CN113319733B - 一种高精度齿轮渐开线样板研磨装置及应用 - Google Patents
一种高精度齿轮渐开线样板研磨装置及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113319733B CN113319733B CN202110734382.0A CN202110734382A CN113319733B CN 113319733 B CN113319733 B CN 113319733B CN 202110734382 A CN202110734382 A CN 202110734382A CN 113319733 B CN113319733 B CN 113319733B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plate
- oilstone
- wedge block
- guide rail
- inclined wedge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 17
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims description 3
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 2
- 239000004579 marble Substances 0.000 abstract description 9
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 abstract description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- FGGVRPFJBBRZFG-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethyl dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO FGGVRPFJBBRZFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/34—Accessories
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
本发明属于精密加工技术领域，涉及一种高精度齿轮渐开线样板研磨装置及应用。装置结构包括：上斜楔块、下斜楔块、油石座、挡板组件A、挡板组件B、挡板组件C、挡板组件D、油石组件、微分头、弹簧、弹簧支柱、止动螺钉、钢球、连接螺钉、紧定螺钉、限位螺钉、驱动机构、纯滚动展成装置、大理石底座；通过油石对齿轮渐开线样板工件进行精密研磨，加工时油石静止，相对于磨齿机等加工设备高装置的误差源更少，且符合渐开线展成原理，无加工原理误差；该装置有利于降低齿轮渐开线样板的齿廓形状偏差和表面粗糙度并改变齿轮渐开线样板经磨削后的表面纹路，可用于1级精度齿轮渐开线样板的加工，具有良好的市场应用前景与推广价值。
Description
技术领域
本发明属于精密加工技术领域，涉及一种高精度齿轮渐开线样板研磨装置。
背景技术
渐开线廓形是目前使用最普遍、加工工艺最成熟的一种齿轮廓形，广泛应用于减/变速器、齿轮刀具、高端装备、工业机器人等各个领域。代表齿轮渐开线最高加工精度的器件是用于齿轮渐开线量值传递基准的齿轮渐开线样板。齿轮渐开线样板是校准各种渐开线测量仪器的标准计量器具，主要用于传递齿轮渐开线参数量值、修正仪器示值和确定仪器示值误差。
发明专利【ZL201510091994.7】公开了一种高精度径向可调式齿轮渐开线样板及其调整方法，发明专利【ZL201610847011.2】公开一种大齿轮渐开线样板，专利【ZL201711393983.X】公开了一种自安装基准等公法线齿轮渐开线样板，这些公开的专利均提到了一种齿轮渐开线样板的新结构，但都没有涉及加工和检测齿轮渐开线样板的具体装置与方法。
