[发明专利]一种双联齿轮齿槽快速对中方法及系统

说明书

本发明公开了一种双联齿轮齿槽快速对中方法及系统，包括如下步骤：步骤1：准备校准件及双传感器测量装置；步骤2：装夹校准件，安装双传感器测量装置；步骤3：采集校准件上第一、第二齿轮的所有齿槽的位置信号；步骤4：找出校准件上第一齿轮与第二齿轮的所有齿槽中中心最接近的两个齿槽，计算校准件偏置角度及方向；步骤5：取下校准件，安装待加工件；采集待加工件上第一齿轮和第二齿轮的所有齿槽的位置信号；步骤6：计算待加工件偏置角度及方向；步骤7：计算需要补偿的角度及方向；步骤8：工件旋转轴根据该偏置值及方向进行补偿。经现场验证，采用本发明后，对齿位置精度达0.05mm以内；同时，对中时间在10s以内，效率提高1倍以上。

技术领域

本发明属于工程机械领域，具体涉及一种双联齿轮齿槽快速对中方法及系统。

背景技术

在齿轮传动领域，常面临双联齿轮精加工时要求两个齿圈的某两个齿槽位置有严格对中关系的情况，传统的方法是将两个齿圈分别精加工后套装，在套装时利用对齿工装保证齿槽位置度，因套装一般是过盈配合，对中工装结构复杂，对中精度低。当两个齿圈无法套装而设计成一体式时，必须采用加工手段保证两个齿槽的对中位置度。目前加工时常采用的对中方法有手动测量补偿对中、传感器自动测量补偿对中等，都需要多次测量及循环补偿才能达到要求的对中精度，对中流程繁琐，检测时间长，精度稳定性较低。

如图1、图2所示的一典型的双联齿轮零件，其中两个齿圈上某两个齿槽要求严格的对中关系(可以是位置度、角度等),以距离基准面C长度为B的截面上第一齿轮1的分度圆齿槽中心线为基准(图示A基准)，要求距离基准A长度为L的截面上第二齿轮2的一个分度圆齿槽需要与基准A对中，图2中示例的双联齿轮要求两分度圆齿槽中心偏差在0.1mm以内。示例的双联齿轮由第二齿轮2套装在第一齿轮1上组成，也可以是两齿轮为一体式结构。

该类双联齿轮加工时，首先进行滚齿或铣齿粗加工，制出双联齿轮齿坯，粗加工齿坯也需要一定的对中精度，通常将对中的两个齿槽打上标记以便区分。齿坯粗加工时两齿圈对齿中方法已较为成熟。精加工时，一般先将基准齿轮(图中为第一齿轮1)正常加工至要求的精度和尺寸，然后以基准齿轮的标记齿槽中心线为基准，测量待加工齿轮标记齿槽中心线的位置偏差，再根据偏差值及偏差方向在设备中进行补偿，实现对中要求。目前国内外同行业采取的方案是，使用单传感器测头先测量第一齿轮1的齿槽位置，再轴向(图中Z向)移动距离L测量第二齿轮2的齿槽位置，最后计算偏差值与偏差方向进行反向补偿。此类方案需要传感器能精确移动和定位，一般将其安装在设备的数控轴上，容易引起加工及运动干涉，而且传感器需要测量两次，对中时间较长。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，一方面，本发明提供一种双联齿轮齿槽快速对中方法，具体包括如下步骤：

步骤1：准备校准件及双传感器测量装置；其中：

校准件的外形及尺寸与待加工件相同；

双传感器测量装置包括传感器支架、第一传感器和第二传感器；第一传感器和第二传感器安装在传感器支架上，且第一传感器和第二传感器的测头之间的距离等于第一齿轮和第二齿轮之间的距离；

步骤2：将校准件装夹在待加工件的夹具上，安装双传感器测量装置使得第一传感器和第二传感器分别对应校准件的第一齿轮和第二齿轮的齿顶圆，且使得两个传感器的测头之间连线为竖直方向；

步骤3：启动加工设备工件旋转轴，第一传感器和第二传感器分别采集校准件上第一齿轮和第二齿轮的所有齿槽的位置信号，并将该位置信号传输至齿槽位置计算模块；

步骤4：齿槽位置计算模块根据步骤3得到的校准件所有齿槽的位置信号，找出校准件上第一齿轮与第二齿轮的所有齿槽中中心最接近的两个齿槽，以第一齿轮的齿槽中心为基准，计算校准件第二齿轮的齿槽中心的偏置角度及偏置方向，即校准件偏置角度及偏置方向；