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　　超精密标准齿轮磨齿齿距工艺技术的研究录要…………………………………………………………………………………一,,,,,,,,………………………………………………………………………………………………………………,,绪论………………………………………………………………………………………………………………, ,言……………………………………………………………………………,, ,, ,世界齿轮发展情况……………………………………………………,, ,, ,我国齿轮发展情况……………………………………………………,, ,齿轮加工的研究………………………………………………………………,, ,, ,齿轮加工的概况………………………………………………………,, ,, ,高精度齿轮加工的研究………………………………………………,, ,精密分度的研究……………………………………………………………, ,,, ,, ,齿距偏差……………………………………………………………, , ,,, ,, ,精密分度……………………………………………………………, , ,,, ,本文研究意义及内容………………………………………………………, ,,, ,本章小结……………………………………………………………………, ,,,,,,,磨齿机分度系统的研究……………………………………………………,, ,,,,,磨齿机分度原理……………………………………………………, ,,, ,安装误差的分析……………………………………………………………, ,,, ,分度盘精度…………………………………………………………………, ,,, ,, ,偏心分析……………………………………………………………一,,, ,。 ,齿距误差传递………………………………………………………一,,, ,本章小结……………………………………………………………………, ,,减少齿距误差的两种手段…………………………………………………………,,, ,使用正弦消减办法提高,,,,,磨齿机分度精度…………………………, ,,, ,, ,正弦消减法…………………………………………………………一,,, ,, ,设计搭建分度板齿距偏差测量装置………………………………, , ,,, ,, ,分度板检测…………………………………………………………, , ,,。 ,, ,加工检验……………………………………………………………, 。 ,, ,,,,,磨齿机上应用多齿分度……………………………………………, ,,, ,, ,多齿分度盘…………………………………………………………, , ,,, ,, ,多齿分度盘优缺点…………………………………………………, , ,, , ,装多齿分度盘理论分析…………………………………………,,,

　　大连理工大学专业学位硕士学位论文, ,本章小结……………………………………………………………………,,,,仑…………………………………………………………………………………………………………, , ,,考文献…………………………………………………………………………,,,,谢………………………………………………………………………………, , ,,

　　人连埋,,人‘ 、≯冬‘业。 、 , ,他硕, ‘学位沦文绪论, ,言轮是能相互啮合的有齿机械零件,在机器设备中应用广泛,具有速比范围大、功范围广、结构紧凑可靠等特点。现代齿轮加工技术已经达到非常高的水平,齿轮可加的直径从,毫米到,,,米,模数范围从,, ,,,毫米到,,,毫米,转速传递可达十万转,钟,劂周速度最高叮以达到,,,米,秒,传递的功率可达近十力’千瓦。它主要应用于运传递和动力传递,存机械传动过,翟巾,齿轮作为最币要的荩础零部件的‘种,在农业,、 ,,的各个领域中被广泛应用。 , ,界齿轮发展情况于齿轮的历史,可以追溯到公元前,对已有史料的研究中,所熟知的古希腊哲学亚里士多德,在公元,订三百多年自,的《机械问题》这一著作早,就对金属齿轮通过彼之间转动,来发生运动传递进行了论述。在我国公元日, ,, ,,,,,,,,年就已经开始使用齿了, ,“西省出上的苦铜齿轮是迄今为止发现的最古老齿轮¨ ,,指南车也是使用齿轮的个例子,只是由于当时冶炼技术有限,所使用的齿轮工件,大多都是使用木头制作,就使得其传动过程中的扭矩不大,应用的范围有所限制。学家在,,世纪木爿 ‘研究出相对合适的齿形来,利用研究出来的齿形所制造的齿轮够比较币确传递相应的运动。而齿轮逐渐的应用于日常的生活和生产中是在,世纪的洲,, , ,,’ ,命之“。最‘ ,,被』 ’ 。泛认,,,的,,,,,,,寸,,匕、 , ,要是摆线齿轮,后水随着技术的发展人们 ,√ ,,始逐渐使川齿形是渐√,,线的齿轮,渐渐地人,, ,、 ,史多地使用渐』 ,,线齿轮而摆线齿轮逐被淘汰。,,,,年欧洲人首先提出论点,能够利用渐开线作为齿轮的齿形曲线【 ,,。其中欧洲,, ,,,,,在,,,,年公丌发表了非常著名的齿廓啮合基本定律,,,是他第一次提出,齿接触点的公法线一定通过中一心连线上的节点,这一理论对齿轮齿面啮合时的相关状和齿轮齿向啮合时的接触点轨迹情况进行了阐述,这对渐丌线齿形应用作出重要贡献。不同齿数的齿轮在压力角改变时的渐丌线齿形,是德国科学家,,,,,在,,,,年提出【,, ,,,,,的这种压力角改变时的渐丌线齿形的相关研究为现代变位齿轮发展做了很的理论基础。了,,世纪,为了提高齿轮,扛产率, 以解决工业化的批量生产问题,科学家们开始“,腱成法术,, “ ,,从,彤为渐,,线的,, , ,,齿轮卜 ,,棚心的茯,轮机床和村,天的齿轮加工刀具逐渐的相继产牛。渐丌线齿轮存同类齿轮中显示卅了其巨大的优越性,使之成为应用超精密标准齿轮磨齿齿距,,艺技术的研究支, ‘ ’泛的撕轮。 ,,,,,, ,蜒¨ ,,,, ,惠特沃思获得蜗轮滚齿机的≥利∞,, ,,,年,席勒取得,,叶,齿轮滚齿机的专利,,,美困的费洛斯于,,,年制成了捅齿机【 ,。这一时期出现的滚机和插齿机,解决了高精度齿轮的批量生产问题。 ,,,,年,美国科学家比尔格拉姆研出了利用单刨刀按展成法加工的直齿锥齿轮刨齿机一,, ,,,,年,美国的比尔设计出了刀盘铣削直齿锥齿轮机床,,,。