專(zhuān)利名稱(chēng)：徑向可調(diào)式分度盤(pán)及其調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于齒輪及齒輪刀具精密制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種提高被加工齒輪或齒輪刀具齒距累積偏差的徑向可調(diào)式分度盤(pán)及其調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
分度盤(pán)式分度系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分度精度高和分度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于高精度齒輪及齒輪刀具精密磨齒機(jī)中。分度盤(pán)式分度系統(tǒng)大部分采用定位爪-分度盤(pán)式分度系統(tǒng)，機(jī)床的分度精度主要取決于分度盤(pán)齒槽的加工精度。分度盤(pán)齒槽的制造累計(jì)偏差通常為10〃 30〃，相鄰齒距偏差約為3〃 5〃，這樣的分度盤(pán)只適用于磨削5 3級(jí) (IS01328-1 :1995，下同)齒距精度的齒輪，不能勝任3級(jí)以上超精密齒輪的加工。在比較插齒刀國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6082-2001和插齒刀德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN 1擬9_2 :1997時(shí)發(fā)現(xiàn)在齒距偏差fpt和齒距累積偏差Fp等指標(biāo)上，插齒刀德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)高出一個(gè)等級(jí)。這也說(shuō)明我國(guó)精密機(jī)床普遍存在分度精度偏低的現(xiàn)象。高精度分度盤(pán)的加工方法有兩種一種是先利用角度基準(zhǔn)加工出分度盤(pán)均布的或近乎均布的一組基準(zhǔn)齒，然后以基準(zhǔn)齒為基準(zhǔn)加工分度盤(pán)剩余的齒；另一種方法是先加工出分度盤(pán)的1齒，然后以1齒為基準(zhǔn)加工相鄰的下一齒，以此類(lèi)推加工完分度盤(pán)所有的齒。 后一種方法加工出的分度盤(pán)由于加工分度誤差的累積致使最后一齒的齒距偏差較大，因此沒(méi)有前一種方法加工出分度盤(pán)的分度精度高。目前商品的分度盤(pán)均為固定式，安裝到分度盤(pán)軸上不可調(diào)整。致使分度盤(pán)的安裝偏心誤差以12的比例反映到被加工齒輪的齒距累積偏差中，影響齒輪和齒輪刀具的加工精度。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種徑向可調(diào)式分度盤(pán)及其調(diào)整方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下該徑向可調(diào)式分度盤(pán)安裝輪轂上有一個(gè)圓度不大于1 μ m的徑向參考基準(zhǔn)面及四個(gè)均勻分布的螺釘孔；分度盤(pán)安裝孔徑與分度盤(pán)安裝軸徑向約有Imm的間隙。徑向調(diào)整分度盤(pán)時(shí)，首先使用分度盤(pán)分度誤差測(cè)量裝置測(cè)出分度盤(pán)的分度誤差曲線(xiàn)。該誤差測(cè)量裝置使用一個(gè)與分度盤(pán)軸相匹配分度盤(pán)測(cè)量附件，固定到測(cè)量不確定度不高于0. 5"的精密角度測(cè)量裝置上。為了提高分度盤(pán)分度誤差離線(xiàn)測(cè)量的精確度，可以使用類(lèi)似于機(jī)床上的分度盤(pán)定位爪機(jī)構(gòu)，保證定位爪與定位盤(pán)的兩齒面能夠充分接觸。為了便于定位爪的嚙入與嚙出，定位爪機(jī)構(gòu)的鉸鏈位置布置在分度盤(pán)回轉(zhuǎn)中心與定位時(shí)定位爪中心連線(xiàn)的法線(xiàn)上。定位力的大小由連于定位桿上的彈簧控制。然后使用四個(gè)調(diào)整螺釘調(diào)整分度盤(pán)的徑向位置，調(diào)整量的大小為被加工齒輪齒距累積總偏差或分度盤(pán)分度累積總偏差中一次諧波分量幅值的大小；調(diào)整的方位角滯后于一次諧波分量最大值90°。分度盤(pán)徑向位置調(diào)整到位后用端面螺釘將其固定到分度盤(pán)軸上。 只要被磨齒輪或齒輪刀具齒距累積總偏差中存在一次諧波分量，不管由何種原因引起，都可以通過(guò)徑向微調(diào)分度盤(pán)進(jìn)行誤差補(bǔ)償。本發(fā)明的有益效果是可以通過(guò)調(diào)整可調(diào)分度盤(pán)的徑向位置，補(bǔ)償被磨齒輪齒距累計(jì)總偏差中的一次諧波分量，提高被磨齒坯的齒距累計(jì)總偏差。本方法調(diào)整方便，誤差補(bǔ)償效果明顯。


圖1是徑向可調(diào)式分度盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是徑向可調(diào)分度盤(pán)離線(xiàn)測(cè)量示意圖。圖中1螺釘孔；2徑向參考基準(zhǔn)面。