齿轮渐开线样板国家标准GB/T 6467-2010规定了齿轮渐开线样板的等级分1级和2级。1级齿轮渐开线样板的齿廓形状公差ffαT对应于基圆半径rb≤100mm、100mm<rb≤200mm、200mm<rb≤300mm和300mm<rb≤400mm分别为1.0μm、1.4μm、1.7μm和2.1μm；展长对应于基圆半径rb＝100mm、200mm、300mm、400mm应不小于70mm、105mm、140mm和160mm；渐开线齿廓面的表面粗糙度不大于Ra 0.1。日本国家计量院(NMIJ)开发出了激光测量渐开线的基准装置，所用渐开线样板的基圆半径为57.5mm，齿廓形状偏差为0.5μm，展长为30mm；英国纽卡斯尔大学齿轮测量国家实验室(NGML)于2004年进行的齿轮样板国际比对中，提供了一件基圆半径100mm、展长38mm，齿廓形状偏差为0.2μm的齿轮渐开线样板；联邦德国物理技术研究PTB于2009年研制了一种齿顶圆直径1000mm的扇形大齿轮样板，其渐开线的展长为120mm，齿廓形状偏差为1.8μm左右；2011年PTB又设计制造了一种齿顶圆直径约为2000mm的大齿圈标准样板，其渐开线的展长约为84mm，齿廓形状偏差约为2μm；大连理工大学高精度齿轮研究室研制齿顶圆半径为64mm，展长为30mm，齿廓形状偏差约为1.3μm的标准齿轮；以上齿轮标准器为国际上精度较高的齿轮渐开线标准器，但均不满足1级精度齿轮渐开线样板的精度要求；
国内外暂无满足1级精度齿轮渐开线样板加工与测试需求的加工装置与测量仪器，开发出满足1级精度齿轮渐开线样板加工与测量装置成为当务之急。
磨齿是常见的加工精密齿轮的方法，利用展成磨齿法加工渐开线齿轮时，工作精度一般为6～4级，最高精度可达1级，在齿轮国家标准圆柱齿轮精度制第1部分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值GB/T 10095.1-2008中对应于同参数的1级齿轮渐开线样板的1级齿轮的齿廓形状公差ffαT分别为2.0μm、2.7μm、3.5μm和4.8μm；而且齿轮渐开线样板在磨削时与磨削方向基本垂直的表面常常出现大量较规则排列的磨削裂纹，它不但直接影响零件质量，而且会影响齿轮渐开线样板的测量和量值传递。磨齿法不足以满足1级精度齿轮渐开线样板的精度要求。
研磨是零件的精加工和光整加工方法之一，是精密零件加工所不可缺少的工艺。所谓研磨是指将研磨液加到研具上,研具为具有一定刚性的硬质工具，通过研具、磨料与工件的相对运动去除工件表面微量的材料来进行微量加工,从而获得尺寸精度良好的、光滑的精加工表面。利用超精密研抛技术，可降低齿轮渐开线样板的齿廓形状偏差和齿廓面表面粗糙度。
发明内容
为加工具有低齿廓形状偏差和齿廓面表面粗糙度的高精度齿轮渐开线样板，本发明依据渐开线的生成原理，提供了一种高精度渐开线纯滚动研磨装置，包括：上斜楔块、下斜楔块、油石组件、挡板组件A、挡板组件B、挡板组件C、挡板组件D、钢球、微分头、弹簧、弹簧支柱、止动螺栓、连接螺钉、紧定螺钉、限位螺钉和底座；
其中，油石组件由油石、铜垫片和油石座组成；油石安装在油石座内，油石座通过连接螺钉拧紧在上斜楔块上，油石座上设有油石紧定螺纹孔和油石调整螺纹孔，通过在油石调整螺纹孔内安装紧定螺钉调整油石的位置，待调整完油石的位置后，通过在油石紧定螺纹孔内安装紧定螺钉将油石压紧在上斜楔块的油石组件定位面上；油石座上设有测头紧定螺纹孔和测头定位孔，取下油石后在测头定位孔内安装测头，并通过在测头紧定螺纹孔内安装紧定螺钉压紧测头，实现齿轮渐开线样板工件齿廓偏差的在位测量；
上斜楔块上设有不同间距的油石组件连接螺纹孔用于安装油石组件，以满足不同规格的齿轮渐开线样板工件的精密研磨需求；上斜楔块的挡板组件接触面A利用导轨软带做贴塑处理，贴塑后的面经精密刮研并加工油槽，作为竖直滑动面A、竖直滑动面B、竖直滑动面C、竖直滑动面D；下斜楔块上设有钢球安装孔，钢球利用微量过盈并涂胶安装在钢球安装孔内；下斜楔块的挡板组件接触面、下斜楔面、底座接触面用导轨软带做贴塑处理，贴塑后的面经精密刮研并加工油槽，分别作为水平滑动面A、水平滑动面D、斜楔滑动面、底座滑动面；其中，上斜楔块的上斜楔面与油石组件定位面的夹角和下斜楔块的斜楔滑动面与底座滑动面的夹角相同；
挡板组件A由L板A和侧板A组成，挡板组件B由L板B和侧板B组成，挡板组件C由L板C、侧板C和垫板C组成，挡板组件D由L板D、侧板D和垫板D组成；侧板A、B、C、D分别通过连接螺栓拧紧在L板A、B、C、D上以增加挡板组件A、B、C、D的刚度；
L板A、L板B、垫板C和垫板D上分别设有L板A竖直导轨、L板B竖直导轨、垫板C竖直导轨和垫板D竖直导轨，上斜楔块的竖直滑动面A、B、C、D沿对应的竖直导轨上运动；L板A和垫板D上还分别设有L板A水平导轨和垫板D水平导轨，下斜楔块的水平滑动面A、D分别在对应的水平导轨上运动；
垫板C通过限位螺钉限位在L板C上，L板C通过紧定螺钉将垫板C、上斜楔块和下斜楔块压紧在L板A水平导轨和L板A竖直导轨上；L板C上设有微分头定位孔用于安装微分头，垫板C上设有微分头通孔用于放置微分头的安装螺母；垫板D过限位螺钉限位在L板D上，L板D通过紧定螺钉将垫板D、上斜楔块压紧在L板B竖直导轨上；L板D和垫板D上分别设置止动螺钉；挡板组件A、B、C、D通过连接螺钉安装在底座上；