二十世纪初,普弗利用为差动机构,在普通的滚齿机上。 ,,出所需要的斜齿齿轮,这一改变使得滚齿机加工齿轮得到更广泛发展,逐渐占据主地何。 ,个批纪初,英罔科学家首先提出了圆弧形齿形的概念,二十多年后,美国怀德哈伯最先提出圆弧齿廓的齿轮, ,¨ ,这种圆弧齿廓的齿轮在工业生产和同常生活中被‘泛应用, 闩益被人们所重视。了,二,,世纪初, 因为汽车工业的发展需要,各种齿轮加工机床相继问世。 ,,,,年,凼人制造,,Ⅷ时带有两把刨, ,的的刨齿机¨ ,】 ,又在,,,,年制造出弧齿锥齿轮铣齿机,,’ ,,,,年,第, 台准渐,,,线齿锥齿轮铣齿机问世,,川, ,,,,年,荚,瑚义研制出第一台齿机,,,,, ,,,,年研制出可以把直齿锥齿轮一一次拉削成形的拉齿机, ,二次世界大战期,’ 白,,满足航空、业需要,发展研制了弧齿锥齿轮磨齿机【 ,,, ,,,,年,瑞士的厄利康公司研制延长外摆线齿锥齿轮铣齿机【泊,, ,,,,年研制出第一台珩齿机Ⅲ,,了二十世纪,,年代之后高精度齿轮技术得到了飞速发展,德国利用“,,,,,,,,,,,, ’研制成功高精度渐,丌线标准齿轮,其,,,以上的齿轮可以达到二级精度。法国制造的格磨齿机可以磨制出相当于我国,级精度的精密齿轮,,,】 。 由美国,,,,,,,,,,,,,,,公研制的滚齿机,滚切扇形齿轮的角齿距误差小于,” 【 ,,】 。美国,,,,,,,,,,,,,,,,根据 『竹,,切,灯,, ,勺,, 【,力, ,去,研制¨ ,的高精度,,,,齿轮,被使用在,,,,,斯纳克洲际导弹中 ,,,,其中齿距单项精度达到,级,这种齿轮的精度号称世界第一,可以很好地提高导弹打击精度。,, ,, , ,,马际市场一,,乜现了新型高精度中、小模数的磨齿机,分度误差均在,,”左右。瑞,, ,,,,公司,,产的蝶形砂轮磨齿机,其加一,,精度可达,,,,级,瑞士,,,,,,,,,公 ,,】 ,卜产的蜗杆砂轮磨齿机,加工精度可达,,,级,联邦德国,,,,,,公司生产的锥面砂磨齿机,加工精度可达到,,,级,,。, ,, ,我国齿轮发展情况中国建立之后, 出于多年的战争和历史原因, 当时基本上没有像样的工业, 当然就没仃尘』弦齿轮,,, ,, ,,伍经过第‘个和第二个血年计划的努力,我国初步形成了一包括机床、汽车、工程机械、 电力设备、化工设备与通信设备等机械制造能力,于此时,齿轮制造业也随之, ,,速发展起来。大连理工大学专业学位硕士学位论文了上世纪,,年代,我国机床工具行业迅速发展, 已经具备批量生产常用齿轮的能【 ,,】 ,并且普通规格的齿轮机床与刀具、量仪也实现制造国产化。齿轮加工机床国产化达到,,,以上。在国家政策的大力支持下,逐步新建和扩建了大批齿轮和齿轮箱的专加工工厂,进一步提高了齿轮配套的生产能力, 同时,工艺技术和设备状况有所提高。海机床厂研制出,级精度的,,,,,型齿轮磨齿母机,其度机构使用,,,齿多齿分度盘,进后机床的分度误差减少到,” 。了上世纪,,年代,我国工业齿轮需求的飞速增长,为了解决当时齿轮机床生产力足与齿轮行业巨大需求之间的矛盾, 国家从国外购买了大量先进的齿轮加工设备,这引进的设备中包括当时世界比较先进的,,,,,,插齿机、 ,,,,,,,滚齿机、 ,,,,,,,,滚齿、 ,,,,,,,滚齿机、,,,,磨齿机和,,,,,,,,,磨齿机等。经过这些设备的引进和技术提高, 当时我国的重载硬齿面齿轮可以达到国标,级到,级,而剃齿机床加工出的齿其精度能够达到,级到,级,农机中使用的齿轮加工精度达到,级到,级【 ,,,。我国技人员通过对国外技术的学习,对国产设备进行一系列很理化改造,大幅度提高我国齿加工业的能力和水平,例如秦川机床厂对,,,,,,型磨齿机,见图,, ,,改进之后,其读盘单一尺距误差达到为,,,,齿距累积偏差为,,,,工作精度可达,,,,,, ,,“渐开圆柱齿轮精度”所规定的,, ,级精度【 ,引。长春光学精密机械研究所王立鼎团队在对国产齿机进行精化改造后,在,,,,年成功研制出的超精密标准齿轮相当于,,,,,,,标准,级精度口,,。上世纪,,年代初,我国已基本上形成了一套比较完整的齿轮工业制造体系, 国内齿工艺得到普及。利用当时的磨齿工艺和磨齿设备生产的为主轴箱制造的齿轮,齿轮度等级可以达到,,,,,,,, ,,标准中的,, ,级【 ,,】 ,而且噪音低,无异响,其水平世界进。然我国的某些齿轮制造技术方面比较突出,但是就整个齿轮工业而言,与世界水仍有比较大的差距。美国、前苏联、德国、英国和法国等老牌工业国家在齿轮制造方仍然具有绝对优势。特别是美国,在齿轮加工与检测方面发展最为迅速,技术也最为进。相对于国外齿轮工业,对于高效率、高精度和高硬度的齿轮制造技术以及在线检技术明显落后,齿轮测量中心也无法实现国产化,测量效率和测量精度也都相对较低。时由于质量控制、材料性能及技术和设备方面所存在的问题,使国内制造的齿轮整体量比较差、可靠性比较低,寿命也比较短,齿轮制造精度与国外同类产品相比较普遍,, ,个等级。入,,年代,很多国内加工齿轮的企业已经具备了加工国标标准,级齿轮的水平,时国标标准,,,级精度的齿轮作为普遍工业生产的经济精度【 ,,,。当时经济的迅猛发展超精密标准齿轮磨齿齿距工艺技术的研究动了机械行业的迅速发展。摩托车、轿车和客车行业发展迅速,其中摩托车产量世界一。先后引进了,, ,,,、 ,,,,,,公司生产的规格最大的磨齿机,有力配合了我国船舶制业对大齿轮的需求,使我国船舶制造业迅速提升至世界第三的位置【 ,,。部分齿轮厂的轮工艺水平已达到世界领先。但在起重运输机械减速器、通用减速器等方面,其设备制造技术相对落后。入,,世纪,随着我国加入,,,,各行各业迅猛发展,齿轮行业也迅速发展起来。,,,年齿轮全行业产值为,,,亿元人民币, ,,,,年为,,,,亿元人民币Ⅲ,,到了,,,,底,我国齿轮市场交易额已经超过了,,,,亿元人民币,预计到,,,,年,这一数字将一番,达到,,,,亿元,年平均增长率超过,,,,使我国成为齿轮加工和齿轮消费的界大国。 国内的齿轮行业主要包括专业工业用齿轮、专业车辆用齿轮和通用工业用齿三种主要种类。其中车辆齿轮使用量最大,总额占整个齿轮市场的,,,,在车辆齿轮,汽车齿轮占有量又占总量的,,,【 ,,,,可见汽车用齿轮在齿轮业中的重要地位,能够到整个齿轮市场的四成,然而直到,,,,年, 国内的齿轮行业仍然面临,产业集中度低、技术含量高附加值产品数量低、专利产品数量低、企业对技术研发投入低等一系列问【 ,,,。 