具體實(shí)施例方式首先將可調(diào)式分度盤(pán)徑向大體調(diào)整正后通過(guò)分度盤(pán)測(cè)量附件固定到精密角度測(cè)量裝置上，測(cè)量并記錄此狀態(tài)下分度盤(pán)的分度累積誤差曲線(xiàn)，同時(shí)記錄下分度盤(pán)徑向參考基準(zhǔn)面相對(duì)于精密角度測(cè)量裝置回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的徑跳誤差。對(duì)分度盤(pán)的分度累積誤差曲線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將分度盤(pán)的角度誤差折算成定位爪與分度盤(pán)接觸線(xiàn)處的位移誤差，并利用最小二乘法分離出誤差曲線(xiàn)中的一次正弦諧波分量。根據(jù)此正弦諧波分量的幅值和方位角來(lái)調(diào)整分度盤(pán)的徑向位置。調(diào)整量的大小理論上等于正弦諧波分量幅值的大小，調(diào)整方向則滯后于正弦諧波分量最大值90°。按照理論計(jì)算出的調(diào)整量及調(diào)整方向調(diào)整分度盤(pán)的徑向位置，然后再次測(cè)量分度盤(pán)的分度累積誤差曲線(xiàn)。根據(jù)誤差曲線(xiàn)中是否含有一次正弦諧波分量來(lái)判斷分度盤(pán)徑向位置是否調(diào)整到位。分度盤(pán)調(diào)整完畢后記錄此狀態(tài)下分度盤(pán)徑向參考基準(zhǔn)面的徑跳偏差，以此作為分度盤(pán)在機(jī)床上的徑向安裝基準(zhǔn)。應(yīng)用此分度盤(pán)進(jìn)行精密磨齒實(shí)驗(yàn)。如果被磨齒輪齒距累積總偏差中仍存在一次正弦諧波分量，用上述算法計(jì)算出分度盤(pán)的徑向調(diào)整量及調(diào)整方位，然后在線(xiàn)微調(diào)分度盤(pán)的徑向位置。理論上講，被磨齒輪齒距累積總偏差中的一次正弦諧波分量都可通過(guò)微調(diào)分度盤(pán)的徑向位置進(jìn)行誤差補(bǔ)償。徑向可調(diào)式分度盤(pán)經(jīng)過(guò)精密調(diào)整后的累積分度誤差可控制在 5"以下，滿(mǎn)足2級(jí)以上超精密齒輪及高精度齒輪刀具的加工要求。
權(quán)利要求
1.一種徑向可調(diào)式分度盤(pán)，其特征在于，該徑向可調(diào)式分度盤(pán)安裝輪轂上有一個(gè)圓度不大于1 μ m的徑向參考基準(zhǔn)面及四個(gè)均勻分布的螺釘孔；分度盤(pán)安裝孔徑與分度盤(pán)安裝軸徑向約有Imm的間隙。
2.使用權(quán)利要求1所述徑向可調(diào)式分度盤(pán)的調(diào)整方法，其特征在于，首先使用分度盤(pán)分度誤差測(cè)量裝置；該誤差測(cè)量裝置使用一個(gè)與分度盤(pán)軸相匹配分度盤(pán)測(cè)量附件，固定到測(cè)量不確定度不高于0.5"的精密角度測(cè)量裝置上；使用類(lèi)似于機(jī)床上的分度盤(pán)定位爪機(jī)構(gòu)，保證定位爪與分度盤(pán)的兩齒面能夠充分接觸；定位爪機(jī)構(gòu)的鉸鏈布置在分度盤(pán)回轉(zhuǎn)中心與定位時(shí)定位爪中心連線(xiàn)的法線(xiàn)上；定位力的大小由連于定位桿上的彈簧控制。然后使用四個(gè)緊定螺釘調(diào)整分度盤(pán)的徑向位置，調(diào)整量的大小為被加工齒輪齒距累積總偏差或分度盤(pán)分度累積總偏差中一次諧波分量幅值的大小；調(diào)整方位角滯后于一次諧波分量最大值 90° ；分度盤(pán)徑向位置調(diào)整到位后用端面螺釘將其固定到分度盤(pán)軸上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種徑向可調(diào)式分度盤(pán)及其調(diào)整方法。其特征是該徑向可調(diào)式分度盤(pán)安裝輪轂上有一個(gè)圓度不大于1μm的徑向參考基準(zhǔn)面及四個(gè)均勻分布的螺釘孔；分度盤(pán)安裝孔徑與分度盤(pán)安裝軸徑向約有1mm的間隙。調(diào)整時(shí)，首先使用分度盤(pán)分度誤差測(cè)量裝置測(cè)出分度盤(pán)的分度誤差曲線(xiàn)，然后調(diào)整分度盤(pán)的徑向位置，調(diào)整量的大小為被加工齒輪齒距累積總偏差或分度盤(pán)分度累積總偏差中一次諧波分量幅值的大?。徽{(diào)整方位角滯后于一次諧波分量最大值90°；分度盤(pán)徑向位置調(diào)整到位后用端面螺釘將其固定到分度盤(pán)軸上。本發(fā)明通過(guò)調(diào)整可調(diào)分度盤(pán)的徑向位置，補(bǔ)償被磨齒輪齒距累計(jì)總偏差中的一次諧波分量，提高被磨齒輪的齒距累計(jì)總偏差。本方法調(diào)整方便，誤差補(bǔ)償效果明顯。
文檔編號(hào)B23F23/08GK102500839SQ20111031034
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者凌四營(yíng), 婁志峰, 王立鼎, 馬勇 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)