内齿公法线测量.docVIP

内齿圈齿廓的加工及测量 4.1内齿圈齿廓的范成加工目前，在推杆减速器的批量生产中，其内齿圈齿廓的加工采用的都是范成加工方法，加工的夹具及刀具的相对运动完全模拟减速器的运动。激波器的偏心距e由一个偏心轴的偏心距e来实现，激波器的半径Tb与内滚子半径Tz之和由偏心轴的几何中心至固定点的距离R来实现，传动比由挂轮的传动比来实现，如图4.1所示。 范成加工法具有快速、简易、经济的优点，其加式装置可作为附件加装在现有的滚齿机上。缺点是刀具必须完全与推杆外滚子直径相同，而且对于推杆减 速器的每一和中不同规格都要更换工装，不利于产品系列化生产。尽管加工装置本身可以调整得很精确，但常因刀具的磨损、进刀深度掌握不当，以及刀具轴线沿内 齿圈径向出现偏距等问题给被加工的齿圈带来很大误差。 4.2内齿圈齿廓的数控加工 内齿圈齿廓可用数控铣进行粗加工，用数控磨进行精加工。本节主要讨论在Y54非圆搂控插齿机上的加工方法。 4.2.1Y54数控插齿机加工齿廓曲线的原理 经Y54插齿机改造成的非圆数控加工机床，由X、C、D三轴联动来实现对给定曲线的数控加工，如图4.2所示，D轴是刀 具的回转中心轴，加工齿廓曲线时，采用圆形插刀，插刀一边绕D轴旋转，一边沿D轴作上下往复运动。C 轴是工作台回转轴，被加工的工件加在工作台上。沿X 轴的移动保证了沿齿深方向的进刀量。X轴始终在刀具回转中心D轴及工作台回转中心C轴的连线上。这三个轴分别由被脉冲信号驱动的三个不同步进电机所带动。 根据被加工齿廓曲线的方程式，根据被加工齿廓曲线的方程式，可得出刀具中心轨迹方程，把它分解为沿X 轴方向的进刀及绕工件C轴的旋转两个分量，即可实现对齿廓的数控加工。 4.2.2刀具中心的轨迹由上面可知，用数控加工齿廓时，应求出圆插刀中心的轨迹，它是被加工内齿圈齿廓曲线的内法向等距线，如图4.3所示。圆插刀的半径可不等于实际推杆减速器中滚子的半径，只要刀具半径Td小于内齿圈齿廓在齿根部的最小曲率半径，在加工过程中不会发生切削干涉即可。对于激波器为偏心圆的推杆减速器，根据（2. 35）式，可得不发生切削干涉的条件为： 其中参数l1、a2与 关系为式（2.36）、（2.37）、（2.38）。 根据式（4.2）可算出数控插齿机所需的调整数据。 4.2.3数控编程Y54数控插齿机的数控系统经改进后，可直接与普通微机进行连接，通过微机上的一块接口电路 板直接控制步进电机的驱动电路。因而，数控驱动程序可直接采用微机上的高级语言编制，其功能是将由刀具中心轨迹所得到的离散数据，经过一定的插补运算，变 为驱动相应步进电机所需的脉冲数字信号，从而完成要求的加工任务。提供给数控驱动程序的应是一组分别向x轴、C轴、D轴发出的脉冲数nz、nc、nD，由数控驱动程序对这组脉冲进行线性插补运算，从而把输入廓形信息转化成步进电机运动的脉冲串。其脉冲频率由所要求的进给速度决定。线性插补采用数值积分法（DDA)，其特点是运行速度快，脉冲分配均匀，易于实现多轴运动及绘制各种函数曲线。具体实现方法是：选择位移量最大的轴为主导轴，即选取nz、nc、nD三个数中的最大值作为脉冲溢出基数nm，将nx、nc、nD分别向各自累加器中累加，每累加一次判断各累加和是否大于溢出基值nm，若大于，则给该轴发一个脉冲，同时从该累加器中减去溢出基值nm，这样主导轴每次迭代时必有一个脉冲输出，其它两轴只有在满足条件时才有脉冲输出，经nm次迭代后，各轴同时达到终点（向各轴发完各自的脉冲数）。 前面已求出加工内齿圈齿廓时刀具中心的轨迹方程，为了得到数控驱动程序所需的脉冲数据，还应将其曲线分成若干段，再求出每段中应分别向三个轴所发的脉冲数。为此，首先应将式（4.2）化为极坐标形式 由于实际加工中是内齿圈绕其身中心轴（工作台C轴）旋转，而不是刀具绕C轴旋转，恨具只是沿x轴来回移动。因而为形成式（4.3）所示的曲线，极径Pd的变化由刀具沿x轴的变化来实现，极角θd的变化由内齿圈绕C轴的旋转来实现。 在曲线上取若干点，对相邻两点间的每一区段，极径和极角都有相应的增量△Pd及△θd转换成相应的脉冲数nx及nc。对于y54数控插齿机，每个脉冲在x轴方向的进给量是0.004mm，在C轴及D上转动的角度都是15，因而： 上式中假定θd的单位是弧度。D轴的转动只是为了使刀具磨损比较均匀，并不是形成内齿圈齿廓所必须的运动。具体编程时还应注意脉冲的正负是否和所需的运转方向一致以及加工时刀具的初始位置。4.2.4机床调整机床调整的适当与否，直接影响到被加工齿圈的质量。加工内齿圈齿廓时数控插齿机床的调整方法与在普通Y54插齿机上加工内齿轮的调整方法大致相同。特别注意以下两点：(1）内齿圈齿坯的安装与找正内齿圈齿廓的数控加工，是在齿圈外径及两端面都精加工后进行的，因