国内的齿轮研发周期长、使用寿命低、齿轮工业相关技术滞后于国外十年到十五,这导致我国齿轮仍然大量依赖进口, ,,,,年全行业进口总额高达,,, ,亿美元,其中车自动变速器一项进口就高达,,, ,,亿美元,,, ,,形势相当严峻。国齿轮制造业当前已经形成门类齐全、技术成熟、规模较大的齿轮制造企业一千家,其中骨干企业,,,余家,年产值亿元以上的企业,,余家【 ,,。例如,上海汽车股有限公司汽车齿轮总厂、南京高精齿轮集团有限公司、重庆齿轮箱有限责任公司、綦齿轮传动有限公司、宁波东力传动设备股份有限公司、杭州前进齿轮箱集团有限公司陕西法士特齿轮有限责任公司等,年销售额都在,,亿,,,,亿元之间【 ,引。此外,在高精齿轮研究方面,长春光学精密研究所、 中国秦川机床厂发展股份有限公司和汉江工具限责任公司等单位【 ,,】都具备了一定的水平和能力。前我国齿轮行业正由低端向中端转变, 已经研制出部分高端产品。但是我国齿轮业还不能完全满足重点工程和重点行业的配套要求【 ,,, 比如,钻井平台、核电、高速车、大型船舶、大型工程机械、军工航天等。这已经成为制约我国部分重大装备研制发的瓶颈问题。大连理工大学专业学位硕士学位论文金,,车零部,, ,,,, ,, ,,,泥建麓伊械,,,工业机械, ,, ,,,,,一一”……一托车, , ,,,,,, ,齿轮应用行业分布状况,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,照产品用途,齿轮产品大体上可以分为三类, 即,车辆齿轮、工业齿轮和齿轮加和试验设备【 ,,,,如下表所示,,, ,齿轮产品分类,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,超精密标准齿轮磨齿齿距工艺技术的研究, ,齿轮加工的研究 , ,轮加工的概况用齿形生产方式有两大类,一种是无切屑生产方式,另一种是切削生产方式【 ,¨ 。切屑生产方式具体又可以分为,模锻生产方式、热轧生产方式、冷挤生产方式、粉末金生产方式和铸造生产方式等。而在实际生产中切削生产方式又可以分成齿轮成形加法和齿轮展成加工法等,成形法应用范围较窄,,,,只在大型无槽人字齿轮、齿轮拉刀内齿轮加工中适用。使用最多也最广泛的是展成法加工齿轮,展成法主要包括滚齿、齿、剃齿、珩齿和磨齿等。,,滚齿是在滚齿机上,利用滚刀滚齿相当于一对螺旋齿轮的啮合。利用精度较的滚齿机和精度较高的滚刀生产加工出的齿轮最高可以达到国标标准的,级。 同时滚机可以生产渐开线、圆弧等各种齿形种类的齿轮。滚齿机发展到今天各种制造方法包,为了能够改善滚齿机的加工效率,发明了多头滚刀刀具。为提高使用寿命而利用硬齿面滚齿技术。为了提高效率,在滚齿机数控化或普通滚齿机上安装数显装置。大型齿轮滚齿技术发展趋势是综合性加工。,, ,滚齿工艺简图,, , ,,,,,,,,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,插齿技术在工业制造齿轮中,使用特制的工具能够生产出例如内齿轮与多联轮‘ ,,,等很多种其他种类的齿轮。大连理工大学专业学位硕士学位论文,》,,,削运动胚是让刀运动,,了,,, ,, ,,,, ,插齿工艺简图,, , ,,,,,,,,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,齿加工具有加工效率和精度高等特点,二十世纪初美国首先开始使用【,…。磨齿加工齿轮的方法相比较,剃齿加工齿轮有成本较低、生产效率较高、加工齿轮的面效果较好等优点, 因此广泛应用于齿轮加工工业生产中。,,珩齿加工可以提高齿轮齿面质量,属于齿轮齿面光整的生产方法,珩齿加工法更多的应用于精度比较低的齿轮生产,能够很好的改善齿面粗糙度,但提高齿轮精的能力比较有限。在上世纪,,年代推出的蜗杆式珩轮珩齿工艺,,, ,,珩轮齿形可以精成形,珩轮精度高,珩齿切削速度高,修正轮齿误差能力强。,,磨齿是齿轮的精加工方法,是获得高精度齿轮最有效和可靠的方法。磨齿用轮对齿面进行磨削,磨齿可以磨削齿面淬硬的齿轮,消除热处理变形,提高齿轮精度。轮的磨削方法有很多,但主要可分为展成磨削法和成形磨削法两大类。分别包括,碟砂轮磨削,大平面砂轮磨削,锥形砂轮磨削,蜗杆砂轮磨削和成形砂轮磨削等。碟形砂轮磨齿和大平面砂轮磨齿,精度可达,级甚至更高,但效率都比较低。用碟形砂轮磨齿,其砂轮形如碟子,用突起的砂轮边缘圆角或圆环磨齿,有,,和。两种加工方式。而大平面砂轮磨齿的加工方法却是一次磨削一个齿面, 当一个齿面磨一次之后会自动进入下一个同侧齿面进行磨削,这样依次磨削齿轮的一侧齿面, 当整一侧齿面被加工完成之后,才能重新装夹进行另一侧齿面的磨削加工。被加工齿轮的距累积误差由磨床的分度误差决定, 因此齿轮磨床的分度误差在齿轮加工中起到非常要的作用。超精密标准齿轮磨齿齿距工艺技术的研究,, ,蝶形砂轮磨齿工艺简图,, , ,,,,,,,,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,≮彩,≮ ,∽,,一,,,, ,大平面砂轮磨齿工艺简图,, , ,,,,,,,,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,利用锥形砂轮磨齿机进行磨齿加工的时候,被,,,,齿轮的齿距精度由锥形砂轮磨机的分度精度来决定。锥形砂轮磨齿机工作时的砂轮同被,,,,,,齿轮之间,就像齿条与轮之间相啮合那样,循环往复进行工作。使用锥形砂轮磨齿机进行磨齿加工可以达到标标准的,级到,级精度,并且可磨削大齿轮,效率较高。,, ,锥形砂轮磨齿工艺简图,, , ,,,,,,,,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,蜗杆砂轮磨齿工艺简图,, , ,,,,,,,,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,大连理工大学专业学位硕士学位论文利用蜗杆砂轮进行磨齿加工是加工刀具与生产的工件之间有一个固定的转速比,行接触加工的加工方法。