机床变形速度对滚齿加工精度的影响
滚齿加工精度和效率的研究分析
滚齿加工精度和效率的研究分析作者：周运岐来源：《中国新技术新产品》2012年第02期摘要:滚齿是一种常用的齿轮加工工艺，在高精度滚齿机上，采用精密滚刀，可以加工出5到6级精度的齿轮。
本文结合多年对齿轮制造理论的研究，对保证滚齿精度的前提下，对提高齿轮滚齿加工效率的方法及途径进行了研究分析。
关键词：齿轮加工；精度；滚齿效率中图分类号：TG61 文献标识码：A随着齿轮加工工艺技术的发展，滚齿机的刚性、精度及功率有了很大的提高，数控滚齿机的应用，齿轮滚刀材料性能的提高及刀具制造、刃磨工艺的改进，使齿轮加工精度和效率有了很大的提高。
1滚齿加工精度分析齿轮精度主要有运动精度、平稳性精度、接触精度。
滚齿加工中用控制公法线长度和齿圈径跳来保证运动精度，用控制齿形误差和基节偏差来保证工作平稳性精度，用控制齿向误差来保证接触精度。
1.1齿圈径向跳动误差齿圈径向跳动是指在齿轮一转范围内，测头在齿槽内或轮齿上，与齿高中部双面接触，测头相对于轮齿轴线的最大变动量。
也是轮齿齿圈相对于轴中心线的偏心，这种偏心是由于在安装零件时，零件的两中心孔与工作台的回转中心安装不重合或偏差太大而引起。
1.2公法线长度误差滚齿是用展成法原理加工齿轮的，从刀具到齿坯间的分齿传动链要按一定的传动比关系保持运动的精确性。
但是这些传动链是由一系列传动元件组成的。
它们的制造和装配误差在传递运动过程中必然要集中反映到传动链的末端零件上，产生相对运动的不均匀性，影响轮齿的加工精度。
公法线长度变动是反映齿轮牙齿分布不均匀的最大误差，这个误差主要是滚齿机工作台蜗轮副回转精度不均匀造成的，还有滚齿机工作台圆形导轨磨损、分度蜗轮与工作台圆形导轨不同轴造成，再者分齿挂轮齿面有严重磕碰或挂轮时咬合太松或太紧也会影响公法线变动超差。
1.3齿形误差齿形误差是指在齿形工作部分内，包容实际齿形廓线的两理想齿形(渐开线)廓线间的法向距离。
在实际加工过程中不可能获得完全正确的渐开线齿形，总是存在各种误差，从而影响传动的平稳性。
数控车床加工精度的影响因素及对策探讨
数控车床加工精度的影响因素及对策探讨一、数控车床的性能对加工精度的影响1. 机床的刚性数控车床的刚性对加工精度有着直接的影响。
如果机床的刚性不足，容易出现振动和变形，从而导致加工精度下降。
提高机床的刚性是提高加工精度的重要因素之一。
对策：采用高刚性的机床结构设计，选择优质材料制造机床，增加机床的重量和稳定性，提高机床的抗振能力。
2. 伺服系统性能伺服系统是数控车床的核心部件，影响着机床的定位精度和运动平稳性。
伺服系统性能的好坏直接关系着数控车床的加工精度。
对策：选择优质的伺服系统，增加伺服系统的分辨率，提高伺服系统的控制精度，减小伺服系统的滞后和误差。
对策：优化数控系统的控制算法，提高数控系统的控制精度，采用高性能的控制器和编程软件，保证数控车床的加工精度。
二、刀具对加工精度的影响1. 刀具的质量和几何参数刀具的质量和几何参数直接决定了加工表面的光洁度和形状精度。
如果刀具的质量差或者几何参数不合适，会直接影响到加工精度。
对策：选择优质的刀具材料，采用合理的刀具几何参数设计，保证刀具的稳定性和精度。
2. 刀具的磨损和断裂刀具的磨损和断裂也是影响数控车床加工精度的重要因素。
一旦刀具磨损过大或者断裂，会导致加工表面粗糙，形状失真甚至加工中断。
对策：建立科学的刀具管理制度，定期对刀具进行检查和维护，及时更换磨损严重的刀具，避免刀具断裂造成损失。
