[发明专利]一种径向剃齿刀检测方法

说明书

技术领域

本发明属于齿轮类工件的精密测量技术领域，具体涉及一种径向剃齿刀检测方法。

背景技术

剃齿作为精加工的一种方法已被广泛的应用于齿轮的精加工中，剃齿加工与磨齿加工相比因其具有的生产效率高、生产成本低的优点被广泛应用于齿轮加工行业。剃齿加工精度一般为6～7级，表面粗糙度Ra为0.8～0.4um，用于未淬火齿轮的精加工。剃齿作为齿形加工的最后工序能修正齿圈径向跳动误差、齿距误差、齿形误差和齿向误差；提高齿轮工作时的平稳性精度和接触精度、减少噪音、增加使用寿命，同时可获得较精细表面。

径向剃齿作为当下剃齿加工中最重要的方式，所用刀具在结构上有着特殊之处，径向剃齿刀齿面上分布着容屑槽，且容屑槽沿螺旋线分布，径向剃齿过程中，没有轴向走刀运动，只有径向进退运动，径向剃齿刀与待加工齿轮为线接触，具有效率高、刀具耐用度高、齿形精度高和加工表面粗糙度值低，有强制性的齿向修正能力，且特别适合于加工多联齿轮等优点。径向剃齿刀作为剃齿加工中的重要刀具，刀具自身必须具备较高的精度，因此对径向剃齿刀的检测具有重要的意义。

轴向剃齿刀可作为一种类齿轮工件在四轴联动机床上按照传统方法测量，区别在于齿向的数据处理方法上，以及根据齿向测得数据确定各切削小齿的位置分布并为齿形和周节提供正确的测量位置，该测量技术已形成了成熟的理论基础并在生产检测中被广泛的应用。径向剃齿刀由于其自身结构的特殊，应用传统测量方法无法顺利实现，需针对其数学模型，提出新的测量方法和数据处理方式。

现今针对剃齿刀工件所提出的测量方法包括：利用万工显附件高顶尖，在剃齿刀齿形面的轴线水平面上用反射测量法，解决了大外圆剃齿刀梳槽逐齿错位递增量的测量问题；采用四轴联动设备自动检测剃齿刀错位量和齿距误差，实现了剃齿刀的刃距和错位量的检测。但是，上述常规方法对剃齿刀提出的检测手段只完成了对剃齿刀各切削小齿位置的确定，并没有针对径向剃齿刀的检测提出系统性的完整检测方法和评价体系。

发明内容

本发明的目的在于提供一种径向剃齿刀检测方法，该方法能够有效提高测量精度，减少数据运算，实现对径向剃齿刀各项参数全自动有效的高精度测量与评价。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种径向剃齿刀检测方法，包括以下步骤：

1)基于四轴联动设备测量径向剃齿刀，从径向剃齿刀节圆螺旋线延长线的等距螺旋线下端开始扫描测量齿向信息；

2)将测得的齿向信息的均值作为齿向数据处理“依次作差乘积法”的基准值；

3)确定齿向上各切削小齿的位置，并在周节测量中，测量各轮齿上与首个轮齿测量高度Z向距离最小的切削小齿的周节信息，完成径向剃齿刀检测。

步骤1)具体操作为：

以某一齿槽下端首个切削小齿为参考，计算齿槽角平分线并作为角度零位，以该角度零位为基准计算被测齿面节圆上螺旋线轨迹，得到一条与该螺旋线等距的螺旋线，测头移至工件下端面以下，测头球心位于等距螺旋线的延长线上，并沿该等距螺旋线轨迹自下而上进行扫描测量。

等距螺旋线保证测量中电感测头的最大压缩量为其满量程的1/3～1/2。

步骤2)具体操作为：

取测头所有测量数值的平均值作为齿向数据处理中的基准值，在各段数据中找出与该基准值最近的一个数据点，并将该数据点作为各段“依次作差乘积法”中按序取点的起点，根据各起点处于该段的上升沿或下降沿选择取点顺序，若数据点处于上升沿，则按正序选取数据点进行处理，若数据点处于下降沿，则按逆序选取数据点进行处理。

所述的“依次作差乘积法”为：

按序取得三个电感测头的压缩量P_w1，P_w2，P_w3，依次作差并相乘得：

E＝(P_w2-P_w1)(P_w3-P_w2)；

若E＞0，

则重复上述判别过程；

若E≤0，

则将所取三点的中间点作为切削小齿段的端点；

其中，P_w1为第一点电感测头压缩量，P_w2为第二点电感测头压缩量，P_w3为第三点电感测头压缩量。

步骤3)中所述测量各轮齿上与首个轮齿测量高度Z向距离最小的切削小齿的周节信息，具体操作为：