專利名稱：利用微量磨削工藝加工復(fù)雜形狀高精度產(chǎn)品用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型裝置為利用微量磨削工藝加工復(fù)雜形狀高精度產(chǎn)品用設(shè)備。
工藝應(yīng)用范圍
本發(fā)明屬于超硬度高脆材料復(fù)雜形狀加工成型工藝，具體來說，就是 利用高精度微量磨削工藝制作復(fù)雜形狀的產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的工藝水平
現(xiàn)有存在一種新型的加工工藝，該種工藝采用行星齒輪圓錐形齒狀螺 旋傳動(dòng)，含一對(duì)共軛元件，共軛元件有橢圓形螺旋突起表面、凹下齒狀表 面，元件的旋轉(zhuǎn)軸相交于一點(diǎn)。
這種加工工藝的典型應(yīng)用為徑向推力軸承，其具體信息在俄羅斯聯(lián)邦
專利證書第2247876號(hào)有所描述。
以上所述徑向推力軸承由外部元件、內(nèi)部元件和滾動(dòng)體組成。內(nèi)部元 件的支撐面最少被磨削成三個(gè)圓錐形橢圓螺旋突起面，每個(gè)突起面和內(nèi)圓 錐形表面之間形成螺旋線。
每個(gè)滾動(dòng)元件都是一個(gè)圓錐形零件，零件的支撐面至少被磨削成帶兩 個(gè)進(jìn)道的螺旋頭，螺旋頭表面有橢圓圓錐形凹下面，每個(gè)凹下面和另一個(gè) 外圓錐形曲面間形成螺旋線。
軸承外部元件的內(nèi)支撐面為圓錐形曲面，為每個(gè)滾動(dòng)體外圓錐形表面 的運(yùn)轉(zhuǎn)軌道。
以上所述軸承采用行星齒輪齒狀螺旋傳動(dòng)，兩個(gè)共軛元件的旋轉(zhuǎn)軸相 交于一個(gè)點(diǎn)。對(duì)于每對(duì)嚙合元件來說，反復(fù)同時(shí)地出現(xiàn)螺旋圓錐形嚙合， 每次嚙合至少保證兩齒嚙合。
到現(xiàn)在為止還沒有聽說過這樣一種適用于加工(采用行星齒輪、螺旋 傳導(dǎo)，元件的旋轉(zhuǎn)軸相交于一點(diǎn))徑向推力軸承的橢圓形圓錐突起和凹下齒狀表面的高精度和高生產(chǎn)能力的設(shè)備。
比較有名的微量磨削工藝加工裝置(俄羅斯聯(lián)邦專利許可證第RU
2165837號(hào))由以下部分組成磨床、將磨削工具固定在床身用的固定輔 助裝置、工作表面為磨削用金剛砂的磨削工具、放置在固定輔助裝置下的 刀架、在刀架上放置的帶加工件固定裝置的工作臺(tái)、將工作臺(tái)沿著床身X 軸在成型平面縱向位移需要的驅(qū)動(dòng)裝置、將帶工作臺(tái)的刀架沿著床身Y軸 在成型平面縱向位移需要的驅(qū)動(dòng)裝置、磨削工具固定輔助裝置旋轉(zhuǎn)用驅(qū)動(dòng) 裝置。
此時(shí)，裝置內(nèi)安裝有同相應(yīng)驅(qū)動(dòng)裝置相連管理電氣輸出端的數(shù)控管理 程序裝置。每一個(gè)用于完成沿磨床X軸和Y軸縱向位移的驅(qū)動(dòng)裝置中都 裝有帶擺線嚙合行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)減速裝置的加法裝置。這樣，裝置的操作系 統(tǒng)可以監(jiān)督到切割力的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)變化，分析成品表面的切割質(zhì)量。
以上所述設(shè)備用于加工可塑性材料以制作復(fù)雜形狀的高精度產(chǎn)品，可 以保證成品很高的表面加工質(zhì)量，不會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品表面的脆性毀壞，加工質(zhì) 量完全可以與手工質(zhì)量媲美，加工規(guī)格完全符合要求。
但是這種裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了它不能用來加工(采用行星齒輪、螺 旋傳動(dòng)，元件的旋轉(zhuǎn)軸相交于一點(diǎn))徑向推力軸承的橢圓形圓錐突起和凹 下表面
實(shí)用新型內(nèi)容
課題解決方式
借助本實(shí)用新型可以解決上述問題。