三、刀路设计对加工精度的影响1. 切削参数的选择切削参数的选择直接关系着加工表面的精度和光洁度。
如果切削参数选择不当，容易造成加工表面粗糙、振动和变形，从而影响加工精度。
对策：根据工件材料、加工情况和刀具性能选择合适的切削参数，保证切削过程的稳定性和加工精度。
2. 刀具路径设计刀具路径设计直接影响着加工表面的形状精度和轮廓精度。
如果刀具路径设计不合理，容易出现残余槽痕、振动和留痕等问题，影响加工精度。
对策：优化刀具路径设计，采用高效的刀具路径生成软件，减小刀具路径长度和交叉次数，减少振动和残余槽痕，保证加工精度。
浅析齿轮加工精度的影响因素和优化方案
区域治理调查与发现加强对生产齿轮设备的研究，有助于提高齿轮加工精度，将影响齿轮加工精度的因素分类研究，提出有针对性的优化方案是解决齿轮加工精度不够的有效方案。
一、影响齿轮加工精度的因素作为最常见的传动方式之一，齿轮传动的一项重要应用是风力发电。
它具有传输速度快，使用寿命长的优点。
近年来，随着工业化的发展，公司对齿轮的加工精度提出了更严格的要求，以确保所有的生产能够有条不紊地进行。
讨论了影响齿轮加工精度的主要因素，通过本文的研究可以提高齿轮加工的精度。
影响齿轮加工精度的因素很多，每个因素的强度对精度有不同的影响。
从大量的实验数据和统计数据中，详细分析了各种影响因素对齿轮加工精度的影响，并从齿轮的影响因素中加工精度的主要因素是人力来分析其主要解决方案。
1.1机床本身的精度引起的误差从大量数据中分析机床本身精度的误差是影响齿轮加工精度的主要因素。
机床本身的精度也与许多因素有关。
以下原因导致出现这种误差。
首先，顶针有时会出现径向跳动。
其次，工作台水平度造成的单个齿周节误差。
第三，工作台的径向跳动、端面跳动造成的误差。
第四，直线轴垂直度误差引起的齿向误差。
1.2夹具引起的误差首先，夹具的中心和齿轮中心轴需要人工校准，可能会出现调节误差。
其次，加工过程中，夹具夹紧力度的设定值是否合适以及夹紧可靠程度引起的误差。
1.3加工过程造成的误差首先，工作台旋转中心与工件中心之间存在同心度的偏差。
其次，长期使用的刀具本身会磨损，所以在加工齿轮的过程中不可避免地会发生偏差。
第三，工艺参数。
刀具参数，滚刀转速可以达到100~150m/min，磨齿砂轮转速可以达到30~40m/s工件参数。
如多头滚刀可以使加工效率大大提高，但会造成精度降低。
齿轮工件参数，如齿轮的模数大小，模数越大，加工时的切削量越多。
同时，工件的硬度也会对精度造成影响。
二、提高齿轮加工精度2.1提高齿轮毛坯的加工质量在齿轮加工过程中，齿轮毛坯的加工质量对其精度有着根本的影响，因为齿轮后续加工的基础直接关系到齿轮加工的安装和定位精度。
影响机械加工精度的几个重要因素
（二）工艺系统刚度对加工精度的影响
1．加工过程中由于工艺系统刚度发生
变化引起的误差 图
x
y系 y刀架 yx y刀架 y主轴 y尾座 y主轴 l
lx
F主轴 Fp xl
F尾座 Fp
y系 y刀架 y 例
l
x
Fp
1 k刀 架
1 k主 轴
l
l
x
2
1 k尾
座
x l
2
2．由于切削力变化引起的误差 加工过程中，由于毛坯加工余量和工件 材质不均等因素，会引起切削力变化，使工 艺系统变形发生变化。从而产生加工误差。 误差复映现象： 图 车削一具有锥形误 差的毛坯，加工表面上必然有锥形误差；待 加工表面上有什么样的误差，加工表面上必 然也有同样性质的误差，这就是切削加工中 的误差复映现象。
