齒輪作為傳遞動力和運動的基礎(chǔ)元件,具有功率范圍大、傳動效率高、使用壽命長、安全可靠等特點,已經(jīng)成為許多機械產(chǎn)品不可缺少的傳動部件。齒輪的設(shè)計與制造水平將直接影響到機械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。隨著齒輪制造技術(shù)的發(fā)展,對齒輪分度技術(shù)及分度機構(gòu)的誤差補償技術(shù)也相應(yīng)的提出了更高的要求。
在機床上對零件實現(xiàn)高精度加工的關(guān)鍵是提高機床的加工定位精度。誤差補償技術(shù)可大幅度地提高數(shù)控機床的定位精度,在不改變機床結(jié)構(gòu)和制造精度的條件上,可通過位置檢測裝置,實時地檢測加工過程中的空間位置誤差,同時將檢測到的誤差量反饋到機床的控制系統(tǒng)中,通過對理想數(shù)控指令進行修正,從而提高機床加工定位精度,實現(xiàn)誤差的有效補償。本文主要研究通過補償分度機構(gòu)的傳動系統(tǒng)誤差來提高分度機構(gòu)的定位精度。
1進給誤差的測量和處理
在齒輪加工的分度過程中,由于傳動鏈的誤差間隙會對齒輪的加工造成很大的影響,所以傳動鏈誤差間隙的補償尤為重要。在進行誤差補償時,考慮到實際的制造、裝配以及磨損等工況因素,本文采用預(yù)先對分度過程中其傳動進給系統(tǒng)的誤差進行測量,利用測量值來確定分度過程中的誤差補償值。在誤差測量的過程中,以相同的間隔增量進行測量,通過對測量值的分析和比較,剔除偏離較大的奇異點,用測量曲線的擬合點進行代替,使分度誤差的值更加接近實際情況,使誤差補償達到更好的效果。
2誤差補償系統(tǒng)的控制策略
在對齒輪成型磨削的分度機構(gòu)的分度誤差進行測量和分析計算以后,就可以對該分度回轉(zhuǎn)誤差進行補償。在實際的誤差補償過程中,必須把理想的位置補償方案通過特定的補償方法,處理成可行的誤差補償程序,才能夠進行有效的補償。
在分度過程中,利用位置檢測裝置實時地把分度蝸輪的位置反饋給位置控制系統(tǒng),結(jié)合分度機構(gòu)中的驅(qū)動齒輪與分度蝸輪、以及各傳動鏈之間的傳動比的關(guān)系和脈沖電壓相對應(yīng)的關(guān)系,將傳動系統(tǒng)的誤差值轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的脈沖電壓來調(diào)整伺服電機的轉(zhuǎn)速,使驅(qū)動齒輪以適當?shù)乃俣冗\行,以補償可能引起的分度誤差,這樣循環(huán)地驅(qū)動分度機構(gòu),使其最終達到補償?shù)哪康,得到滿意的分度效果。補償算法流程如圖2所示。根據(jù)模塊化設(shè)計思想,本文編寫了具體的軟件來實現(xiàn)誤差補償,軟件共分為:分度顯示模塊、參數(shù)設(shè)置模塊、補償控制計算模塊、伺服控制模塊、診斷判別模塊和數(shù)據(jù)通訊模塊等。