根據(jù)有效模型制作的裝置適用于高精度地加工行星齒輪圓錐齒輪螺旋 傳動(dòng)裝置接合對(duì)(接合對(duì)中兩個(gè)元件的旋轉(zhuǎn)軸相交于一點(diǎn))的橢圓形圓錐 突起面和凹下表面。在使用定位測量機(jī)械后，本裝置還可以監(jiān)控加工件的 幾何形狀、表面加工參數(shù)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種復(fù)雜形狀高精度產(chǎn)品微量磨削裝置，該 復(fù)雜形狀高精度產(chǎn)品微量磨削裝置可以解決上述難題，可用于成對(duì)元件的 旋轉(zhuǎn)軸相交于一點(diǎn)的共軛成對(duì)元件橢圓形圓錐隆起表面、凹下齒狀表面的 加工。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的裝置由以下部分組成按照坐標(biāo)原點(diǎn)為O的X、 Y、 Z 坐標(biāo)系定位的磨床，其中坐標(biāo)原點(diǎn)0位于X、 O、 Y水平面、機(jī)床執(zhí)行 機(jī)構(gòu)數(shù)字程控管理裝置以及包括以下裝置在內(nèi)的固定在床身以下的執(zhí)行結(jié) 構(gòu)可以圍繞軸Cl轉(zhuǎn)動(dòng)的第一件磨削工具固定輔助裝置，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件， 軸C1和XOY水平相切，磨削用金剛砂粘合而成的磨削工作面高度相同。 在固定輔助裝置下裝有刀架，在刀架上安裝了工作臺(tái)，工作臺(tái)上帶加工件
固定用固定輔助裝置。第一件驅(qū)動(dòng)裝置用于工作臺(tái)從坐標(biāo)原點(diǎn)O開始沿機(jī) 身x軸相對(duì)于刀架進(jìn)行縱向位移，第二件驅(qū)動(dòng)裝置用于帶工作臺(tái)的刀架從 坐標(biāo)原點(diǎn)O開始沿機(jī)身Y軸進(jìn)行縱向位移，第三件驅(qū)動(dòng)裝置用于帶工作臺(tái) 的刀架從坐標(biāo)原點(diǎn)O開始沿機(jī)身XI軸進(jìn)行縱向位移，上述位移是帶工作 臺(tái)刀架從坐標(biāo)原點(diǎn)開始沿著機(jī)身X軸和Z軸移動(dòng)的結(jié)果。第四件轉(zhuǎn)動(dòng)裝 置為輔助裝置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，用于固定圍繞軸Cl旋轉(zhuǎn)的第一件磨削工具， 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件，軸C1和水平面XOY相切，第五件轉(zhuǎn)動(dòng)裝置為加工件圍繞定 位軸A轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，定位軸A平行于XOZ平面，第六件轉(zhuǎn)動(dòng)裝置為加 工件圍繞定位軸B轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，定位軸B和床身定位軸Y平行，根據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)件和機(jī)身定位軸A相切。管理電氣輸出的程控管理裝置和機(jī)床執(zhí)行機(jī) 構(gòu)管理入口相連。根據(jù)有效模型，第一件磨削工具適用于加工突起的齒狀 表面，為第一件砂輪，磨削工具工作面的金剛砂沿著圓周分布，圓周所在 平面與XOY平面相切，其曲率中心點(diǎn)和機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)上述位移的坐標(biāo)起 始點(diǎn)O重合，第一件磨削工具的旋轉(zhuǎn)軸Cl穿過曲率中心。另外，作為固 定在床身的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，磨床上面還裝有第二件磨削工具，第二件磨削工具 圍繞軸C2旋轉(zhuǎn)，軸C2根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件和平面XOY相切，并穿過以上所述的 坐標(biāo)原點(diǎn)O。第二件磨削工具還可以圍繞軸D旋轉(zhuǎn)，軸D根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件和軸 C2在以上所述的坐標(biāo)原點(diǎn)0相切。第二件磨削工具可用于加工內(nèi)凹的表 面，為第二件砂輪，工具表面為粘合在一起的磨削用金剛砂，金剛砂突出 粘合劑的高度相同，第二件砂輪的金剛砂沿著圓周分布，圓周所在平面與 XOY平面相切，其曲率中心點(diǎn)和機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)上述位移的坐標(biāo)起始點(diǎn)O 重合。第七件驅(qū)動(dòng)裝置為第二件磨削工具圍繞軸C2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，第八 件傳遞裝置為第二件磨削工具圍繞軸D旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。多波道裝置用于監(jiān) 控被加工突起和凹下齒狀表面的規(guī)格、幾何形狀參數(shù)，上面安裝有第一根測量探針，可以直接同突起工作面接觸，直接獲得關(guān)于加工表面形狀和規(guī) 格的資料，以便確定第一件砂輪磨削工作面的幾何形狀和規(guī)格，第二根測 量探針直接同凹下的工作面接觸，以確定球面的形狀和大小，可以同讓第 二件砂輪的磨削砂輪的工作面同時(shí)圍繞軸C2和軸D旋轉(zhuǎn)。在多波段裝置