例如：用三爪自定心卡盘装夹薄壁套简 镗孔时，夹紧前薄壁套筒的内外圆是圆的， 夹紧后工件呈三棱圆形；镗孔后，内孔呈圆 形；但松开三爪卡盘后，外圆弹性恢复为圆 形，所加工孔变成为三棱圆形，使镗孔孔径 产生加工误差。为减少由此引起的加工误差， 可在薄壁套筒外面套上一个开口薄壁过渡环， 使夹紧力沿工件圆周均匀分布。
通常都是通过机床完成的。工件的加工精度 在很大程度上取决于机床的精度。
机床制造误差中对工件加工精度影响较 大的误差有：主轴回转误差、导轨误差和传 动误差。
1．主轴回转误差
机床主轴是用来装夹工件或刀具，并将 运动和动力传给工件或刀具的重要零件，主 轴回转误差将直接影响被加工工件的形状精 度和位置精度。
3）第一次卸载后，刀架恢复不到第一 次加载的起点，这说明有残余变形存在，经 多次加载和卸载后，加载曲线起点才和卸载 曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零。
机床制造误差对工件加工精度的影响
机床制造误差对工件加工精度的影响【机床的几何误差】加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。
机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。
机床的磨损将使机床工作精度下降。
（1）主轴回转误差机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。
主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。
它可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。
产生主轴径向回转误差的主要原因有：主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。
但它们对主轴径向回转精度的影响。
大小随加工方式的不同而不同。
譬如，在采用滑动轴承结构为主轴的车床上车削外圆时，切削力F 的作用方向可认为大体上时不变的，在切削力F的作用下，主轴颈以不同的部位和轴承内径的某一固定部位相接触，此时主轴颈的圆度误差对主轴径向回转精度影响较大，而轴承内径的圆度误差对主轴径向回转精度的影响则不大；在镗床上镗孔时，由于切削力F的作用方向随着主轴的回转而回转，在切削力F的作用下，主轴总是以其轴颈某一固定部位与轴承内表面的不同部位接触，因此，轴承内表面的圆度误差对主轴径向回转精度影响较大，而主轴颈圆度误差的影响则不大。
（2）采用滑动轴承时主轴的径向圆跳动产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。
不同的加工方法，主轴回转误差所引起的的加工误差也不同。
在车床上加工外圆和内孔时，主轴径向回转误差可以引起工件的圆度和圆柱度误差，但对加工工件端面则无直接影响。
主轴轴向回转误差对加工外圆和内孔的影响不大，但对所加工端面的垂直度及平面度则有较大的影响。
在车螺纹时，主轴向回转误差可使被加工螺纹的导程产生周期性误差。
适当提高主轴及箱体的制造精度，选用高精度的轴承，提高主轴部件的装配精度，对高速主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。
齿轮加工精度的影响因素及提高策略
齿轮加工精度的影响因素及提高策略在齿轮加工过程中，能对其精确度造成影响的因素有很多，所以要如何提高加工精度就是关键。