这种加工方法工作效率比较高,加工出来的齿轮精度也比较,可以达到国标标准的,级到,级精度‘,,,,只是蜗杆砂轮刀具的砂轮修整相对比较麻。成形磨齿与片铣刀铣齿方法基本相同, 即以砂轮代替成形铣刀。机床简单,生产率高,但成形磨齿的砂轮修整较复杂,为此国内外已研制了数控修整装置【,,,。,, ,成形砂轮磨齿工艺简图,, , ,,,,,,,,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,, ,高精度齿轮加工的研究为重要的机械基础元件,齿轮加工精度的提高不仅具有十分重要的经济价值, 同具有十分重要的社会价值和战略意义,齿轮精度的提高,可以改善我国齿轮生产加工的生产能力和生产质量,从而提高国家制造业的水平。高精度齿轮可以用来做标准齿,也叫测量齿轮使用,在齿轮生产中是不可或缺的综合检验标准元件,是齿轮测量的体基准,精度要求非常高,需要高于被测齿轮,,,,,个等级精度Ⅲ】 。生产车间使用标齿轮一般在,级,,,,级精度,计量室用标准齿轮需要,级,,级精度水平,而基准级标齿轮的精度则要不低于于国标标准的,级精度【,,,。超精密标准齿轮,尤其基准级标准轮对于我国的齿轮检测方面是非常重要的,具有十分重要的现实意义。基准级标准齿对提高齿轮制造十分重要,通过基准级标准齿轮来检验齿轮检测的测试系统的精度,确定齿轮精度,才有可能提高齿轮加工精度。所以超精密标准齿轮是国家高精度齿轮司和齿轮量仪公司不可或缺的零件。为加工高精度齿轮十分困难,所以当前在世界范围内能够提供,级精度的齿轮企并不多见,主要有,超精密标准齿轮磨齿齿距工艺技术的研究国,,,,公司在,,年代制造的高精度齿轮【,,】 , 已经全面达到,,,标准的,级精度,国,,,,公司生产的,,,,,,数控成型砂轮磨齿机,图,, ,,能够磨制,,,级精度的齿【,,,,其中螺旋线精度更是达到,,,级精度水平。,, ,,,,,,成型砂轮磨齿机,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,国,,,,,,,公司生产的,,,,,蜗杆砂轮磨齿机,图,, ,,,磨模数,,,,,,的齿轮,部分参数可达,,,,,,,级,,,】 ,该公司生产的,,,,,,数控圆柱,圆锥齿轮磨齿机磨齿度可达,,,级。 ,,,,,,,公司开发的,,,,,数控大平面砂轮剃齿刀磨齿机,图,, ,,,不能够对齿轮刀具剃齿刀进行磨削加工之外,而且也能够对高精度的标准齿轮进行磨削工,这种数控大平面砂轮剃齿刀磨齿机所磨削的齿轮最高能够达到,,,标准中的,精度,美国,,,,,公司有能力制造模数,,,、 ,,,标准,,,级圆柱齿轮,,,,,还有美国,,,,,,,,,,,,,, 、 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,等国际性的大的齿轮生产工厂,所加出来的标准齿轮号称其精度能够达到,,,,标准中的,,级精度,个别的还可以达到,级。愚图,,,,,,,蜗杆砂轮磨齿机,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,过,,, ,,,,,,大平面砂轮磨齿机,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,大连理工大学专业学位硕士学位论文士,,,,,,,,公司生产的,,,, ,,,数控珩齿机,图,, ,,,加工出的精密齿轮,其精可以达到,,,,,,,, ,,,中的,,,级精度,,,,瑞士,,,,公司生产出相当于,,,标,, ,级之间的标准齿轮产品【,,】 ,利用欧洲的,,,,,,,,,公司所生产制造出的金刚滚轮,图, ,,,,来加工磨削砂轮其本身的精度甚至能够满足,级到,级精度,这家企业之后又制出了胀,型涡轮蜗杆磨齿机,图,, ,,,,利用这一类型涡轮蜗杆磨齿机加、齿轮的齿数为,,、齿轮齿宽为,,毫米的直齿轮,加工所消耗的时间仅仅需要,,,,廓精度能够达到,,,级精度。了,蠢,, ,,高精度滚轮,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,, ,,,珩齿机,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,蜗杆砂轮磨齿机,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,本、意大利和英国的部分公司也具有制造精度在,, ,级精度齿轮的能力。世纪,,年代初我国就已经具备了研制国标标准,级的标准齿轮, 当时长光所王立团队在对,,,,,磨齿机进行升级改造之后,加工出了,级精度的齿轮,至今仍然服役军事雷达上。 ,,年代中期,我国制研制出,, ,模和,, ,模的两种小模数高精度齿轮,精度达到,,,,,级, 当时已接近或达到世界最高水平【 ,,】 。陕西秦川发展股份有限公在,,年生产制造出了接近世界最高技术等级的,,,,,,数控涡轮蜗杆磨齿机床,图, ,,,,这种机床利用展成法和八轴联动技术,据介绍,,,,,,磨齿机可磨制国标标准的,超精密标准齿轮磨齿齿距工艺技术的研究精度齿轮。北京航空精密机械研究所、股份有限公司等一批有实力的大公司,轮的能力,但是产量非常有限【 ,,】 。江工具厂、哈一工股份有限公司、和北京齿逐渐拥有了制造国标标准的,级到,级精度,, ,,,,,,,蜗杆砂轮磨齿机,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,精密分度的研究 , ,距偏差谓齿距误差就是在以齿轮工作轴线为轴线,垂直于该轴线的平面内,通过齿高中的圆周上定义的,说明齿轮圆周上齿距分布不均匀。主要有以下的几个齿距误差,单齿距误差、齿距累积误差和齿距累积总偏差。,,单一齿距误差溅,,,, ,,齿距误差原理图,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,大连理工大学专业学位硕士学位论文谓单一齿距误差,就是指在齿轮的工作面上,牙齿的中间位置同其轴线上的实测差同理想值之间的差值,见图,, ,,,,其大小有正值也有负值。,,齿距累积误差距累积误差指的是,在任意选取的,个齿距中,理想弧长和弧长实测值之间的差,其理论值为, ,个齿距的单个齿距误差的代数总和,其大小有正也有负。