上斜楔块、下斜楔块、垫板C和底座上分别设有弹簧支柱螺纹孔，用于安装弹簧支柱悬挂弹簧；竖直方向上的弹簧连接上斜楔块和底座，使上斜楔块压紧在下斜楔块上，并使上、下斜楔块和压紧在底座上；水平方向上的弹簧连接下斜楔块和垫板C，配合微分头实现下斜楔块在水平方向的运动；微分头选用带螺母的平测头微分头，平测头顶在钢球上；微分头水平方向上的运动经上斜楔块和下斜楔块转换为油石组件在竖直方向上的运动。
所述油石选用碳化硅或碳化硼材料。
所述导轨软带为聚四氟乙烯基体的导轨软带。
所述的高精度渐开线纯滚动研磨装置的应用，其特征在于，驱动机构带动滚动组件在左导轨、右导轨上往复滚动，利用油石研磨齿轮渐开线样板工件的齿廓面，在对油石进行精密研磨和修形时，油石工作面和油石定位面间存在一定的角度偏差，利用油石工作面和油石定位面间存在的角度偏差配合油石组件在竖直方向上的运动实现研磨的微量进刀；止动螺钉用于在加工齿轮渐开线样板工件时锁紧上斜楔块以增加该装置的刚度；研磨一段时间后松开止动螺钉，利用微分头调整齿轮渐开线样板工件齿廓面和油石工作面的接触位置，避免油石在同一位置过量磨损降低加工精度，且实现进刀；为避免研磨剂影响纯滚动展成运动和上、下楔形块、运动的精度，研磨时不放研磨剂，而是将油石工作面粗糙化，直接用油石进行研磨。
本发明的有益效果在于，发明一种高精度齿轮渐开线样板研磨装置，通过油石对齿轮渐开线样板工件进行精密研磨，加工时油石静止，相对于磨齿机等加工设备高装置的误差源更少，且符合渐开线展成原理，无加工原理误差；该装置有利于降低齿轮渐开线样板的齿廓形状偏差和表面粗糙度并改变齿轮渐开线样板经磨削后的表面纹路，可用于1级精度齿轮渐开线样板的加工，具有良好的市场应用前景与推广价值。
附图说明
图1一种高精度齿轮渐开线样板研磨装置示意图A；
图2一种高精度齿轮渐开线样板研磨装置平面图；
图3一种高精度齿轮渐开线样板研磨装置示意图B；
图4上斜楔块；
图5下斜楔块；
图6油石；
图7油石座；
图8挡板组件A；
图9挡板组件B；
图10挡板组件C；
图11垫板C；
图12挡板组件D；
图13垫板D；
图14一种高精度渐开线纯滚动展成装置；
图15滚动组件；
图16大理石底座；
图17上、下斜楔块加工方法示意图；
图18 L板A和L板D配合加工示意图；
图中：1上斜楔块；1-1油石组件定位面；1-2油石组件连接螺纹孔；1-3上斜楔面；1-4挡板组件接触面A；1-5弹簧支柱螺纹孔A；1-6竖直滑动面A；1-7竖直滑动面B；1-8竖直滑动面C；1-9竖直滑动面D；1-10样板槽A；
2下斜楔块；2-1下斜楔面；2-2钢球安装孔；2-3挡板组件接触面B；2-4弹簧支柱螺纹孔B；2-5底座接触面；2-6斜楔滑动面；2-7水平滑动面A；2-8水平滑动面D；2-9底座滑动面；2-10样板槽B；
3油石组件；3-1油石；3-1-1油石工作面；3-1-2油石定位面；3-2铜垫片；3-3油石座；3-3-1油石紧定螺纹孔；3-3-2油石调整螺纹孔；3-3-3测头紧定螺纹孔；3-3-4测头定位孔；
4挡板组件A；4-1L板A；4-1-1L板A水平导轨；4-1-2L板A竖直导轨；4-1-3L板A定位面；4-1-4右导轨定位面；4-1-5辅助加工螺纹孔；4-2侧板A；
5挡板组件B；5-1L板B；5-1-1L板B竖直导轨；5-1-2L板B定位面；5-2侧板B；
6挡板组件C；6-1L板C；6-1-1垫板C限位螺纹孔；6-1-2垫板C紧定螺纹孔；6-1-3L板C定位面；6-1-4微分头定位孔；6-2侧板C；6-3垫板C；6-3-1垫板C竖直导轨；6-3-2弹簧支柱螺纹孔；6-3-3微分头通孔；
7挡板组件D；7-1L板D；7-1-1垫板D限位螺纹孔；7-1-2垫板D紧定螺纹孔；7-1-3左导轨定位面；7-1-4L板D定位面；7-1-5止动螺钉定位孔；7-1-6配合加工孔；7-2侧板D；7-3垫板D；7-3-1垫板D水平导轨；7-3-2垫板D竖直导轨；7-3-3止动螺钉通孔；
8钢球；9微分头；10弹簧；11弹簧支柱；12止动螺钉；13连接螺钉；14紧定螺钉；15限位螺钉；16驱动机构；
17纯滚动展成装置；17-1滚动组件；17-1-1齿轮渐开线样板工件；17-1-2左线轮；17-1-3右线轮；17-2左导轨；17-3右导轨；17-4基圆盘定位挡板；17-5导轨定位板；
18大理石底座；18-1挡板组件螺纹孔；18-2弹簧支柱螺纹孔；
19整体斜楔块；19-1油石定位面，19-2挡板组件接触面；19-3底座接触面；19-4样板槽。
具体实施方式
本发明提供的一种高精度渐开线纯滚动研磨装置，包括：上斜楔块1、下斜楔块2、油石组件3、挡板组件A4、挡板组件B5、挡板组件C6、挡板组件D7、钢球8、微分头9、弹簧10、弹簧支柱11、止动螺栓12、连接螺钉13、紧定螺钉14、限位螺钉15和大理石底座18；
