降低铜蜗轮蜗杆的齿距误差

       在数控滚齿机上展成铜蜗轮蜗杆试制中所使用的是GLEASON125GH型CNC(计算机数字控制)精密滚齿机。该机床的控制系统采用闭环控制，精度很高，各轴分辨率均为0.0002mmDEG，可控步进量是0.001mmDEG>>利用它可以找正飞刀的安装角。并且采用计算机模拟的电子变速箱系统(EGB，机床内并没有变速齿轮实物，其功能与普通滚齿机的挂轮系统类似，但性能和精度都有很大提高，对大质数齿轮也能正确分齿，也能把刀轴(B轴)与工件轴(C轴)间的速比控制的十分精确和稳定，这就可以大大降低铜蜗轮蜗杆的齿距误差。再有，该机床配有精密的刀具外径测量仪，可精确测得飞刀尖的回转半径(相当于测出了铜蜗轮蜗杆滚刀的外径)。再与数控系统配合就可以精确的控制中心距。但美中不足的是，该机床联动式的切向走刀功能(TANGENT)是选装项目(Options，我公司进口时并未购买。但通过仔细研究该机床的操作手册，我们找到了一种替代的方法，即利用该机床为使滚刀均匀磨损而设置的自动窜刀功能(HOBSHIFT和工件轴的步进分度(最小步进量可达0.001DEG)来实现非联动式的切向走刀。即进行连续分齿，断续展成加工。因为是数控机床，所以即使是断续展成，精度也是有保证的，而不像非数控机床那样在进行断续展成加工时，容易产生误差。接着，在机床上进行了编程试验，验证了这一想法是完全可行的，并且在验证过程中还总结出了一些提高加工效率的数控编程技巧。譬如，在粗加工后(尚未进行展成)，铜蜗轮蜗杆齿槽内约80%的材料已被切除。展成开始的时候，飞刀可以不按切削时的慢速进给量进给，而是快速进给到已粗加工好的齿槽里，在离槽底较近的地方(约0.5个模数处)，再转入切削时的慢速进给量进行切削，这样就可以缩短展成加工的时间。按照以上思路，首先就要计算出切削轴与工件轴对应的步进量，这可以用一个简单的BASIC程序来计算并打印出一系列联动点用以监视机床的位置是否准确。为了简化机床操作，提高效率，计算中对工件轴的分度步进量进行了取整，只需按几下键就可完成展成分度。再按照这个取整值计算出相应的切向走刀步进量，即是数控滚齿机加工程序中的自动窜刀量，展成时机床会按此值自动切向走刀，不用人为干预。此外，工作中我们还设计了数控滚齿机专用的压紧套式飞刀杆和铜蜗轮蜗杆毛坯通用夹具，适用于加工模数2一6的铜蜗轮蜗杆。接下来就是具体的机床操作了，主要流程。由于数控滚齿机的刚性好、转速高(Sa-1500r/min，在实际的生产中，用300r/min的转速切削一个模数3.5，齿数31螺旋角320的铝青铜蜗轮蜗杆仅用了30min。http://www.zbdongxing.com/