,,齿距累积误差距累积误差指的是,齿轮其中一个齿面,任取其中一部分进行测量,所得到的最累积误差。这一误差指标没有负值。, ,, ,精密分度度盘是用来分度定位的,是一种精度相对较高的分度定位零件,正是它的分度精比较高,应用起来比较方便以及其自身构造简单等相关优点,而常常被使用在机床分定位基准方面,其精度直接影响被加工工件的齿距误差。因而分度盘也常常被应用在轮磨齿机上,来作为砂轮磨齿机的分度定位基准, 即通过安装使用分度盘来保证被加工件的齿距精度。,,,年,由瑞士马格公司生产的世界首台磨齿机上首先使用了分度盘,,,,。 由于分度的精度要求很高,加工和测量都十分困难,技术含量很高, 目前国际上也仅有瑞士的,,,公司、苏联莫斯科磨床厂、德国考勒毕公司、科勒休斯卡特公司、美国秘芝岸公司日本的辛庄史公司等公司能够生产加工制造分度盘。中国,上海机床厂于,,,,年开始,用改装的,,,,,平面磨床制造精密分度盘,此基础上, 自行设计制造了,,,,,型分度盘专用磨床和,,,,,型分度盘母机。 ,,,,,武汉机床厂开始研制精度较高的分度盘,在,,,,年使用单一齿距差为,,, ,,,累积误为,,,, ,,的分度盘,安装在,,,,,,型滚刀刃磨床上,加工出的滚齿刀等级已达到,,。秦川机床厂在上世纪,,年代参考国外的先进技术,对,,,,,,型齿轮磨床进行改进,用单一齿距偏差为,,,,齿距累积偏差为,,,的分度盘,改装之后的磨床加工精度可达到国标标准中,级到,级精度【 ,,,。我国分度盘技术经过多年的发展进步,其精度不提高,应用也更为广泛。 中国船舶工程公司旗下的,,,所,通过在普通的磨床上安装精度的分度盘,来加工工件前后两端里孔,在加工一端后进行,,度旋转头,对另一的里孔进行精密加工时,能够大幅度缩小被加工两端里孔的同轴度误差。利用机械方法分度中,除了使用分度盘外,还有一种精度更高的方法,那就是利多齿分度盘来进行多齿分度。 目前多齿分度是机械方法分度里面分度精度最好的。早上世纪,,年代末,美国就开始对多齿分度盘进行研制,美国的阿,咖格公司最早生产齿数为,,,牙的多齿分度盘,在,,,,年申请并获得专利。随后,德国、 日本、苏联以超精密标准齿轮磨齿齿距工艺技术的研究我国等少数几个国家也逐渐掌握了生产多齿分度盘的技术。虽然能够生产多齿分度盘国家很多,但美国的在这一领域的技术水平一直处于世界领先水平。国对多齿分度盘的研究开始于,,年代。到,,,,年年底,我国制造出直径长度达,,,,、牙数,,,牙的多齿分度盘,这种多齿分度盘的分度误差不高于,, ,” 。当时某部军工厂所制造出的多齿分度台,其水平状态下的分度误差为,, ,,” ,而把多齿分度台垂放置时,其误差可达,, ,,” 。经过长时间不断地努力和发展,到今天,我国已经能够掌非常成熟的多齿分度盘的相关技术,可以制造加工出,,,牙、 ,,,牙、 ,,,牙、 ,,,牙、,,牙等一系列牙数的高精密多齿分度盘,其分度精度有的甚至可以小于,, ,” 。其中,,,的多齿分度盘分度精度最高可达,, ,,” 【 ,,。 ,,,。经过我国科学家们在这一领域不懈的努力研究,今天的中国在多齿分度盘方面,加工制造水平已与国外水平处于同一量级,达世界先进水平。, ,本文研究意义及内容前的齿轮制造业占据着举足轻重的地位,在行业规模方面它是机械基础件工业中大的,所以伴随我国机械制造业的不断壮大和快速发展, 国内各行各业对于齿轮的精要求也不断提高, 国防、计量和超精密加工等方面更是需要精度极高的超精密齿轮。时,高精度齿轮的生产能力也代表着一个国家的齿轮制造业的整体高度。因而,能够制加工出高精度的标准齿轮,对于我国制造业整体发展有着十分重大的代表意义。被加工齿轮的齿距精度作为齿轮精度检测指标中最主要的指标之一,对于它的研, 即研究减小齿轮的齿距精度有着十分重大的现实意义。本课题的来源是国家重点课,课题名称为“高精度标准齿轮及齿轮刀具制造技术” ,其主要内容包括对国产,,,,,齿机分度系统进行精化改进,使其分度精度从,级提高到,级,从而能够为生产,级度的磨齿母机提供相应条件。用国产,,,,,磨齿机加工高精度齿轮时,齿轮在磨床上的安装精度以及,,,,,磨机自身分度系统的加工精度是影响齿轮齿距精度的主要因素,其中其自身分度系统的度误差占主要误差。因此需要尽可能提高分度系统的分度精度。而分度板是分度系统分度元件,所以分度板的精度至关重要。课题针对,,,,,分度系统展开研究提高齿轮齿距精度。采取以下手段,,,计并搭建分度板检测装置来检测分度板。,,将测量的数据正弦消减处理,将安装位置进行误差补偿,进行实验,利用实数据进行验证。大连理工大学专业学位硕士学位论文,,使用多齿分度盘作为磨齿机的分度定位零件,通过分度精度提高的方式来改磨齿机分度系统的分度精度。, ,本章小结轮的生产制造能力可以从一个侧面反映国家的工业水平,本文第一步表述了齿轮造技术的整体研究过程。然后又描述了高精度齿轮的现有的技术情况和发展趋势,把内外实际状况进行比较,指出我国存在的问题。然后,对齿距偏差相关概念和控制齿偏差的分度元件进行了阐述。最后,介绍了本课题的研究内容和意义。超精密标准齿轮磨齿齿距工艺技术的研究,,,,磨齿机分度系统的研究, ,,,,,磨齿机分度原理轮主要有滚齿加工、插齿齿轮加工、剃齿齿轮加工、磨齿齿轮加工等方法。各种同的齿轮加工方法,其加工精度也不相同,都有其不同的特点。其中磨齿加工是最常的齿轮精加工方法。 由于,,,,,磨齿机具有传动系统运动链短,结构简单,影响精度节比较少等原因,本课题选用改造,,,,,磨齿机来进行加工试验。,,,,磨齿机是利用齿轮与齿条相啮合原理来进行加工的,利用装在磨齿机上的渐线凸轮决定被加工齿轮的齿面形状,通过马氏机构的间歇式运动,使得定位爪按照要间歇式的落入分度板的齿槽中,从而形成对,,,,,磨齿机分度系统的准确定位。,, ,,,,,磨齿机分度系统,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,型磨齿机分度系统的传动【 ,,】主要是电机带动蜗杆经两对锥齿轮使软轴,运,将运动传给软轴后端的蜗杆,,带动蜗轮,转动,蜗轮,前面装着一个凸轮,,后面一个销柱,。当工件头架每次行程的终了开始分度时,蜗轮刚好使凸轮顶起卡在分度槽中的定位爪,。此时,蜗轮后面的销柱,则转入四槽间隙机构,的一个槽中,并使转过,, ,转。这一转动经交换齿轮传给齿轮,、 ,,带动主轴转动,分度盘,,随即转过个角度。