用于大齿轮找正、在位检测及修正的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于大齿轮找正、在位检测及修正的方法，该方法的步骤包括，Ａ．加工前的找正，将气浮转台放在工作台上，然后对底层滑台充气，使气浮转台浮在工作台的台面上，调整好气浮转台与工作台的同轴度；将工件放在气浮滑块上，对气浮滑块同时充气将工件顶起，利用微调装置将工件调至与工作台同轴；将光学经纬仪调至与气浮转台同轴，即完成找正；Ｂ．在位检测：对工件的精确转角检测、相关齿轮精度和齿向误差检测；Ｃ．基于在位测量，通过修正提高齿轮精度。本发明专利技术方法通过气浮滑块和气浮转台能使大齿轮在机床工作台上很容易地移动并找正、在位检测及修正，显著提高大齿轮加工精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械加工设备
，涉及一种。
技术介绍
随着现代工业水平的不断提高，大齿轮的需求越来越多，高精度带自动检测和磨齿功能的大齿轮加工机床价格昂贵， 一般大型齿轮加工企业最多也就是配备一两台，而更多的是普通加工精度和功能的大齿轮加工机床，大型齿轮因几何尺寸大、重量大、移动摩擦力大，调整分辨率低，造成安装找正困难。这一类机床在使用中存在以下一些问题工件找正困难，由于大齿轮直径很大(一般都在两米以上)，重量也很沉，所以对大齿轮的找正很困难。目前找正的方法是将大齿轮吊上工作台后，由操作者用重锤敲击毛坯外圆，逐渐将毛坯中心与工作台回转中心找成同心。这样做的不足是效率低、易损伤毛坯、工人劳动强度大。齿轮无法精确在位检测，尽管多年来，国家、高校和众多科研部门花了很多经费研究这个问题，但是迄今为止，各种方法都存在费时费力的问题，可以方便实用的齿轮在位检测方法还没有，问题的瓶颈在于无法精确定位工作台(即待加工齿轮)的转角。齿轮的齿距、基节、周节和齿轮齿距累积误差是齿轮检测项目中最主要、最困难的内容，对于大型齿轮工件最佳的选择方案是在位检测，这样做的好处是如果检测后发现齿轮的尺寸或精度达不到要求的话，就可以不用卸工件，继续进行补充加工或修正。而实现在位检测所需要的必要条件是齿轮机床分度工作台应具备精密的测角功能，可是目前的绝大部分齿轮加工设备都不具备此条件。空气静压技术是一项成熟的技术，其原理是把压縮空气通过管道输送到平面或柱面之间，形成一层很薄的气膜，把两个物体隔离开，这样物体就可以很容易地相对移动或转动。目前这项技术多用于三坐标测量机或超精密设备的导轨或轴承，利用空气静压的原理进行工件找正、在位检测及修正，成为一种有益的选择。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，解决了现有技术中存在的大齿轮找正难度大、在位检测及修正精度低、费时费力的问题。本专利技术所采用的技术方案是， 一种，该方法采用一种装置，该装置包括在工作台上表面绕同一轴心的圆周间隔设置有若干空气静压的气浮滑块及微调装置，每个气浮滑块均设置有相通的进气口和出气口，进气口水平设置，出气口的开口向下，若干微调装置围成的圆周半径大于工件的半径，微调装置设置有调整螺杆；在工作台的轴心处放置有空气静压的气浮转台，气浮转台的高度与气浮滑块的高度等高，气浮转台为双层结构，包括同一轴心设置的顶层滑台与底层滑台，底层滑台的上部设置有一个圆柱形凸台，顶层滑台套装在该凸台的圆周外侧，.