[发明专利]一种基于扇形齿轮量具的大型齿轮机床测头中心标定方法

说明书

本发明提供了一种基于扇形齿轮量具的大型齿轮机床测头中心标定方法，S01：制作扇形齿轮量具；S02：校正扇形齿轮量具平面与机床回转工件台的工作平面平行，校准扇形齿轮量具与回转工件台的回转轴线同轴；S03：测量采点，具体为在扇形齿轮量具上选定若干个齿槽，执行齿形测量程序，对选定齿槽测量采点，获得齿槽的齿面测量数据；S04：根据采集的若干齿槽的齿面数据，分析齿形的齿向斜率偏差的斜率方向和大小，计算出测头中心的位置误差修正量，标定测头中心的位置。本发明采用通用扇形齿轮量具，降低大型数控齿轮加工设备成本，具有调整简单、易于操作的优点，能提高大型齿轮机床的测头标定精度和标定效率。

技术领域

本发明涉及一种机床测头精度标定方法，尤其涉及一种基于扇形齿轮量具的大型齿轮机床测头中心标定方法。

背景技术

大型齿轮作为大型风力发电、锻压设备、冶金设备以及船舶装置的关键零部件。由于大型齿轮工件的体积大、质量大、装夹不方便，不便于在三坐标测量仪或齿轮测量仪上进行测量，而采用离位测量方法存在二次装夹误差，会降低齿轮测量精度。近年来，国内外大型齿轮机床制造公司生产的大型磨齿、滚齿、插齿机床都配备了在位测量系统，这种在位测量方法实现齿轮的闭环加工，大大提高大齿轮的测量效率、精度和可靠性，降低齿轮测量的成本。

但是大型齿轮机床在位测量系统受到工作环境影响和自身高精度要求，需要定期对测头的位置精度进行标定，通常情况下，标定频率为一周一次。目前，从大型齿轮机床在位测量系统的使用情况来看，其测头标定的精度和效率一直是一大难题。主要存在两个方面原因，一是传统的大型齿轮机床的测头标定方法存在标定精度低的问题，传统的大型齿轮机床通常采用的圆柱标定或标准球标定，这种标定方法因工件回转直径大导致标定误差线性放大，测头的标定精度不高；二是对于小型齿轮机床上采用的标准齿轮标定方法在大型齿轮机床上不可行，因为大型机床受测头前端行程限制，只能采用尺寸更大的标准齿轮，但这样会增加量具成本，因装夹不方便，会大大降低标定效率。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种基于扇形齿轮量具的大型齿轮机床测头中心标定方法，可直接反映出齿轮机床的测头位置精度，避免了传统的标准圆柱标定方法的原理误差，提高大型齿轮机床的测头标定精度。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种基于扇形齿轮量具的大型齿轮机床测头中心标定方法，包括如下步骤：

S01：制作扇形齿轮量具；

S02：校正扇形齿轮量具平面与机床回转工件台的工作平面平行，校准扇形齿轮量具与回转工件台的回转轴线同轴；

S03：测量采点，具体为在扇形齿轮量具上选定若干个齿槽，执行齿形测量程序，对选定齿槽测量采点，获得齿槽的齿面测量数据；

S04：根据测量的数据，计算左齿面的齿廓斜率偏差平均值f_halm和右齿面的齿廓斜率偏差平均值f_harm；扇形齿轮量具查手册得出齿形精度标准值F_ha，当f_halm(Δx,Δy)≤1.4*F_ha，且f_harm(Δx,Δy)≤1.4*F_ha时，完成测头的标定；

S05：当f_halm(Δx,Δy)>1.4*F_ha，或f_harm(Δx,Δy)>1.4*F_ha时，计算出测头中心的位置误差修正量(Δa，Δb)，标定测头中心的位置；

S06：按照新标定的测头中心的位置，重复S03步骤。

进一步，所述扇形齿轮量具的扇形角度介于30°～60°，扇形齿轮量具(1)的齿廓、齿向和齿距精度等级为ISO 3。

进一步，所述S02步骤具体为：