專利名稱：端面疏齒盤的強(qiáng)制補(bǔ)償磨削技術(shù)與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒盤的加工技術(shù);特別是涉及端面疏齒盤的磨削技術(shù)與裝置。
端面疏齒盤是數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)刀架實(shí)現(xiàn)分度和定位的關(guān)鍵部件;而端面疏齒盤的分度精度和重復(fù)定位精度，以及上、下齒盤定位基面的平行度和互換后的精度，直接影響機(jī)床加工精度和機(jī)外對(duì)刀功能，決定數(shù)控機(jī)床的檔次，由于端面疏齒盤是屬于齒數(shù)少一般為8～36個(gè)偶數(shù)齒、尺寸大的剛性齒，不能采用密齒盤-彈性齒的對(duì)研對(duì)打加工法，可行的加工法是磨削法。因剛性齒盤的齒形是平行齒，即每個(gè)齒的兩個(gè)側(cè)面與相對(duì)齒的兩個(gè)側(cè)面分別在同一平面內(nèi)，并且平行于對(duì)稱的中心線，所以具備了對(duì)稱加工的條件一次可連續(xù)磨削相互對(duì)應(yīng)兩個(gè)齒的同一側(cè)面面角一般為45°或30°，磨完一面后，由母分度圓盤分度精度在1角秒以內(nèi)進(jìn)行分度定位，再進(jìn)行第二組齒面的磨削。如此反復(fù)，直到最后完成全部齒面的磨削加工。但是在磨削過(guò)程中，砂輪既產(chǎn)生定量磨損，又因零件材質(zhì)、淬火硬度及余量不均等原因而產(chǎn)生非定量磨損。由于砂輪的磨損量受到多種因素的影響，在生產(chǎn)中難于甚至無(wú)法確定其磨損量的大小，也就不能進(jìn)行定量補(bǔ)償。這個(gè)問(wèn)題如不從根本上解決，加工的齒面將會(huì)有高有低，既造成上、下齒盤嚙合后的分度和重復(fù)定位的精度降低;也影響上、下齒盤定位基面的平行度。而這一問(wèn)題在國(guó)內(nèi)外同行業(yè)中至今未能徹底解決，致使加工的齒盤精度難以提高。目前在國(guó)際上，即使工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，如美國(guó)、日本德國(guó)、意大利等，對(duì)分度齒盤的分度精度要求也只有±3角秒;在國(guó)內(nèi)，加工的端面齒盤僅達(dá)到±5角秒。這種精度的齒盤只能用于簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床刀架，離出口的要求差距甚大。因此，為使我國(guó)數(shù)控機(jī)床提高加工精度，上檔次，達(dá)到出口要求，必須攻克端面齒盤的加工精度?；谶@一點(diǎn)，機(jī)電部在《七五技術(shù)攻關(guān)規(guī)劃》中，把磨削分度精度為2角秒±1角秒的端面疏齒盤定為重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述的需要，為解決砂輪磨損量的補(bǔ)償，提供一種設(shè)計(jì)合理，簡(jiǎn)易可行，并保證分度精度和重復(fù)定位精度、上下齒盤的互換性，以及上、下齒盤定位基面的平行度等都達(dá)到高精度分度刀架的端面疏齒盤磨削技術(shù)和裝置。
本發(fā)明的基本技術(shù)方案是針對(duì)磨削過(guò)程中砂輪的定量磨損和非定量磨損，采用一種強(qiáng)制補(bǔ)償磨削技術(shù)，并且為此設(shè)計(jì)一種強(qiáng)制補(bǔ)償裝置，使砂輪在磨削過(guò)程中的磨損量隨時(shí)得到相應(yīng)的補(bǔ)償。該強(qiáng)制補(bǔ)償裝置的基本結(jié)構(gòu)是由一個(gè)金剛石修正刀和一個(gè)進(jìn)給和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。在磨削過(guò)程中，修正刀隨時(shí)對(duì)砂輪的磨損量進(jìn)行強(qiáng)制補(bǔ)償。
附

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的強(qiáng)制補(bǔ)償磨削技術(shù)示意圖;
附圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的強(qiáng)制補(bǔ)償磨削技術(shù)示意圖;
附圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的強(qiáng)制補(bǔ)償裝置示意圖;
附圖4是本發(fā)明實(shí)施例2的強(qiáng)制補(bǔ)償裝置示意圖;
附圖5是附圖4的A向視圖。
以下結(jié)合附圖，并且通過(guò)兩個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的強(qiáng)制補(bǔ)償磨削技術(shù)和強(qiáng)制補(bǔ)償裝置的具體實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1，平面修正刀的強(qiáng)制補(bǔ)償磨削技術(shù)與補(bǔ)償裝置。如圖1所示，被加工的端面齒盤2裝夾在母分度圓盤上圖中未示出，圓盤固定在磨床工作臺(tái)上。裝夾工件時(shí)，應(yīng)使對(duì)應(yīng)兩個(gè)齒的同一側(cè)面與工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向一致。工作臺(tái)上附裝一個(gè)強(qiáng)制補(bǔ)償裝置-修正器體4。如圖3所示，該裝置由平面金鋼石修正刀1和修正刀的進(jìn)刀機(jī)構(gòu)組成。修正刀的修正面上均勻地噴鍍一層金鋼石顆粒顆粒密度為40～80目，噴鍍面經(jīng)研磨保證其平面度。進(jìn)刀機(jī)構(gòu)是由固裝修正刀的燕尾滑板8和調(diào)整旋鈕5組成。該滑板安裝在磨床工作臺(tái)面6上，平面修正刀安裝在與滑板8連接的支座7上，修正刀的修正面與工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向平行。加工尺寸和進(jìn)給量由進(jìn)給旋鈕5按箭頭方向調(diào)整滑板8平動(dòng)而控制。砂輪3的進(jìn)給方式有兩種一為本實(shí)施例的手動(dòng);一是微量自動(dòng)進(jìn)給。當(dāng)精磨齒面時(shí)，調(diào)整滑板8的位置。使修正刀的修正面固定在某一平面位置，鎖緊滑板。這一平面即決定了所磨的齒面。每磨完一齒，砂輪3自動(dòng)下降一定量該下降量大于砂輪的磨損量即可，并可隨著工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)由修正刀1自行修正，將下降量的多余部分修磨掉，再磨削相鄰的齒面。如此循環(huán)，即可保證所有齒面均與修正刀的修正面一致，從而消除了因砂輪的磨損而導(dǎo)致的分度等技術(shù)誤差。本實(shí)施例的方式可適用于加工齒面硬度＜RC35的齒盤，但也必須注意吃刀量不宜過(guò)大，防止磨削平面的灼傷退火，影響齒面硬度。
實(shí)施例2，單刀強(qiáng)制補(bǔ)償磨削技術(shù)與補(bǔ)償裝置。本實(shí)施例適用于加工齒面硬度＞Rc42的齒盤。如圖5所示，該裝置由金鋼石修正刀1與由液壓油缸9驅(qū)動(dòng)的燕尾滑板8、燕尾滑座10組成。為了解決磨削面的灼傷，修正刀采用了金剛石筆，金剛石筆按裝在與滑板8連接的刀座7上，其進(jìn)給量由刀座上的進(jìn)刀旋鈕5調(diào)整。該裝置由立柱11固定在磨床床身前的端面12上進(jìn)給機(jī)構(gòu)與平面修正刀的方式相同。金剛石筆的運(yùn)動(dòng)軌跡通過(guò)砂輪的垂直平分面。本實(shí)施例的工作循環(huán)情況如圖2所示，金剛石筆1按X方向作一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，即完成兩次修正砂輪的過(guò)程。X方向與齒面角一致，進(jìn)給量由進(jìn)刀旋鈕5按Y方向調(diào)整。其余動(dòng)作均與實(shí)施例1相同。本實(shí)施例采用的單刀修正砂輪的補(bǔ)償方案，修正的砂輪鋒利，磨削效率高，但比實(shí)施例1的機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。
申請(qǐng)人已利用本發(fā)明的強(qiáng)制補(bǔ)償磨削技術(shù)和補(bǔ)償裝置加工各類端面疏齒盤百余付。實(shí)踐表明，本發(fā)明簡(jiǎn)易可行，工作穩(wěn)定可靠，效率高。加工出的齒盤，如MJ-50CNC、QTION等數(shù)控車床刀架齒盤的分度精度高達(dá)±1角秒，重復(fù)定位精度為0。不僅達(dá)到機(jī)電部技術(shù)攻關(guān)規(guī)劃的要求，而且實(shí)現(xiàn)了上、下齒盤的任意互換，而且互換精度不變。該可換性不僅大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)組織，而且為制造高檔次和具有可換刀架功能的數(shù)控機(jī)床奠定了基礎(chǔ)。