在凸轮继续转动时,定位爪又落下插入分度盘的下一个槽,完成一次分度运。大连理工大学专业学位硕士学位论文加工工件、主轴和分度板被同轴固定在一起, 即旋转过程中角度相同,所以工件度完全由分度板定位决定。因此,分度板定位的分度精度是影响齿轮齿距的直接因素。外,被加工工件安装位置和分度板安装初始位置,也都会影响到磨床的分度精度。, ,安装误差的分析件安装精度,主要指被加工工件安装后,与工件主轴之间的相对位置关系,这一差会直接影响工件的齿距精度,主要包括工件安装径向误差和工件安装偏摆引起的误。这两种安装误差,都会引起被加工工件的基圆误差,影响包含齿距在内的加工精度。面针对工件安装径向误差和工件安装偏摆引起的误差分别展开讨论。,,工件安装径向误差件中心轴线与主轴中心轴线相互平行,但是不同线时产生的几何偏心最大值勺,图,, ,所示。,, ,安装偏心,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,为工件主轴轴心, ,’为工件中心,令,,’ ,,,,工件分度圆压力角为略,第一齿置与,,’夹角为够,任意,齿的齿距累积偏差为,超精密标准齿轮磨齿齿距工艺技术的研究 ,,,, ,,,,,,缈,,,, ,,, ,,,,,, ,,,口分,, ,,中, 臼,丝,,,, ,为工件齿数。当勺,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,, ,,,,分,时, 即,,一口分一缈或,,,。一,一缈时,齿距累积偏差最小为,。式,,, ,,求导,,巳,,,,秒捌,,,,,,乡捌,,,,,。,,,,,缈,,—二一,,,乡,,,。一口分一缈或乡,,,,。一口分一缈, 即当,,,,。一口分一缈或,,,,。一,一缈齿距累积误差出现最值,带入式,,, ,,得,女剐, ,,,,托,血,协,,±磊去 ,’。 ,—上,, ,,,,,’ ,,,,“分,。 ,。 ,一上,, ,,,,“分齿距累积误差为,,,。 。 ,,,,枷。 ,,瓦,,,,, ,,为口。为定值,则任意齿齿距累积偏差可表示为,≈,‘,双,,,,,分,,,,秒,缈,,‘,觚,,,,,分,,, ,,,,,, ,,,,贫,,。舣,,,,,,妒,口分,—,,,,,,,—缈,,分,,, ,,,,口分过以上分析,可以看出,齿距累积误差与相对应的角度之间,可以利用正弦曲线方式来表示。,,被加工齿轮自身的中心线, 同工件主轴中心线之间的角度误差大连理工大学专业学位硕士学位论文加工工件中心线与主轴中心线之间的偏心,主要是由可调芯轴安装到主轴上时,面不平行导致偏摆而引起的偏心,芯轴的端面偏摆引起工件基圆偏心的大小为,≈,,,,,,,,,,, ,,,衄表示为端面振摆量,单位岬, ,表示被测量的测量位置半径,单位,,,,, ,表定位面和分度板端面的距离,单位,, ,,。,, ,安装中心线同回转线之间偏心,, , ,,,,,,, ,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,上面分析得知,被加工工件的齿距偏差受安装芯轴的影响最大为,,,,,,,,,,分,又为在一般情况下,齿轮的基圆偏心勺不大, 因此安装芯轴的影响并不是很大。但是在际工作中,很难找到合适的芯轴来满足过盈配合的要求,而且在安装过程中,装配起很困难,零件和芯轴孔之间的表面,也很容易受损。因此,使用密珠轴套来进行安装。,, ,密珠套,, , ,,,,,,, ,,,,,,珠套比较常见的应用在加工和检测时的安装过程中,它具有安装方便和精度高等点, 由宝石架和高精度钢球构成,其中钢珠的精度至关重要,通常所选用的钢珠圆度超精密标准齿轮磨齿齿距工艺技术的研究差小于,, ,,,,,直径大小为,,,,,左右。密珠宝石架大多选用铜材料,方便加工。工中使用密珠轴套,不仅便于安装,而且具有很高的安装精度。超精密加工定位的过程中,采用密珠轴套,进行定位安装,能够保证被安装工件轴线稳定性,减小摩擦力矩和降低主轴回转误差,从而能够保证安装精度。, ,分度板精度据,,,,,磨齿机的工作原理可知, 由定位爪插入分度板齿槽带来的分度精度,会接影响到,,,,,磨齿机分度系统的分度精度。定位爪的重复精度不变,所以分度板齿的分度精度至关重要。分度板的工作精度很大程度上要依赖于分度板自身的精度,而度板自身的制造精度是无法调节的,也无法补偿的, 由其制造厂家的制造母机精度来定。 , ,心分析,,,,磨齿机分度系统中的分度板分度精度很重要,它会直接影响到,,,,,磨齿机分度精度。 同时分度板在,,,,,磨齿机上的安装精度也会对,,,,,磨齿机的分度有很影响。在实际加工工作中,假如安装时,分度板偏心比较大,那么即便是分度板制造度很高,但是在最后,被加工的工件也有可能会有较大的齿距累积误差,从而使得分精度受到影响。,,分度板找正圆同分度板安装偏心之间的关系为分度板的安装基准圆,分度板找正圆在分度板安装到,,,,,磨齿机上时,用来为安装基准。如图,, ,所示,让,代表主轴回转中心,让,’来代表其几何中心,那么装偏心所带来的径向跳动,, ,一,,, ,, , ’ ,√, ,,,,—,,,,,, ,,,∥,,, ,,用,代表安装偏心,利用, ,代表测量圆半径,用口代表测量时的起始位置与测量时心矢量,之间的夹角,用∥代表测量初始位置与任意测量位置夹角。口,∥,万位置时,找正圆有高点。 。 ,,,, ,,,,,∥,,位置时,找正圆出现低点,。 ,一,,, ,,,度板找正圆的径向跳动为大连理工大学专业学位硕士学位论文,△咖一△。 ,,,,,,, ,分度盘偏心误差同齿轮径跳之间的关系图,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,分度板安装偏心对被加工工件齿距精度的影响果分度盘在装夹到机床上之后,其几何中心同工件主轴的回转中心之间所存在的差,就会影响到被加工工件的齿距精度。见图,, ,可知,如果几何中心同旋转中心之有一定的角度误差,就会全部反映给被加工齿轮,所以被测齿轮,齿的误差是,,,,,,,,, ,,,,, ,,,,丝七, ,代表齿数,当缈,口,,,, ,,这时齿距累积误差最大,,。