油石组件3由油石3-1、铜垫片3-2和油石座3-3组成，油石3-1选用碳化硅烧结而成，碳化硅的莫氏硬度为9.5，具有良好的精度保持性，而且碳化硅具有一定的自锐性且本身可以作为磨料磨具，油石3-1的长度比左、右线轮17-1-2、17-1-3的内侧间距小4-6mm；油石3-1经超精密研磨和修形，油石工作面3-1-1和油石定位面3-1-2的平面度误差不大于0.5μm，将两面间的垂直度偏差主动研修为约2μm，在加工齿轮渐开线样板工件17-1-1时油石3-1在竖直方向上运动，利用该垂直度偏差实现研磨过程中的微量进刀；为避免研磨剂影响纯滚动展成运动和上、下楔形块1、2运动的精度，研磨时不放置研磨剂，而是待油石3-1的精度达到要求后，利用W28-W40的碳化硼研磨剂或激光表面织构将油石工作面3-1-1粗糙化，直接用油石3-1进行研磨；
研磨齿轮渐开线样板工件17-1-1时，分次对待加工齿廓面进行研磨，每次只在一端安装1块油石3-1，对于如发明专利【ZL201711393983】所述的一种自安装基准等公法线齿轮渐开线样板也可安装2块油石3-1，实现渐开线样板17-1-1两异侧齿廓面同时等研磨力研磨；
当同时安装两块油石3-1时，将两油石3-1的油石定位面3-1-2相贴合，共同研磨两油石工作面3-1-1，使两油石工作面3-1-1的平面度误差及油石工作面3-1-1和油石定位面3-1-2间的垂直度偏差相同；在油石3-1与紧定螺钉14的接触面贴铜垫片3-2以防止油石3-1在紧定螺钉14作用下被压溃；油石3-1安装在油石座3-3内，油石座3-3通过连接螺钉13拧紧在上斜楔块1上，油石座3-3上设有油石紧定螺纹孔3-3-1和油石调整螺纹孔3-3-2，通过在油石调整螺纹孔3-3-2内安装紧定螺钉14调整油石3-1的位置，待调整完油石3-1的位置后，通过在油石紧定螺纹孔3-3-1内安装紧定螺钉14将油石3-1压紧在上斜楔块1的油石组件定位面1-1上；油石座3上设有测头紧定螺纹孔3-3-3和测头定位孔3-3-4，可取下油石3-1后在测头定位孔3-3-4内安装测头，并通过在测头紧定螺纹孔3-3-3内安装紧定螺钉14压紧测头，实现齿轮渐开线样板工件17-1-1齿廓偏差的在位测量；
上斜楔块1上设有不同间距的油石组件连接螺纹孔1-2用来安装油石组件3，以满足不同规格的齿轮渐开线样板工件17-1-1的精密研磨需求；
下斜楔块2上设有钢球安装孔2-2，钢球8利用微量过盈并涂胶安装在钢球安装孔2-2内；
上斜楔块1和下斜楔块2先按整体斜楔块19进行加工，对油石定位面19-1进行精密研磨，使其平面度误差不大于0.5μm；以油石定位面19-1为基准，对挡板组件接触面19-2和底座接触面19-3进行精密研磨，挡板组件接触面19-3与油石定位面19-1间的垂直度误差不大于5μm，两相对的挡板组件接触面19-3间的平行度误差不大于5μm，两相邻的挡板组件接触面19-3间的垂直度误差不大于5μm；底座接触面19-3与油石定位面19-1间的平行度误差不大于5μm，待精度达到要求后，切割出上斜楔块1和下斜楔块2；整体斜楔块19留有样板槽19-4，切割后得到上斜楔块1的样板槽1-10和下斜楔块2的样板槽2-10，用于放置齿轮渐开线样板工件17-1-1，且样板槽19-4、1-10、2-10的宽度比齿轮渐开线样板工件17-1-1的厚度宽2-4mm以避免干涉齿轮渐开线样板工件17-1-1；切割后对上、下斜楔块1、2利用聚四氟乙烯为基体的导轨软带做贴塑处理，贴塑后的面经精密刮研并加工油槽，对上斜楔块1的挡板组件接触面1-4做贴塑处理，与挡板组件A、B、C、D4、5、6、7接触的面分别作为竖直滑动面A、B、C、D1-6、1-7、1-8、1-9；对下斜楔块2的下斜楔面2-1、底座接触面2-5做贴塑处理，分别作为斜楔滑动面2-6、底座滑动面2-9，对挡板组件接触面2-3做贴塑处理，与挡板组件A、D4、7接触的面分别作为水平滑动面A、D2-7、2-8；
完成上述工序后先研磨上斜楔块1的上斜楔面1-3和下斜楔块2的斜楔滑动面2-6，两面的平面度误差不大于0.5μm，再以油石定位面1-1为基准研磨和刮研竖直滑动面A、B、C、D1-6、1-7、1-8、1-9，水平滑动面A、D2-7、2-8和底座滑动面2-9，上、下斜楔块1、2共同研磨，竖直滑动面A、D1-6、1-9分别和水平滑动面A、D2-7、2-8共面，竖直滑动面A1-6和水平滑动面A2-7的间距与竖直滑动面D1-9和水平滑动面D2-8的间距相同，竖直滑动面A、D1-6、1-9和水平滑动面A、D2-7、2-8间的平行度误差均不大于1μm；竖直滑动面A、C、D1-6、1-8、1-9与油石定位面1-1间的垂直度误差不大于1μm，竖直滑动面B1-7与油石定位面1-1间的垂直度误差不大于0.5μm；底座滑动面2-9与油石定位面1-1间的平行度误差不大于0.5μm
挡板组件A4由L板A4-1和侧板A4-2组成，挡板组件B5由L板B5-1和侧板B5-2组成，挡板组件C6由L板C6-1、侧板C6-2和垫板C6-3组成，挡板组件D7由L板D7-1、侧板D7-2和垫板D7-3组成；侧板A、B、C、D4-2、5-2、6-2、7-2分别通过连接螺栓13拧紧在L板A、B、C、D4-1、5-1、6-1、7-1上以增加挡板组件A、B、C、D4、5、6、7的刚度；
