一种用于高效加工面齿轮的滚齿加工参数及路径补偿方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110091008A(43)申请公布日2019.08.06(21)申请号201910447679.1(22)申请日2019.05.27(71)申请人张家界航空工业职业技术学院地址427000湖南省张家界市永定区热水坑航院新校区(72)发明人孙甲尧李秀兰罗静赵学清(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人伍传松(51)Int.Cl.B23F5/22(2006.01)B23F19/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种用于高效加工面齿轮的滚齿加工参数及路径补偿方法(57)摘要本发明公开了一种用于高效加工面齿轮的滚齿加工参数及路径补偿方法，包括步骤S1、S2、S3；S1、获得刀具与工件相对位置的安装误差，通过测量刀具和工件位置获得刀具与工件安装后的相对位置，将测量的相对位置减去刀具与工件设定的相对位置，获得机床的安装误差；S2、通过计算获得刀具在切削力和离心力作用下以及扭矩作用下的误差；S3、对加工参数和加工路径进行补偿，通过步骤S1获得的误差对设定的加工参数进行补偿，获得补偿后的加工参数；通过步骤S1和S2获得的误差对设定的加工路径进行补偿，获得补偿后的加工路径。本发明通过对加工误差进行补偿实现了齿轮的精确加工，提高了工件的精度。CN110091008ACN110091008A权利要求书1/2页1.一种用于高效加工面齿轮的滚齿加工参数及路径补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、获得滚齿刀具与工件相对位置的安装误差：通过测量滚齿刀具和工件位置获得滚齿刀具与工件安装后的相对位置，将测量的相对位置减去滚齿刀具与工件设定的相对位置，获得机床的安装误差；S2、通过计算获得滚齿刀具在切削力和离心力作用下以及扭矩作用下的误差；S3、对加工参数和加工路径进行补偿：通过步骤S1获得的误差对设定的加工参数进行补偿，获得补偿后的加工参数；通过步骤S1和S2获得的误差对设定的加工路径进行补偿，获得补偿后的加工路径。2.根据权利要求1所述的用于高效加工面齿轮的滚齿加工参数及路径补偿方法，其特征在于：所述步骤S1中刀具与工件安装后的相对位置是通过传感器测量获得，工件中心、内齿刀中心及外齿刀中心各安装有一个传感器，测得的位置参数为Δxw-t，Δyw-t，Δzw-t，θxz，θxy，θyz，刀具与工件的设定的相对位置参数为Δx′w-t，Δy′w-t，Δz′w-t，θ′xz，θ′xy，θ′yz；由此获得机床的安装误差ξx、ξy、ξz、ζxz、ζxy、ζyz；ξx＝Δx′w-t-Δxw-t；ξy＝Δy′w-t-Δyw-t；ξz＝Δz′w-t-Δzw-t；ζxz＝θ′xz-θxz；ζxy＝θ′xy-θxy；ζyz＝θ′yz-θyz；其中Δxw-t，Δyw-t，Δzw-t，θxz，θxy，θyz分别为刀具与工件安装后的x方向的相对位置、y方向的相对位置、z方向的相对位置、xz平面上的相对角度、xy平面上的相对角度、yz平面上的相对角度；Δx′w-t，Δy′w-t，Δz′w-t，θ′xz，θ′xy，θ′yz为刀具与工件设定的x方向的相对位置、y方向的相对位置、z方向的相对位置、xz平面上的相对角度、xy平面上的相对角度、yz平面上的相对角度；ξx、ξy、ξz、ζxz、ζxy、ζyz分别为x方向位移误差、y方向位移误差、z方向位移误差、机床刀具主轴与工件主轴在x-z平面内偏转运动的角度误差、刀具主轴与工件主轴在x-y平面内偏转运动的角度误差、刀具主轴与工件主轴在y-z平面内偏转运动的角度误差。3.根据权利要求2所述的用于高效加工面齿轮的滚齿加工参数及路径补偿方法，其特cc征在于，步骤S3中加工参数为切削深度和进给速度，补偿后的切削深度ap和进给速度fz分别为：cap＝ap+ξx；cfz＝fz+ξy；其中ap、fz为设定的切削深度和进给速度。4.根据权利要求2所述的用于高效加工面齿轮的滚齿加工参数及路径补偿方法，其特征在于，切削力和离心力作用下的误差计算过程如下：首先获得刀盘实际中心的偏转角度θ，2CN110091008A权利要求书2/2页再通过计算获得刀盘实际中心的偏移距离Δl，最后通过公式Δxt＝Δlsinθ、Δyt＝Δlcosθ、θM＝θ获得刀盘由于切削力和离心力作用下的位移误差和角度误差；其中Δxt、Δyt、θM分别为切削力和离心力作用下的刀盘中心轴向位移误差、刀盘中心径向位移误差、刀盘中心轴向和径向平面内的角度误差；其中M＝(Fy-Fr)l-Fxr，Fx、Fy、Fr分别为齿刀轴向切削力、径向切削力和离心力，l、r、I、d分别为刀具主轴长度、刀盘半径、刀具主轴截面对中心轴的惯性矩、刀具主轴的直径。5.根据权利要求4所述的用于高效