瓤,,,,, ,,,缈,臼,警,这时齿距累积误差最小, ‘,,,,一,,,, ,,,以上,最后可知齿距累积总偏差大小,,‘一*,,,,,,,,,, ,,,超精密标准齿轮磨齿齿距工艺技术的研究,, ,分度盘偏心误差,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,, ,齿距误差传递度板的齿距精度由分度板自身的制造精度及其安装精度决定。在理想状态下, 因度板与被加工工件同心,忽略其它因素的影响,本文仅仅讨论分度误差对被加工工件距误差的影响。,,,,磨齿机分度系统上的分度板的齿距误差,,协 口,,, ,,,加工工件的齿距误差可以写成,,,墙 口,,, ,,,上可以得出,上,,, ,,,,一厶 ,汀贷’贷加工工件的分度圆半径把它表示为倍,分度板的分度圆半径表示为咯,被加工齿的齿距累积偏差用尼表示,分度盘的齿距累积偏差由厶表示。大连理工大学专业学位硕士学位论文终能够得出,被加工工件的直径大小和分度板的直径之间的比例大小,决定了分板对被力,,,,,件齿距误差的影响。越小,影响越小,鱼越大,影响越大。利用,代表安装分度板到,,,,,磨齿机上时产生的偏心, 由以上结论可知,齿距误的极大值,,袅,去观,詈,∞舟图,, ,齿距误差同分度盘分度误差,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,本章小结章利用齿距偏差的相关概念和原理,分析了,,,,,磨齿机在工作时对被加工工件距精度产生影响的主要因素。主要包括,,,,,磨齿机所使用分度板自身的分度精度和,,,,,磨齿机上工件的安装精度。 同时分析了密珠轴套的优点,使用密珠轴套安装工减少了齿轮安装误差。最后分析了被加工工件齿距精度和分度板精度之间的数学关系。超精密标准齿轮磨齿齿距工艺技术的研究减少齿距误差的两种手段前面所研究的内容和得出的结论可以看出,利用,,,,,磨齿机来进行生产,,,,,,时,加工工件的齿距误差分别被,,,,,磨齿机自身分度系统的分度误差,和被加工工件在装时产生的安装误差所影响。在实际生产过程中, 由于,,,,,磨齿机自身分度系统的度误差直接传递到被加工工件的齿距精度上, 同时又不容易调整,所以自身分度系统于机床整体精度起到至关重要的作用。因此想办法提高机床分度系统精度是提高被加工件齿距精度的关键。本章分别采用了对分度板安装偏心正弦消减办法进行调整和安多齿分度装置两种办法,来提高,,,,,磨齿机分度系统的精度。, ,用正弦消减办法提高,,,,磨齿机分度精度文以,,,,,磨齿机为例, 因为分度系统使用分度板作为分度元件,所以分度板安偏心直接影响机床分度精度。为了减小包括分度板安装偏心在内的分度系统综合误差,得被加工工件齿距精度进一步提高,进而研究正弦消减法来调整机床。, ,, ,正弦消减法,,,,磨齿机加工的工件齿距误差包括,单一齿距误差和齿距累积误差,单一齿距差由分度元件自身加工精度决定,很难调整, 同时其精度很高,远小于齿距累积误差,以在减小齿距误差的工作中,主要减小的是齿距累积误差。件安装产生的几何偏心和,,,,,磨齿机运动产生的偏心引所起工件齿距累积误,总体上按正弦曲线规律变化。 由于工件采用密珠轴系安装, 因此无法调整偏心,所只能想办法减小,,,,,磨齿机运动偏心引所起的工件齿距累积误差。尽管产生工件累误差的成因不同,但对多次加工实际测量后,进行研究得出,分度板安装所产生的齿累积误差占主要部分。分度板也是齿轮的一种,安装分度板时产生的几何偏心是机床度系统误差的主要来源,传统分度板是固定连接方式,其中心是不可调整的,为了调分度板安装中心位置以达到减小齿距累积误差的目的,实验中把分度板制造成顶丝可整式分度板。,,,,,磨齿机上加工工件时,不管测得的工件齿距累积误差的实际来源于哪个环,都可以将产生的齿距累计偏差,通过调整分度板几何偏心来减小误差。对工件加工产生的齿距累积误差分析后,找到一个分度板偏心调整矢量,最终使得调整后的累积差传递到被加工工件上,工件齿距累积误差最小。这种方法,称之为正弦消减法。要指出的是,使用,,,,,磨齿机加工工件时,被加工工件所产生的的齿距累积误,是由整个分度系统综合误差影响所产生的。因此,分度板调整的矢量并不是根据分大连理工大学专业学位硕士学位论文板自身的累积误差得出的,而是包括分度板偏心,齿轮安装偏心和旋转运动轴系等的合误差得出的。, ,。 ,设计搭建分度板齿距偏差测量装置,,,,磨齿机上是利用定位爪间歇性嵌入分度盘来实现分度定位功能的,模拟其实工作状态,实际设计一套分度板齿距累积误差的测量装置,使被测分度板的测量状态其在,,,,,磨齿机上的工作状态相同。分度板齿距误差测量装置主要由往复定位机构、度机构、及附件组成。,,往复定位机构复定位机构在工作时,定位精度直接影响分度板的测量准确度,所以要求重复定精度很高。利用,,,,,磨齿机分度机构中分度定位原理,设计如图所示的分度定位机,其中,表示支架, ,表示定位转架, ,表示手柄, ,表示定位销, ,表示拉杆, ,表弹簧, ,表示螺母, ,表示塞柱。,, ,定位架,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,据,,,,,机床的工作原理可知,要保持分度板齿距累积误差测量装置的定位销卡分度板槽内的状态稳定。实验中选用一个拉杆和一个弹簧,来实现定位销插入分度板槽后,这种定位状态的维持。其中弹簧的弹簧力大小会影响到装置定位的稳定性。工时,旋转手柄,使定位销脱离分度板齿槽,旋转分度板,相对支架转过一定的角度之放下手柄使定位销再次卡入分度板齿槽,这时弹簧拉伸所产生的弹力大小,对定位零的定位效果起到至关重要的作用, 因此,弹簧工作时要选择合适的拉伸的长度和弹力数。用弹力零件条件,超精密标准齿轮磨齿齿距工艺技术的研究抬起定位爪时,弹簧的拉伸的长度要小于工作长度,选用的弹簧在定位销定位卡入分度板齿槽内时,要仍然处于一定拉伸状态,并且,时弹簧所给的弹力要能满足定位爪维持当前的定位情况。位机构在不工作的情况时, 因为弹簧弹力零件的收缩作用, 即使在不需要定位爪作的时候,定位销也会转向旋转台,这样会影响分度板的拆卸和安装。因此,在该装的设计中设计了塞柱,使得定位销与分度板转台即使在非工作状态时至少保持,,,,距离, 以便于分度板的拆卸和安装。 同时当定位爪落入分度板齿槽中时,要保持定位每次都在齿槽同侧落入, 以保证由于心轴间隙等问题所造成的转角误差始终一致。,,分度装置件加工时的角度分度,是通过,,,,,磨齿机将电动机转动转化成分度板的转动和位体现出来的。