L板A4-1、L板B5-1、垫板C6-3和垫板D7-3上分别设有L板A竖直导轨4-1-2、L板B竖直导轨5-1-1、垫板C竖直导轨6-3-1和垫板D竖直导轨7-3-2，上斜楔块1的竖直滑动面A、B、C、D1-6、1-7、1-8、1-9在上述竖直导轨上运动；L板A4-1和垫板D7-3上还分别设有L板A水平导轨4-1-1和垫板D水平导轨7-3-1，下斜楔块2的水平滑动面A、D2-7、2-8在上述水平导轨上运动；
L板C6-1上设有垫板C限位螺纹孔6-1-1和垫板C紧定螺纹孔6-1-2，通过在垫板C限位螺纹孔6-1-1内安装限位螺钉15实现垫板C6-3的限位，通过在垫板C紧定螺纹孔6-1-2内安装紧定螺钉14将垫板C6-3、上斜楔块1和下斜楔块2压紧在L板A水平导轨4-1-1和L板A竖直导轨4-1-2上；L板C6-1上设有微分头定位孔6-1-4用于安装微分头9，垫板C6-3上设有微分头通孔6-3-3用于放置微分头9的安装螺母；L板D7-1上设有垫板D限位螺纹孔7-1-1和垫板D紧定螺纹孔7-1-2，通过在垫板D限位螺纹孔7-1-1内安装限位螺钉15实现垫板D7-3的限位，通过在垫板D紧定螺纹孔7-1-2内安装紧定螺钉14将垫板D7-3、上斜楔块1压紧在L板B竖直导轨5-1-1上；L板D7-1和垫板D7-3上分别设有止动螺钉定位孔7-1-5和止动螺钉通孔7-3-3，用于放置止动螺钉12；大理石底座18上设有挡板组件螺纹孔18-1，挡板组件A、B、C、D4、5、6、7通过连接螺钉15安装在大理石底座18上；
上斜楔块1、下斜楔块2、垫板C6-3和大理石底座18上分别设有弹簧支柱螺纹孔1-5、2-4、6-3-2、18-2；用于安装弹簧支柱11，悬挂弹簧10；竖直方向上的弹簧10连接上斜楔块1和大理石底座18，使上斜楔块1压紧在下斜楔块2上，并使上、下斜楔块1和2压紧在大理石底座18上，以增加装置的刚度和运动精度；水平方向上的弹簧10连接下斜楔块2和垫板C6-3，配合微分头9实现下斜楔块2在水平方向的运动；微分头9选用带螺母的平测头微分头，平测头顶在钢球8上；微分头9水平方向上的运动经上斜楔块1和下斜楔块2转换为油石组件3在竖直方向上的运动；
L板A4-1和L板D7-1利用辅助加工螺纹孔4-1-5和辅助加工通孔7-1-6连接在一起进行精密研磨，连接螺钉13应不超出L板A水平导轨4-1-1和L板A竖直导轨4-1-2，首先精密研磨L板A水平导轨4-1-1和L板A竖直导轨4-1-2，两面共面且平面度误差不大于0.5μm，再以L板A水平导轨4-1-1和L板A竖直导轨4-1-2为基准，精密研磨L板A定位面4-1-3、L板D定位面7-1-4、右导轨定位面4-1-4、左导轨定位面7-1-3，使L板A底面4-1-3和L板D底面7-1-4相对于L板A水平导轨4-1-1和L板A竖直导轨4-1-2的垂直度误差不大于1μm，右导轨定位面4-1-4和左导轨定位面7-1-3共面，与L板A水平导轨4-1-1和L板A竖直导轨4-1-2的平行度误差不大于2μm；L板B5-1经精密研磨，L板B竖直导轨5-1-1和L板B定位面5-1-2的垂直度误差不大于0.5μm；
该装置在装配时先安装驱动机构16和纯滚动展成装置17，安装完成后取下导轨定位板17-5，将钢球8、弹簧支柱11、连接螺钉13、紧定螺钉14、限位螺钉15预安装在相应的部件上；先安装挡板组件A4、挡板组件D7和止动螺钉12，使右导轨定位面4-1-4和右导轨17-3配合接触，左导轨定位面7-1-3与左导轨17-2配合接触，再安装上、下斜楔块1、2，利用紧定螺钉14和垫板D7-3将上、下斜楔块1、2压向挡板组件A4，竖直滑动面A、D1-6、1-9分别与L板A竖直导轨4-1-2、垫板D竖直导轨7-3-2配合接触，水平滑动面A、D2-7、2-8分别与L板A水平导轨4-1-1、垫板D水平导轨7-3-1配合接触；以竖直滑动面B1-7为基准安装挡板组件B5，先利用止动螺钉12锁紧上斜楔块1，再安装挡板组件B5，使L板B竖直导轨5-1-1与竖直滑动面B1-7配合接触；再安装挡板组件C6、微分头9和弹簧10，利用紧定螺钉14将垫板C6-3压向上斜楔块1；上述的安装过程中各面的接触状态需用光隙法等方法检查，确保面与面间无光隙密切接触；
测量上斜楔块1的非轴向运动误差，通过研磨调整下斜楔块2的斜楔滑动面2-6和底座滑动面2-9，使上斜楔块1的非轴向运动误差小于1μm；沿纯滚动方向的运动误差小于0.5μm；
将测头安装在齿轮渐开线样板工件17-1-1预研磨齿廓面对应的油石座3-3上，测量预研磨齿廓面的齿廓偏差，并将局部高点区域调整到左、右导轨17-2、17-3平面内；取下测头，将油石组件3安装在上斜楔块1上，通过油石调整螺纹孔3-3-2内的紧定螺钉14调整油石的位置，通过光隙法观察，油石工作面3-1-1与齿轮渐开线样板工件17-1-1预研磨齿廓面间无光隙，拧紧油石紧定螺纹孔3-3-1内的紧定螺钉14。