顶层滑台上设置有水平进气的进气口和开口朝下并通到顶层滑台与底层滑台接触面的出气口，使得通气后顶层滑台可以在底层滑台上充气浮起，底层滑台上设置有水平进气的进气口和开口朝下并通到底层滑台与工作台接触面的出气口，使得通气后底层滑台)可以在工作台上充气浮起，在顶层滑台轴心处的上方设置有与底层滑台同轴的光学经纬仪，光学经纬仪通过联接轴固定于底层滑台的凸台上，可以随底层滑台一起转动，该方法利用上述装置按照以下步骤实施，A、 加工前的找正，Al)、先将气浮转台放在机床的工作台上，然后对底层滑台的进气口充气，使气浮转台浮在工作台的台面上，调整好气浮转台与工作台的同轴度后，停止供气，气浮转台落下，将气浮转台与工作台的位置固定；A2)、将工件放在气浮滑块上，对所有气浮滑块同时充气将工件顶起，这时工件底面高于顶层滑台上表面，利用微调装置将工件调至与工作台同轴，然后断气，待工件落在气浮转台和气浮滑块上，将工件与工作台固定；A3)、将光学经纬仪和联接轴调至与气浮转台同轴，即完成找正工序，可进行大齿轮的加工操作；B、 加工后在位检测过程Bl)、'对工件的精确转角检测将光学经纬仪调至瞄准远处任意一固定点，将其作为极轴，然后将光学经纬仪旋转至一设定的角度，该角度由工件的待测角度而定，固定光学经纬仪的新位置后，再通过顶层滑台的进气口充气，使顶层滑台悬浮在底层滑台上，此时将顶层滑台连同工件一起反方向旋转，当光学经纬仪再次瞄准该远处固定点时即可，就确保了工件准确地转过了设定的角度；B2)、在机床的刀架的滑板上安装杠杆千分表，配合工件的转动，即可测量工件的相关齿轮精度和齿向误差；C、 基于在位测量后的误差与相位图，通过修正提高齿轮精度对齿轮的周期误差进行修正时，以在位测量后的误差与相位图为依据， 并根据所要达到的齿轮精度决定修正次数，把完成加工时刀具与工件的相对 位置作为起始点，转动一定齿数决定的角度，多次空刀加工，即每次都重新 径向进刀到原来的位置，把因加工误差产生的高点砍去，留下众多的低点形 成的包络面，即为精度更高的齿轮。采用本专利技术的方法，能使重达数顿的大齿轮在机床分度工作台上很容易地移动，准确地找准中心；实现齿轮加工后齿距、基节及累积分度误差等多 项精度的在位检测；能使普通精度的齿轮加工机床切削出比机床原有精度高 的工件，工作效率显著提高。 附图说明图1是本专利技术方法所用的大齿轮找正、在位检测及修正装置结构示意图； 图2是本专利技术方法所用的大齿轮找正装置中的气浮滑块结构示意图； 图3是本专利技术方法所用的大齿轮找正装置中的气浮转台结构示意图； 图4是本专利技术方法所用的大齿轮找正、在位检测及修正装置工作状态示 意图5是本专利技术方法的大齿轮圆周误差曲线图； 图6是本专利技术方法的大齿轮圆周误差修正后的曲线图。 图中，l.工件，2.工作台，3.气浮滑块，，5.微调装置，6.进气口， 7.出气 口， 8.联接轴，9.经纬仪，IO.气浮转台，ll.顶层滑台，12.底层滑台，13.凸台。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。如图l，本专利技术方法所使用的大齿轮找正、在位检测及修正装置的结构是，在工作台2上表面绕同一轴心均匀设置有若干空气静压的气浮滑块3及 微调装置5，如图2，每个气浮滑块3均设置有相通的进气口 6和出气口 7， 进气口6水平设置，出气口7的开口向下；微调装置5的设置半径要大于工 件1的半径，微调装置5设置有调整螺杆，在工作台2的轴心安装有空气静 压的气浮转台10，气浮转台10通过轴心直立的联接轴8与顶端的光学经纬 仪9连接，气浮滑块3的高度与气浮转台IO的高度等高。