下面就由小编为你带来齿轮加工精度的影响因素及提高策略，希望你喜欢。
齿轮加工精度的影响因素在齿轮实际加工过程中，可以对其加工精度造成影响的主要因素有以下 6 种：齿轮铸造时齿坯的误差，其对齿轮加工精度的影响是根本性的;制造过程中加工道具的制造误差;刃磨误差;刀具安装时产生的误差;齿轮在加工过程中产生的安装误差;加工机床自身存在的误差。
以上任何一种误差超过规定值都会对齿轮加工精度造成影响，且多种误差叠加的影响会导致精度进一步下降。
而根据GB/T 10095 中的相关规定，齿轮标准误差通常可以细分为5 个方面，即周节累积误差、基节误差、齿形误差、齿圈径向误差以及齿向误差。
因此，为了确保齿轮加工精度，我们在其加工过程中，应对上述5 个方面的标准误差实施全面、严格、规范的检验。
提高齿轮加工精度的策略提高齿坯件的加工质量在齿轮加工过程中，齿坯件的加工质量对其精度有着根本性的影响，因为其实齿轮后续加工的基础直接关系着齿轮加工的安装和定位精度。
比如，在齿轮滚齿过程中，如果齿坯安装缝隙比较大，则易导致齿坯加工偏心问题的发生。
这不仅会导致齿圈出现圈径跳动偏差过大的情况，还会直接影响齿轮后续加工，严重时会造成齿轮加工失败。
此外，齿圈齿坯的断面跳动精度还会对剃齿加工工序造成不良影响，这是因为剃齿时的定位面是齿轮端面，通常在齿轮齿坯最大圆跳动位置进行锥齿而最终加工成型的。
因此，在齿轮加工过程中，要严格控制齿坯的加工质量，具体要求为：在加工孔类齿轮的过程中，齿轮孔精度应当控制在 H6 级别，且在齿坯外圆不大于 80 直径的端面跳动量必须控制在 0.017，大于 80 的则应控制在 0.022 1 之内;在加工轴类齿轮齿坯时，外圆尺寸精度定位时应按照H5 级别进行，外圆跳动应当控制在 0.015 之内。
提高机床自身的精度齿轮加工离不开机床，所以，机床的工作性能和精度也会直接影响齿轮的加工精度。
影响齿轮加工精度的因素【详解】
做为一种最为常见的传动装置,齿轮传动的最大功能就是产生动力。
其具有传递速率快、使用期限长等优势。
近年来,随着工业化发展的需要,各企业对于齿轮的加工精度提出了更为严苛的要求,以确保各项生产得以有序开展。
本文论述了影响齿轮加工精度的主要因素,希望能够通过本研究提高齿轮加工精度。
一、影响齿轮加工精度的因素影响齿轮加工精度的因素有很多,每一种因素的强弱又对精度的影响有着不同,从大量实验数据和统计数据,来详细分析各影响因素对齿轮加工精度影响的大小,并从影响齿轮加工精度主要因素人手,来分析其主要的解决对策。
1.机床本身精度的误差从大量数据来分析机床本身精度的误差是影响齿轮加工精度的首要因素,机床本身的精度也和许多因素有关。
如下原因导致了此类误差的出现,第一机床工作台的两个顶尖有时会出现径向跳动现象;第二在两个顶尖上安装了不一样的工作轴;第三工作台的分度存在误差。
2.工件和工装装夹的误差出现误差的原因是:第一加工设备上一般都有基准孔及夹具中心轴,容易引发误差;第二夹具中心轴有时候在进行作业的时候容易引发径向跳动现象;第三工作台回转及胎具中心间存在某种差距;第四平常用其进行齿轮加工的时候工作台回转中心同胎中心两者是完全不一样的。
3.工艺系统自身所导致的误差第一,径向误差:在加工齿轮时,刀具和被加工的齿轮间的径向距离会有所差别,如此一来就引发了所谓的径向误差;第二,切向误差:刀具和被切割的齿轮间的分度存在着某些不一致,容易引发误差;第三,轴向误差:在使用刀具切割齿轮进程中,切害J的轴线有时会发生偏离,进而引发误差;第四,展成面的误差:在长期使用过程中刀具本身也会产生磨损,因此在加工齿轮进程中难免会出现误差。