驱动机构16带动滚动组件17-1在左、右导轨17-2、17-3上往复滚动，利用油石3-1对齿轮渐开线样板工件17-1-1进行研磨，在研磨过程中应利用止动螺钉12锁紧上斜楔块1以增加该装置的刚度，研磨一段时间后松开止动螺钉12，利用微分头9调节油石组件3的位置以避免油石工作面3-1-1在同一位置的过度使用导致该面的精度被破坏，并微量进刀，调节完后再锁紧止动螺钉12。
Claims (4)
1.一种高精度渐开线纯滚动研磨装置，其特征在于，包括：上斜楔块(1)、下斜楔块(2)、油石组件(3)、挡板组件A(4)、挡板组件B(5)、挡板组件C(6)、挡板组件D(7)、钢球(8)、微分头(9)、弹簧(10)、弹簧支柱(11)、止动螺栓、连接螺钉、紧定螺钉、限位螺钉和底座(18)；
其中，油石组件(3)由油石(3-1)、铜垫片(3-2)和油石座(3-3)组成；油石(3-1)安装在油石座(3-3)内，油石座(3-3)通过连接螺钉拧紧在上斜楔块(1)上，油石座(3-3)上设有油石紧定螺纹孔(3-3-1)和油石调整螺纹孔(3-3-2)，通过在油石调整螺纹孔(3-3-2)内安装紧定螺钉调整油石(3-1)的位置，待调整完油石(3-1)的位置后，通过在油石紧定螺纹孔(3-3-1)内安装紧定螺钉将油石(3-1)压紧在上斜楔块(1)的油石组件定位面(1-1)上；油石座(3-3)上设有测头紧定螺纹孔(3-3-3)和测头定位孔(3-3-4)，取下油石(3-1)后在测头定位孔(3-3-4)内安装测头，并通过在测头紧定螺纹孔(3-3-3)内安装紧定螺钉压紧测头，实现齿轮渐开线样板工件(17-1-1)齿廓偏差的在位测量；
上斜楔块(1)上设有不同间距的油石组件连接螺纹孔(1-2)用于安装油石组件(3)；上斜楔块(1)的挡板组件接触面A(1-4)利用导轨软带做贴塑处理，贴塑后的面经精密刮研并加工油槽，作为竖直滑动面A(1-6)、竖直滑动面B(1-7)、竖直滑动面C(1-8)、竖直滑动面D(1-9)；下斜楔块(2)上设有钢球安装孔(2-2)，钢球(8)利用微量过盈并涂胶安装在钢球安装孔(2-2)内；下斜楔块(2)的挡板组件接触面(2-3)、下斜楔面(2-1)、底座接触面(2-5)用导轨软带做贴塑处理，贴塑后的面经精密刮研并加工油槽，分别作为水平滑动面A(2-7)、水平滑动面D(2-8)、斜楔滑动面(2-6)、底座滑动面(2-9)；其中，上斜楔块(1)的上斜楔面(1-3)与油石组件定位面(1-1)的夹角和下斜楔块(2)的斜楔滑动面(2-6)与底座滑动面(2-9)的夹角相同；
挡板组件A(4)由L板A(4-1)和侧板A(4-2)组成，挡板组件B(5)由L板B(5-1)和侧板B(5-2)组成，挡板组件C(6)由L板C(6-1)、侧板C(6-2)和垫板C(6-3)组成，挡板组件D(7)由L板D(7-1)、侧板D(7-2)和垫板D(7-3)组成；侧板A、B、C、D分别通过连接螺栓拧紧在L板A、B、C、D上；
L板A(4-1)、L板B(5-1)、垫板C(6-3)和垫板D(7-3)上分别设有L板A竖直导轨(4-1-2)、L板B竖直导轨(5-1-1)、垫板C竖直导轨(6-3-1)和垫板D竖直导轨(7-3-2)，上斜楔块(1)的竖直滑动面A、B、C、D沿对应的竖直导轨上运动；L板A(4-1)和垫板D(7-3)上还分别设有L板A水平导轨(4-1-1)和垫板D水平导轨(7-3-1)，下斜楔块(2)的水平滑动面A、D分别在对应的水平导轨上运动；
垫板C通过限位螺钉限位在L板C(6-1)上，L板C(6-1)通过紧定螺钉将垫板C(6-3)、上斜楔块(1)和下斜楔块(2)压紧在L板A水平导轨(4-1-1)和L板A竖直导轨(4-1-2)上；L板C(6-1)上设有微分头定位孔(6-1-4)用于安装微分头(9)，垫板C(6-3)上设有微分头通孔(6-3-3)用于放置微分头(9)的安装螺母；垫板D(7-3)过限位螺钉限位在L板D(7-1)上，L板D(7-1)通过紧定螺钉将垫板D(7-3)、上斜楔块(1)压紧在L板B竖直导轨(5-1-1)上；L板D(7-1)和垫板D(7-3)上分别设置止动螺钉；挡板组件A、B、C、D通过连接螺钉安装在底座(18)上；
上斜楔块(1)、下斜楔块(2)、垫板C(6-3)和底座(18)上分别设有弹簧支柱螺纹孔，用于安装弹簧支柱(11)悬挂弹簧(10)；竖直方向上的弹簧(10)连接上斜楔块(1)和底座(18)，使上斜楔块(1)压紧在下斜楔块(2)上，并使上斜楔块(1)和下斜楔块(2)压紧在底座(18)上；水平方向上的弹簧(10)连接下斜楔块(2)和垫板C(6-3)，配合微分头(9)实现下斜楔块(2)在水平方向的运动；微分头(9)选用带螺母的平测头微分头，平测头顶在钢球(8)上；微分头(9)水平方向上的运动经上斜楔块(1)和下斜楔块(2)转换为油石组件(3)在竖直方向上的运动。
