的周節累積誤差，并能有效補償由于滾齒機的工作臺軸線漂移引起的類似幾何偏心性質的周節累積誤差，為后續工序的加工質量打下良好的基礎，提高了齒輪的精度，本裝置安裝簡單，效果明顯，易調整，操作方便，可靠性高，有較高的推廣價值。以下結合附圖，用實施例進一步說明本技術，附圖中附圖說明圖1為本技術滾齒機加工大周期誤差的開環數控誤差補償裝置的組成結構原理示意圖；圖2為圖1中發訊電路原理示意圖；圖3為圖1中零位控制電路原理示意圖；圖4和圖5為本裝置中消間隙齒輪的主視圖和A-A剖視圖。如圖1所示，本裝置包括工控機1、發訊電路2、8、發訊傳感器9、零位電路3、零位傳感器10、控制電路4、步進電機5、驅動電源6和一對降速比i＝4的齒輪副7；在工控機1的輸入端連接有零位電路3，發訊傳感器9的傳感端設置在滾齒機11分度裝置的分度蝸桿上，其輸出接口與發訊電路2相連接，發訊電路2的輸出接口與零位電路3的信號輸入接口相連接，所述零位傳感器10的傳感端設置在滾齒機分度裝置的分度蝸輪上，其輸出接口與發訊電路8相連接，發訊電路8的輸出接口與零位電路的導通控制接口相連接；所述控制電路4的輸入接口與工控機1的輸出接口相連接，控制電路4的輸出接口與驅動電源6的輸入接口相連接，驅動電源6的輸出接口與步進電機5的輸入接口相連接，步進電機5的傳動軸與齒輪副7中的小齒輪軸相連接，齒輪副7中的大齒輪軸與滾齒機的差動蝸桿軸d2相連接，在本裝置中，采用光電傳感器來發出檢測信號。在使用本裝置時，先在滾齒機分度蝸輪蝸桿的傳動誤差補償曲線中，選定一點作為補償起始點，再將其對應的工作臺位置標定為零點，在這個零點位置處設置零位傳感器10和零位電路3，作為誤差補償的基準，從滾齒機差動掛輪箱中取下差動掛輪架，在原安裝差動掛輪架的位置安裝重新設計的托架，在托架上裝上步進電機5，步進電機5的傳動軸與滾齒機差動系中的d2軸(滾齒機差動系差動蝸桿輸入軸)通過一對降速比i＝3-6(通常選擇降速比為4)的齒輪副7相連接，齒輪副7的主要作用是起系統連接作用，同時也可降低步進電機5的脈沖當量，為消除齒輪副在正反轉過程中的傳動間隙，需將齒輪副7中的大齒輪設置成消間隙齒輪如圖4、圖5所示。本裝置的誤差補償工作原理首先精確檢測并擬合出滾齒機分蝸輪蝸桿傳動誤差曲線，然后將相應的補償曲線按分度蝸輪轉角離散化，并存入工控機1的EPPROM中；在加工直齒時，根據加工齒數按加工斜齒配置分齒掛輪及選擇差動離合器，根據加工中分度蝸輪的不同轉角，用工控機1查找出相應轉角的補償脈沖值，并輸出信號給控制電路4，由驅動電源6驅動步進電機5高速正反轉，將相應誤差修正量經齒輪副7，輸入到d2軸上，此補償運動經滾齒機差動蝸輪蝸桿副傳遞，在滾齒機運動合成機構中與主運動合成，經分齒掛輪a、b、c、d、e、f和一對錐齒輪，共同驅動分度蝸桿，這樣，分度蝸桿除主運動外，還迭加了一個從差動傳動鏈來的高速附加轉動，從而使分度蝸輪產生附加轉動來補償其傳動誤差。具體操作過程首先向工控機1輸入要加工的齒輪齒數，由工控機1根據存入的離散化的分度蝸輪蝸桿傳動誤差補償曲線及相應的脈沖當量計算出相應于分度蝸輪每齒的補償正反轉步進脈沖數；按下補償開關后，在工作臺轉到設定零位時，零位傳感器10和發訊電路9向零位電路3發出補償允許開關信號，這時補償系統開始工作，由發訊傳感器8在分度蝸桿每轉一周時，發出一個信號，經由發訊電路2處理后送至工控機1，由工控機1中的累加器計算出分度蝸輪距離零位的轉角，然后根據分度蝸輪轉角查得相應誤差修正脈沖量，接著由控制電路本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種滾齒機加工大周期誤差的開環數控誤差補償裝置，其特征在于，包括與工控機（１）的信號輸入端相連接的誤差補償傳感信號輸入控制裝置，與所述工控機的信號輸出端相連接的誤差補償傳動裝置，所述誤差補償傳感信號輸入控制裝置的傳感端與滾齒機的分度裝置相連接，所述誤差補償傳動裝置的輸出軸與滾齒機的差動蝸桿軸相連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：葛宇，
申請(專利權)人：葛宇，
類型：實用新型
國別省市：94[中國|深圳]