二、提高齿轮加工精度的策略提高齿轮加工的精度不仅可以提高生产效率,而且可以带动社会发展和企业进步,能够更好的为机械制造业服务,下面我们就影响齿轮加工精度的主要问题进行探索,希望本策略能够在一定程度上提高齿轮加工精度。
齿轮加工中滚齿加工常见缺陷及解决方法
（4）更换新刀
1）滚刀安装不对中 1）用“啃刀花”法或对刀规对刀
齿形不正常(2) 2）滚刀刃磨后，前刃面的径向误差大 2）控制滚刀刃磨质量
齿形不对称 3）滚刀刃磨后，螺旋角或导程误差大 3）重新调整滚刀的安装角
4）滚刀安装角的误差太大
1）滚刀本身的齿形角误差太大 1）合理选用滚刀的精度
齿形不正常(3) 2）滚刀刃磨后，前刃面的径向性误差 2）控制滚刀的刃磨质量
6）垂直进给丝杆螺距误差大
7）应控制差动交换齿轮的计算误差
7）分齿、差动交换齿轮误差大
（2）有关工件方面
（2）有关工件方面
1）控制齿坯两端面的平行度误差
1）齿坯两端面不平行
2）控制齿坯定位孔与端面的垂直度
2）工件定位孔与端面不垂直
滚齿机工作台每一转中回转不均匀的
最大误差太大：
着眼于分齿运动链的精度，尤其是分度蜗轮副与滚刀两方面：
齿面缺陷（1）
3）切削用量选用不合理而产生积屑瘤 3）正确选用切削用量，避免产生积屑瘤
撕裂
4）切削液效能不高
4）正确选用切削液，尤其要注意它的润滑性能
5）滚刀用钝，不锋利
5）更换新刀
由于滚刀与齿坯的相互位置发生突然
变化所造成：
寻找和消除一些突然因素：
1）立柱三角导轨太松，造成滚刀进给
齿面缺陷（2）
1）调整立柱三角导轨：要求紧松适当
1. 两者的法向模数应相等； 2. 两者的法向压力角应相等； 3. 单头蜗轮滚刀的分度圆直径比多头蜗杆的分度圆直径大 0.5-1 毫米。
滚刀的其他部分完全和普通单头蜗轮滚刀相同。上面的条件是保证多头蜗轮副啮合传动时其基节相等，否 则将会引起“干涉”，破坏正确的啮合传动。
工艺系统受力变形对加工精度的影响
五、减少工艺系统热变形的主要途径
• • • • （一）减少发热和隔热 （二）加强散热能力 （三）用热补偿法减少热变形的影响 （四）控制温度的变化
（一）减少发热和隔热
• 1）分离热源。如将电动机、变速箱、液压系 统、油箱等从主机中分离出去。 2）减少机床各运动副的摩擦热。从结构和润 滑方面改变摩擦特性，如静压轴承、静压导轨、 低粘度润滑油、油雾润滑等。 3）隔开热源。用隔热材料将发热部件和机床 大件隔开。 4）减少切削液和切屑发热的影响。对切屑， 及时消除、冷却或在工作台上装隔热板。对切 削液的影响可采用恒温切削液。例某螺纹磨床 采用恒温切削液沐浴工件。
1（塑→弹） （塑） 3
1 （弹，收缩很慢）
（弹，收 缩较快）
3
2 （塑→弹）
2 （弹，收缩很慢）
二、冷校直引起的内应力
• 细长轴件在加工中常安排冷校直工序，这种方 法简单方便，但会带来内应力。 • 冷校直后，内应力处于一种相对的暂时平衡状 态，只要外界的条件变化（比如磨削），就会 使内应力重新分布而使工件产生变形，（原向 弯曲，但弯曲度有所改善）。 • 因此，精密零件的加工不允许冷校直，可采用 加大加工余量或热校直的方法。
• 第11次作业：①工艺系 统热平衡的概念②减少 工艺系统热变形的主要 途径 • ③教材P121：2-16
§5工件内应力对加工精度的影响