2.根据权利要求1所述的一种高精度渐开线纯滚动研磨装置，其特征在于，所述油石(3-1)选用碳化硅或碳化硼材料。
3.根据权利要求1所述的一种高精度渐开线纯滚动研磨装置，其特征在于，所述导轨软带为聚四氟乙烯基体的导轨软带。
4.权利要求1-3任一所述的高精度渐开线纯滚动研磨装置的应用，其特征在于，齿轮渐开线样板工件(17-1-1)夹持在滚动组件(17-1)的左线轮(17-1-2)和右线轮(17-1-3)之间，下端置于上斜楔块(1)和下斜楔块(2)的样板槽中；右导轨(17-3)与挡板组件A(4)的右导轨定位面(4-1-4)配合接触，左导轨(17-2)与挡板组件D(7)的左导轨定位面(7-1-3)配合接触；驱动机构(16)带动滚动组件(17-1)在左导轨(17-2)、右导轨(17-3)上往复滚动，利用油石(3-1)研磨齿轮渐开线样板工件(17-1-1)的齿廓面，利用油石工作面(3-1-1)和油石定位面(3-1-2)间存在的角度偏差配合油石组件(3)在竖直方向上的运动实现研磨的微量进刀；止动螺钉(12)用于在加工齿轮渐开线样板工件(17-1-1)时锁紧上斜楔块(1)以增加该装置的刚度；研磨一段时间后松开止动螺钉(12)，利用微分头(9)调整齿轮渐开线样板工件(17-1-1)齿廓面和油石工作面(3-1-1)的接触位置，避免油石(3-1)在同一位置过量磨损降低加工精度，且实现进刀；研磨时将油石工作面(3-1-1)粗糙化，直接用油石(3-1)进行研磨。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110734382.0A CN113319733B (zh) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 一种高精度齿轮渐开线样板研磨装置及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110734382.0A CN113319733B (zh) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 一种高精度齿轮渐开线样板研磨装置及应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113319733A CN113319733A (zh) | 2021-08-31 |
| CN113319733B true CN113319733B (zh) | 2022-05-20 |
Family
ID=77423564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110734382.0A Active CN113319733B (zh) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 一种高精度齿轮渐开线样板研磨装置及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113319733B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113752105B (zh) * | 2021-09-26 | 2022-08-05 | 大连理工大学 | 一种外圆柱面研抛装置及使用方法 |
| CN113977009B (zh) * | 2021-10-26 | 2022-09-06 | 大连理工大学 | 一种等公法线齿轮渐开线样板的精密抛光装置 |
| CN116213848B (zh) * | 2023-03-02 | 2024-03-26 | 南京工大数控科技有限公司 | 一种基于混合插值法的成形磨齿齿廓偏差修正方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH560570A5 (zh) * | 1972-09-07 | 1975-04-15 | Maag Zahnraeder & Maschinen Ag | |
| SU558783A1 (ru) * | 1975-12-02 | 1977-05-25 | Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Способ копировальной обработки |
| CH647445A5 (de) * | 1980-04-10 | 1985-01-31 | Maag Zahnraeder & Maschinen Ag | Schraegschneidrad mit treppenscharfschliff. |