如图3，气浮转台 IO为双层结构，包括同一轴心设置的顶层滑台11与底层滑台12，底层滑台 12的上部设置有一个圆柱形凸台13，沿该凸台13圆周外侧套装有顶层滑-台 11，底层滑台12的下部外径不小于顶层滑台11的外径，顶层滑台11与底 层滑台12均设置有水平进气的进气口 6和开口朝下的出气口 7，顶层滑台 11还设置有通向顶层滑台11与底层滑台12垂直接触面的水平出气口 7，顶 层滑台11可以在底层滑台12上充气浮起，底层滑台12可以在工作台2上 充气浮起，顶层滑台11的轴心孔套在底层滑台12轴心的凸台上，互相可以 转动，配合性质为空气静压轴承；顶层滑台11 (气浮滑台)用于支撑工件1， 直径尺寸与工件尺寸匹配，承载能力也与工件重量匹配，气浮转台10具有 必要的角秒级的回转精度和微米级的轴线稳定性。在顶层滑台11中心上方， 还设置有与底层滑台12同轴的角秒级的光学经纬仪9，光学经纬仪9通过联 接轴8固定于底层滑台12的凸台13上，可以随底层滑台12 —起转动。本专利技术的大齿轮找正、在位检测及修正的方法，具体包括以下步骤，A、加工前找正步骤Al)如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大齿轮找正、在位检测及修正的方法，其特征在于：该方法采用一种装置，该装置包括：在工作台（２）上表面绕同一轴心的圆周间隔设置有若干空气静压的气浮滑块（３）及微调装置（５），每个气浮滑块（３）均设置有相通的进气口（６）和出气口（７），进气口（６）水平设置，出气口（７）的开口向下，若干微调装置（５）围成的圆周半径大于工件（１）的半径，微调装置（５）设置有调整螺杆；在工作台（２）的轴心处放置有空气静压的气浮转台（１０），气浮转台（１０）的高度与气浮滑块（３）的高度等高，气浮转台（１０）为双层结构，包括同一轴心设置的顶层滑台（１１）与底层滑台（１２），底层滑台（１２）的上部设置有一个圆柱形凸台（１３），顶层滑台（１１）套装在该凸台（１３）的圆周外侧，顶层滑台（１１）上设置有水平进气的进气口（６）和开口朝下并通到顶层滑台（１１）与底层滑台（１２）接触面的出气口（７），使得通气后顶层滑台（１１）可以在底层滑台（１２）上充气浮起，底层滑台（１２）上设置有水平进气的进气口（６）和开口朝下并通到底层滑台（１２）与工作台（２）接触面的出气口（７），使得通气后底层滑台（１２）可以在工作台（２）上充气浮起，在顶层滑台（１１）轴心处的上方设置有与底层滑台（１２）同轴的光学经纬仪（９），光学经纬仪（９）通过联接轴（８）固定于底层滑台（１２）的凸台（１３）上，可以随底层滑台（１２）一起转动，该方法利用上述装置按照以下步骤实施，　Ａ、加工前的找正，　Ａ１）、先将气浮转台（１０）放在机床的工作台（２）上，然后对底层滑台（１２）的进气口（６）充气，使气浮转台（１０）浮在工作台（２）的台面上，调整好气浮转台（１０）与工作台（２）的同轴度后，停止供气，气浮转台（１０）落下，将气浮转台（１０）与工作台（２）的位置固定；　Ａ２）、将工件（１）放在气浮滑块（３）上，对所有气浮滑块（３）同时充气将工件（１）顶起，这时工件（１）底面高于顶层滑台（１１）上表面，利用微调装置（５）将工件（１）调至与工作台（２）同轴，然后断气，待工件（１）落在气浮转台（１０）和气浮滑块（３）上，将工件（１）与工作台（２）固定；　Ａ３）、将光学经纬仪（９）和联接轴（８）调至与气浮转台（１０）同轴，即完成找正工序，可进行大齿轮的加工操作；　Ｂ、加工后在位检测过程：　Ｂ１）、对工件（１）的精确转角检测：将光学经纬仪（９）调至瞄准远处任意一固定点，将其作为极轴，然后将光学经纬仪（９）...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜明，于殿泓，杨学智，乔卫东，郑毅，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]