所以在设计使用分度装置时,为了能够简便并且可靠地操作分度装置,实验中放弃数控控制而选用手动系统。分度板齿距累积误差测量装置中,所使用的角度定位转台非常重要。分度定位转分度的准确性和稳定性能够直接影响测量结果。感应同步器就是能够实现高精度分度位的众多装置中的是其中一种。利用它可以准确的测量出所转角度的变化值,具有方、安全、耐用、经济以及稳定等优点。广泛使用在国防、科技、航天和工业等很多方。实验中选用的分度平台是国产的,,,,,,型的精密数显式分度平台,转台的台面径达,,,,,。,,测量装置附件于分度盘不可以直接安装到转台上,所以根据数显转台与分度盘的结构特点,设了凸形测量连接件,如图所示。下环面相对于上环面的端跳大约为,,微米,分度板固连接在上环面上,调整好测量连接件上凸台和分度板的间隙位置, 即调整好分度板安初始位置,下环面固定在数显转台上。利用分度装置和定位机构的高度来决定环面高,使得定位销能够恰好插入分度板齿槽内。,, ,测量配件,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,人近理,,人学专业学何硕十学位论文,测量附件和分度板的自身结构和连接方式, 当两者被安装到,,一起时,这两者的而偏摆误差就一定会对分度精度产生影响。 由偏摆误差而带来的附加偏心误差的大小,, ≈,,,旦, ,, ,,尺为其相应的半径,取半径为,,,,,,而分度板端面同定位面之间的距离为,,,,,,来表示,为测量附件安装后的端面振摆量,单位微米。△,,代表端面跳动。,△,,, ,端面跳动,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,实际试验过程中, 电感表使用的是中原量仪制造的电感表及配套测头,它具有测精度高,操作方便,价格适中等的优点。 ,,,, ,,型电感测微仪有三个测量档位, 出最高分辨率为,, ,“,,重复测量误差不高于,, ,,,,,能够满足实验所需的测量精度要。测量位,二附件端面上,,,,,,处产生的端面振摆量。实际测量数值如表,, ,显示,,, ,端面跳动,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,鞋角度化置,。,。,,。,,。,,。,,。面跳动,,,, ,, ,, , , ,到测量附件安装后的端面振摆为,,, ,,, ,一,一,, ,,,,, ,,,,,,,,,, ,,, ,,, ,,,, ,,,,,,,带入得,, ≈一,△,,一,,一,率,, ,旦, ,, ,,,,,≈,,,,尺木,,超精密标准齿轮磨齿齿距,,艺技术的研究而可得安装偏心对齿距的影响,安装后的测量附件端面振摆对分度板齿距累积偏影响为,,,,, ≈,木,, ,,,,, ,,,,以上得出结论, 因为安装后的测量附件的端面偏摆对分度板的分度偏差产生的影相对来说比较小,所以实验设计出的装置精度可以满足分度板的测量要求。,,底面平台选择实际试验中,为了确保测量数据的可靠性,就必须保证装置的稳定性和可靠性。课题选用,,,,,宽, ,,,,,长的铸铁平台。,,备搭建过以,一内容,对相关测帚部件进行设计, 以及对设备部件进行合理选择,做出研和论证,大体上完成了对分度板齿距累积误差装置前期准备。接下来要对装置进行组。在图,, ,中, ,代表分度板, ,代表定位装置, ,代表数字显示分度平台, ,代表双级平而台。,, ,齿距累积误筹检测仪,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,度板齿距累积误差测量装置的, ,,作方式为,第一步安装分度板,按照所需要求将度板安装在凹转台上,测量分度盘找萨圆的径向跳动,第二步丌始拉丌手柄,将定位定位在被测分度盘的第一个牙, 即,牙的牙槽中,丌始归零记数测量,第三步,抬起位爪旋转被测分度盘,转到下一个测量牙重新定位进行测量。按照以上方法逐齿测量。,。 ,,,,。 ,,,。 ,量结果都是代表相对于,牙牙槽的误差,经过测量数据分析处理后,可以得到分板的齿距累积误差。大连理工大学专业学位硕士学位论文,, ,检测仪实物图,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,, ,分度板检测,,分度板齿距累积偏差测量文以齿轮齿数为,,齿的分度板进行测量实验。在实际检测之前,需要对分度板找圆的径向跳动进行测量,根据测量数据,分析出分度板安装的理论位置进行安装。分度板找正圆径向跳动的测量数据以图表的形式表示出来, 曲线如图,, ,所示,向跳动约为,,,,,。,——一——————…… ————————一,,————,,,,,,,,,订,,,, 尚,, ,标准圆径跳,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,超精密标准齿轮磨齿齿距工艺技术的研究先移动定位装置,使定位销在任意一齿齿槽中定位,开始测量, 以规定的某一个为第一个定位齿,将测量值示数归零,依次逐齿测量,并记录分度板测量的齿距累积差,测量数据如表,。 ,所示。 由实验测量的数据可得到分度板齿距累积误差为,,, ,,,,出曲线,如图,, ,。如加工高精度的双,级插齿刀, 以模数,,半径,,为例,按照国家标准,其齿距积误差要求,,≤,,,。使用上面检测的齿数为,,的分度盘来加工双,级插齿刀,假其他部分都是理想化没有误差,那么通过齿距累积误差,≤,岬,可以算出对分度板。最低精度要求是,厶,二丝一,——,二一,,,, ,,,,,, ,,墙, ,分,,, ,,,,, ,,而分度板的齿距累积误差,理论上最大不能超过,,, ,,,,,而,,, ,,,,要大于,, ,,,,,,所以这个分度板齿距累积误差精度不能够满足要求。为了减小分度系统中的度误差,从而能够使用齿距累积误差,,, ,,,,,的分度板,来加工模数,,,,半径,,,,双,级高精度插齿刀,在分度板的齿距累积误差固定无法改变的情况下,那么就需要分度板的安装偏心进行适当调整,从而满足机床在加工工件时,有足够的分度精度来证机床的分度加工精度。大连理工大学专业学位硕士学位论文,, ,,齿分度盘齿距累积误差,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,