| SU1253765A1 (ru) * | 1985-01-28 | 1986-08-30 | Московский Завод Шлифовальных Станков | Устройство дл правки шлифовального круга эвольвентного профил |
| CN102407390A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-04-11 | 大连理工大学 | 可连续调整倾角的大平面砂轮磨齿机用斜挡板 |
| CN102941519A (zh) * | 2012-11-18 | 2013-02-27 | 大连理工大学 | 高精度鼓形渐开线凸轮磨削装置 |
| CN107150285B (zh) * | 2017-06-13 | 2019-03-05 | 大连理工大学 | 一种盘类零件外圆柱面精密研抛加工装置及其锥度误差调整方法 |
| CN112658414B (zh) * | 2020-12-11 | 2023-07-28 | 山东大学 | 一种渐开线样板加工装置及工作方法 |
-
2021
- 2021-06-30 CN CN202110734382.0A patent/CN113319733B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113319733A (zh) | 2021-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113319733B (zh) | 一种高精度齿轮渐开线样板研磨装置及应用 | |
| CN102601725B (zh) | 在双面加工设备的两个工作盘的每个盘上提供平坦工作层的方法 | |
| CN101579840B (zh) | 一种高精度球高效研磨/抛光加工方法 | |
| CN202053118U (zh) | 一种多晶硅磨削装置 | |
| CN102211301B (zh) | 大型平面的超精密自动化加工装置及其加工方法 | |
| CN113305733B (zh) | 一种等公法线齿轮螺旋线样板的纯滚动展成研磨加工装置 | |
| CN112605720B (zh) | 一种圆弧刃金刚石刀具刀尖材料的均匀去除方法 | |
| CN102157157A (zh) | 磁记录介质用玻璃基板及其制造方法 | |
| CN104191346A (zh) | 一种高精度自动研抛装置 | |
| CN113752105B (zh) | 一种外圆柱面研抛装置及使用方法 | |
| US20230182260A1 (en) | A lapping device for gear helix artifact with equal common normal by rolling method | |
| Tonnellier et al. | Sub-surface damage issues for effective fabrication of large optics | |
| CN113478024B (zh) | 一种高精度渐开线纯滚动展成装置、装配及应用 | |
| CN113664524B (zh) | 一种超精密静压导轨副的装配方法 | |
| CN212071536U (zh) | 一种高精度不锈钢抛光装置 | |
| CN111975483B (zh) | 一种主轴锥孔在线修磨机及修磨方法 | |
| CN113977009B (zh) | 一种等公法线齿轮渐开线样板的精密抛光装置 | |
| CN105666327B (zh) | 利用滚轮修整复杂截面超硬磨料砂轮的方法、装置及机床 | |
| CN218504210U (zh) | 一种维度可调的抛光机力控工作台 | |
| WO2023272539A1 (zh) | 基于摩擦驱动的大展长齿轮渐开线样板纯滚动展成装置 | |
| CN103121190B (zh) | 一种应用于双轴研抛机的夹持工具 | |
| CN113478025B (zh) | 用于渐开线纯滚动展成装置的自由轮驱动机构 | |
| CN111872840B (zh) | 一种手持式游标卡尺研磨机及其使用方法 | |
| CN111872842B (zh) | 一种测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机及其使用方法 | |
| CN114378595B (zh) | 一种快速调整角度头安装角度的方法及角度块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |