齿轮成型磨削的分度补偿技术研究

    齿轮作为传递动力和运动的基础元件，具有功率范围大、传动效率高、使用寿命长、安全可靠等特点，已经成为许多机械产品不可缺少的传动部件。齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量。随着齿轮制造技术的发展，对齿轮分度技术及分度机构的误差补偿技术也相应的提出了更高的要求。

    在机床上对零件实现高精度加工的关键是提高机床的加工定位精度。误差补偿技术可大幅度地提高数控机床的定位精度，在不改变机床结构和制造精度的条件上，可通过位置检测装置，实时地检测加工过程中的空间位置误差，同时将检测到的误差量反馈到机床的控制系统中，通过对理想数控指令进行修正，从而提高机床加工定位精度，实现误差的有效补偿。本文主要研究通过补偿分度机构的传动系统误差来提高分度机构的定位精度。

    1进给误差的测量和处理

    在齿轮加工的分度过程中，由于传动链的误差间隙会对齿轮的加工造成很大的影响，所以传动链误差间隙的补偿尤为重要。在进行误差补偿时，考虑到实际的制造、装配以及磨损等工况因素，本文采用预先对分度过程中其传动进给系统的误差进行测量，利用测量值来确定分度过程中的误差补偿值。在误差测量的过程中，以相同的间隔增量进行测量，通过对测量值的分析和比较，剔除偏离较大的奇异点，用测量曲线的拟合点进行代替，使分度误差的值更加接近实际情况，使误差补偿达到更好的效果。

    2误差补偿系统的控制策略

    在对齿轮成型磨削的分度机构的分度误差进行测量和分析计算以后，就可以对该分度回转误差进行补偿。在实际的误差补偿过程中，必须把理想的位置补偿方案通过特定的补偿方法，处理成可行的误差补偿程序，才能够进行有效的补偿。

    在分度过程中，利用位置检测装置实时地把分度蜗轮的位置反馈给位置控制系统，结合分度机构中的驱动齿轮与分度蜗轮、以及各传动链之间的传动比的关系和脉冲电压相对应的关系，将传动系统的误差值转化成相应的脉冲电压来调整伺服电机的转速，使驱动齿轮以适当的速度运行，以补偿可能引起的分度误差，这样循环地驱动分度机构，使其最终达到补偿的目的，得到满意的分度效果。补偿算法流程如图2所示。根据模块化设计思想，本文编写了具体的软件来实现误差补偿，软件共分为：分度显示模块、参数设置模块、补偿控制计算模块、伺服控制模块、诊断判别模块和数据通讯模块等。