• 内应力指在没有外加载荷的情况下，仍 然残存在工件内部的应力。内应力是由 于金属内部组织发生了不均匀的体积变 化而产生。工件在铸造、锻造及切削加 工后，内应力处于暂时平衡，可以保持 形状精度的暂时稳定，但只要外界条件 发生变化，暂时平衡会被打破而进行重 新分布，这时工件将发生变形，甚至造 成裂纹等。
▲几种机床热变形的趋势。
滚齿机的加工误差分析与修正
滚齿机的加工误差分析与修正引言滚齿机是一种用于生产齿轮的重要工具，其精度对于齿轮的质量和性能起着至关重要的作用。
然而，由于各种因素的影响，滚齿机在实际加工过程中可能存在一定的误差。
本文将对滚齿机的加工误差进行分析，并介绍一些常见的修正措施，旨在帮助读者更好地理解和解决滚齿机加工误差的问题。
一、滚齿机加工误差的来源在滚齿机的加工过程中，存在许多可能引起加工误差的因素。
以下列举了一些常见的误差来源：1. 设备误差：滚齿机自身的结构、精度以及磨合程度会对加工精度产生影响。
2. 切削条件误差：包括切削速度、进给速度、工具刃磨质量等方面的误差。
3. 材料误差：齿轮所选用的材料、材料的硬度等也会对加工精度产生一定的影响。
4. 操作误差：操作人员的技术水平和经验程度也会对加工误差产生影响。
二、滚齿机加工误差的种类与影响滚齿机加工误差主要体现在以下几个方面：1. 齿形误差：用于刻画齿轮齿形曲线与理论齿形曲线之间的差异。
2. 齿距误差：指齿轮齿距与理论齿距之间的差异。
3. 轴向误差：表示齿轮齿高或齿距轴线与轴线的垂直度误差。
4. 转动误差：表示齿轮齿面转动中心与理论转动中心之间的差异。
这些加工误差在一定程度上会影响齿轮的传动性能和寿命，因此非常值得我们关注和解决。
三、滚齿机加工误差的修正措施为了确保滚齿机加工出的齿轮达到要求的精度，我们可以采取以下一些修正措施：1. 设备维护：定期检查和维护滚齿机的机械部件，保证其正常工作状态和精度。
2. 切削条件调整：优化切削参数，如切削速度、进给速度等，以减小加工误差。
3. 工具选择与刃磨：选择合适的切削刀具，并定期对刀具进行质量检查和刃磨操作，确保刀具的几何精度和尺寸精度。
4. 材料选择：选择适当的齿轮材料，材料的硬度、耐磨性等特性应符合实际使用要求。
5. 操作培训：加强操作人员的培训和技术指导，提高其对滚齿机操作技术和知识的掌握程度。
这些修正措施可以辅助我们降低滚齿机加工误差，提高齿轮的加工质量和性能。
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对 Y方向偏差对加工精度的影响进行了分析 。
114 刀具相对于工件产生任意方向的位移时 , 对
齿轮齿形的影响
如果所得的刀具与工件间的位置的偏差为任意方
向 , 可表示如下 : R =δX i +δY j +δZ k 根据上面的分析 , 分别从 X、 Y、 Z三个方向分
析就可得到因切削力 、热等因素引起的偏差对机床加
【1】庞振基 , 黄其圣 , 王继平 , 等 1精密机械设计 [M ] 1 北京 : 机械工业出版社 , 2000171
当加工某一齿轮 , 刀具相对于工件沿 Z方向的偏 差变化较快 (如切削力变化引起的 Z方向变化或滚 切大型齿轮时 , Z方向产生热变形 ) 时 , 就可能会引 起齿轮的加工偏差 。
如图 3 所示 , 当所加工的齿轮是直齿圆柱齿轮 时 , 不管沿 Z方向的偏差变化是快还是慢或偏差值固 定 , 都不会对加工的齿轮精度产生直接的影响 。但当 滚切加工斜齿圆柱齿轮时 , 情况就不一样了 。
图 4 滚刀与工件相对关系
况下刀具的切削部分的中点 , 出现 Y方向偏差后 ,
刀具切削部分的中点变成了 B 点 , 刀具与工件的中
心距不变 , 这样的偏差对齿轮的加工精度的影响不太
大或没有影响 。
相反 , 如果在加工一个齿轮时 , 偏差变化较快
时 , 就会引起齿轮明显的加工偏差 。如果在加工一个
齿轮过程中 ,
对所加工齿轮只影响轮齿的厚度和齿槽宽 , 象加工变
位齿轮一样 。对加工的齿向影响不大 。因偏差基本为
定值 , 这种偏差消除起来相对较方便 , 通过调整机床
X方向的进给可消除这种偏差 。
相反 , 偏差变化较快时 , 也即加工一个齿轮时 ,
刀具相对于工件沿 X 方向产生的位移变化较快时 ,
也即加工齿轮的上端面处与下端面处 , 刀具与工件间
δ y
的变化较快
,
假定
Y方向上的变化
量
Δδ y
,
这样会引起齿向的偏差 ,
偏差的值为
Δδ β= arctan y
B
对齿向影响的方向取决于刀具与工件的相对位移
方向 。
对于这种偏差 , 通过普通的非数控机床很难实现
较好的补偿 , 须在已知其变化规律的前提下 , 采用数
控机床对其进行补偿 。
113 刀具相对于工件产生 Z (平行于齿轮轴线 )
Keywords: Gear; Error; Accuracy; NC compensation
0 引言
刀具与工件间的相对位置正确与否 , 直接影响到
齿轮加工的精度 。滚齿加工中 , 由于热 、切削力等因
素的影响 , 引起刀具相对于工件位置产生的偏差随着
时间和切削力的变动而变化 , 据国内某著名齿轮机床
收稿日期 : 2005 - 06 - 20
(上接第 4页 ) 个值得注意的情况 , 同方向 、同样的偏差值由于偏差 发展速度的快慢对齿轮精度的影响可能是不一样的 。 同样的偏差值 , 不同的偏差方向对加工齿轮精度的影 响也是不一样的 。同时 , 也讨论了消除和减小偏差的 补偿方法 。这对于进一步改进机床设计 、减小加工 偏差 、实现机床的偏差补偿有一定的理论和实际意 义。 参考文献
的距离发生了变化 , 加工出的齿轮轴向齿厚与齿槽宽
发生了变化 , 左右齿面的齿廓均出现齿向偏差 , 对于
偏差变化值为 Δδ引起的齿向偏差为 x
3 基金项目 : 国家自然科学基金项目 (50375043) ; 安徽省重点实验室项目 ; 合肥工业大学科学发展基金
·4·
β
=
a
rc
Δδ tan x
tanα
《机床与液压 》20061No18
·3·
机床变形速度对滚齿加工精度的影响 3
陶晓杰 1 , 王治森 2
(11合肥工机械与汽车工程学院 , 安徽合肥 230009)
摘要 : 滚齿加工中 , 滚刀与工件的相对位置会产生偏差 。本文对刀具相对工件在各个方向的位移偏差变化速度与加工 齿轮精度间的关系进行了讨论 。结果表明 , 滚刀与工件间的相对偏差变化速度的快慢不仅影响到齿轮加工精度 , 还影响到 误差补偿方法的选取 。研究结果对于改进机床设计 、减小加工偏差 、实现机床的偏差补偿有一定的理论和实际意义 。
图 5 相对位移沿 Z方向时的偏差
如果所加工的齿轮螺旋角为 β, 当加工至如图
5 ( a)所示的任意圆上时 , 设齿轮在这个圆上螺旋角
是
β k
,
偏差的变动量为
Δδ Z
,
根据图 5
( b) ,
齿廓沿
法向加工出偏差为
T =ΔδZ sinβk 相当于刀具沿 Y方向移动 :
δ′=ΔδZ tanβk 所引起的偏差可以转化为 Y方向上的偏差 , 上面已
参考文献
·47·
【1】刘壮志 , 席文明 , 朱剑英 , 等 1 弹跳式 机器人研究 [ J ]. 机器人 , 25 (6) : 568 - 5731
【2】郑 笑 梅 1 装 上 发 条 的 间 谍 [ J ] 1 国 外 科 技 动 态 ,
2000, 367: 351
【3】森庸太朗 , 北川能 1
×
…≤ の開発 1
京工 大学 1平成 14年 2月 19日 1
【4】Raibert M H1Dynam ic stability and resonance in a legged
hopp ing ma - chine [ C ] 1Conference on Theory and
Practice of Robots and M anipula - tors, 1983: 352 -
方向的位移对所加工齿轮的影响
《机床与液压 》20061No18
如果刀具相对于工件沿 Z方向产生的位移变化 缓慢 (如由于温度的变化 ) 或不随时间变化而变化 (如由于机床的几何偏差引起 ) , 机床在加工时相当 于刀具与工件沿 Z方向的加工时的起点距离有一些 差异 , 加工时 , 刀具与工件的中心距不产生变化 , 因 此 , 这时刀具沿 Z方向对工件的偏差对齿轮的加工精 度的影响不太大 。
工产生的影响 。
2 结束语
文中分析了滚刀相对工件在 X、 Y、 Z各个方向
的偏差发展速度对所加工齿轮精度的影响情况 , 讨论
了各种偏差的具体影响结果 , 并由此可以扩展到刀具
与工件间任意方向位移偏差对齿轮加工精度的影响 。
由分析知 , 偏差的变化快慢是影响齿轮加工精度的一
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《机床与液压 》20061No18
机器人的整体尺寸 : 长为 250mm , 宽为 240mm , 高为 250mm , 重量为 2kg。最高能够跳跃 80mm 的障 碍物 , 如图 9所示 。
图 9 机器人越障现场 由于此机器人既能跳跃又能行走使其能够在更恶 劣的环境下作业 ; 小型轻量化在狭窄空间的移动性比 较强 , 以及搬运方便 ; 加入远程遥控和监视功能更能 增加它的应用范围 ; 在某些场合下通过投入大量的这 种小型轻量的跳跃机器人更有效率 , 如在救援活动 中。
TAO Xiao jie1 , WANG Zhisen2
(11School of Precision Instrumentation, Hefei University of Technology, Hefei Anhui 230009, China;
21School of M achine and Automobile, Hefei University of Technology, Hefei Auhui 230009, China)
11111 偏差对加工精度的影响
如果刀具在
X
方向有偏差
δ x
存在
,
如图
2所示 ,
图中粗实线表示刀具齿廓的实际位置 , 细实线表示刀
具无偏差的理想位置 。由图
可以看出 , 当刀具与所加工
的齿轮在 X 方 向 产 生 偏 差
时 , 所加工的齿轮廓线与理
论廓线间的关系 。显然在端
面上 , 二者沿基圆的切线方
11212 偏差发展的速度对加工齿轮的影响
偏差量变化较慢或不变化时 (对加工一个齿轮
而言 ) , 由于滚刀在 Y方向具有一定长度 。因此 , 稳
定或 较 稳 定 的 偏 差 对 产
品的 加 工 精 度 不 产 生 实
质性的影响 , 只相当于
刀具改变了切削部位 ,
如图 4所示 。 图中 A 点为理想情
向产生的偏差是
KK′=δx sinα
图 2 刀具相对工件沿 X向