權(quán)利要求
1.一種端面疏齒盤的強(qiáng)制補(bǔ)償磨削技術(shù)，其特征是1在磨削齒數(shù)少、尺寸大的剛性端面疏齒盤時(shí)，將被加工的齒盤裝在母分度圓盤上，圓盤則固定在磨床的工作臺(tái)面上，裝夾工作時(shí)，應(yīng)使對(duì)應(yīng)的兩個(gè)齒的同一側(cè)面與工作臺(tái)面的運(yùn)動(dòng)方向一致。2在精磨齒面時(shí)，每磨完一個(gè)齒面，砂輪自動(dòng)下降一定量該下降量大于磨損量即可；3在砂輪下降一定量以后，由金剛石修正刀將砂輪下降量的多余部分自行修正，使砂輪的磨損量得到強(qiáng)制補(bǔ)償，而后繼續(xù)磨削相鄰的齒面；如此循環(huán)進(jìn)行，直至將齒面全部磨完。
2.一種磨削端面疏齒盤的強(qiáng)制補(bǔ)償裝置，其特征是由一個(gè)金剛石修正刀1和一個(gè)進(jìn)給和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。
3.按照權(quán)利要求2所說(shuō)的磨削端面疏齒盤的強(qiáng)制補(bǔ)償裝置，其特征是所說(shuō)的金剛石修正刀1有兩種不同結(jié)構(gòu)1適用于齒面硬度＜Rc35的平面修正刀;在這種修正刀的修正面上，均勻地噴鍍一層粒度為40～80目的金剛石顆粒，并且經(jīng)過(guò)研磨保持其平面度;2適用于齒面硬度＞Rc42的金剛石筆。
4.按照權(quán)利要求2或3所說(shuō)的磨削端面疏齒盤的強(qiáng)制補(bǔ)償裝置，其特征是所說(shuō)的進(jìn)給和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)因修正刀的不同，也相應(yīng)地有兩種結(jié)構(gòu)1用于平面修正刀的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，是裝置在磨床工作臺(tái)面6上的一個(gè)燕尾滑板8，修正刀1固裝在該滑板上，其修正面與工作臺(tái)6的運(yùn)動(dòng)方向平行。加工尺寸和進(jìn)給量由進(jìn)給旋鈕5按箭頭方向調(diào)整滑板平動(dòng)而控制;砂輪3的進(jìn)給方式有平動(dòng)和微量自動(dòng)進(jìn)給兩種;2用于金剛石筆的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是由液壓油缸9驅(qū)動(dòng)的燕尾滑板8、燕尾滑座10組成;金剛石筆1按裝在與滑板8連接的刀座7上，其進(jìn)給量由刀座上的進(jìn)刀旋鈕5調(diào)整;該機(jī)構(gòu)由立柱11固定在磨床床身前的端面12上;進(jìn)給機(jī)構(gòu)與平面修正刀的方式相同金剛石筆1的運(yùn)動(dòng)軌跡通過(guò)砂輪3的垂直平分面;在工作循環(huán)中，修正刀1按X方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，X方向與齒面一致;進(jìn)給量由進(jìn)刀旋鈕5按Y方向調(diào)整;其余動(dòng)作與平面修正刀的方式相同。
全文摘要
一種端面疏齒盤的強(qiáng)制補(bǔ)償磨削技術(shù)與裝置。被加工的齒盤裝在母分度圓盤上，圓盤則固定在磨床的工作臺(tái)上，齒盤的對(duì)應(yīng)兩個(gè)齒的同一側(cè)面與工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向一致。每磨完一個(gè)齒面，砂輪自動(dòng)下降一定量，由一個(gè)修正刀對(duì)砂輪下降量的多余部分自行修正，使砂輪的磨損量得到強(qiáng)制補(bǔ)償，并繼續(xù)磨削相鄰的齒面，直至全部磨削完畢。
文檔編號(hào)B24B49/18GK1070357SQ91106538
公開(kāi)日1993年3月31日 申請(qǐng)日期1991年9月11日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月11日
發(fā)明者鄭元堂 申請(qǐng)人:濟(jì)南第一機(jī)床廠