中安裝了第一根測量探針和第二件探針的線性位移傳感器，傳感器根據(jù)X
軸進(jìn)行定位。這樣，程控管理裝置具備了輔助的管理輸出端口，該端口同 機(jī)床輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)的管理輸入端口連接。
該裝置所具備的以上結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工高精度的、(兩個(gè)元件的旋轉(zhuǎn)軸相 交于一點(diǎn)的)結(jié)合對(duì)有橢圓形圓錐螺旋突起表面、凹下表面的產(chǎn)品，同時(shí) 利用磨床作為定位測量設(shè)備，監(jiān)控被加工表面的幾何形狀和規(guī)格參數(shù)。
在第一件、第二件、第五件驅(qū)動(dòng)裝置中安裝加法裝置。安裝第一臺(tái)和 第二臺(tái)減速裝置。每件傳遞裝置安裝非擺線嚙合、擺線嚙合第一排和第二 排行星齒輪。安裝有第一臺(tái)和第二發(fā)動(dòng)機(jī)，第一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)同第一減速裝置 輸入軸連接，第二臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)同第二臺(tái)減速裝置的輸入軸連接，第二臺(tái)減速 裝置的第二排行星齒輪同第一臺(tái)減速裝置的第一排行星齒輪連接，第一臺(tái) 減速裝置的第二排行星齒輪輸出軸為加法裝置的輸出軸，加法裝置用于完 成機(jī)床相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移。這些設(shè)置都是非常合理的。
最好第一臺(tái)減速裝置第一排游星齒輪齒狀元件的數(shù)量比第二排游星齒 輪齒狀元件的數(shù)量多一個(gè)，第二臺(tái)減速裝置第一排游星齒輪齒狀元件的數(shù) 量比第二排游星齒輪齒狀元件的數(shù)量少一個(gè)，這樣第一臺(tái)減速裝置第一排 游星齒輪和第二排游星齒輪齒狀元件的總數(shù)量和第二臺(tái)減速裝置第一排游 星齒輪和第二排游星齒輪齒狀元件的總數(shù)量相同。
第一臺(tái)砂輪和第二臺(tái)砂輪、第一根測量探針和第二根測量探針都安裝 在相應(yīng)的固定用輔助裝置上，固定輔助裝置采用六角頭，可以顯示床身圍
繞E軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，六角頭和定位軸Z平行，剛性固定在床身。
每一根測量探針都是可以更換的，測量探針安裝在相應(yīng)的固定輔助裝
置上，固定輔助裝置安裝在床身上。
根據(jù)采用的分析模型，行星齒輪圓錐形齒狀螺旋傳導(dǎo)裝置為本發(fā)明的
原則上創(chuàng)新。在進(jìn)行瞬間多齒嚙合時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置元件的表面作為工作面使
用。在以上所述瞬間多齒嚙合條件下，工作面沿著每個(gè)嚙合元件的總長度完成幾何位移密封。
所設(shè)計(jì)的裝置可以用來加工多齒相切橢圓形圓錐嚙合復(fù)雜形狀高精度 產(chǎn)品，在使用磨床作為定位測量設(shè)備后，還可以監(jiān)控加工件的幾何形狀和 規(guī)格參數(shù)。
本實(shí)用新型的效益
本實(shí)用新型可以用于高精度地加工(采用行星齒輪、螺旋傳動(dòng)，元件 的旋轉(zhuǎn)軸相交于一點(diǎn))徑向推力軸承的橢圓形圓錐突起和凹下表面，并使 用磨床作為定位測量設(shè)備，以便監(jiān)控加工表面的幾何形狀、定量磨削參數(shù)。


為了更好的理解這種成型工藝，下文列舉了這種加工工藝的應(yīng)用實(shí)例，
并且提供了參考圖紙。其中
圖1-按照數(shù)學(xué)計(jì)算模型，以等距投影技術(shù)繪制的本發(fā)明設(shè)計(jì)裝置；
圖2-按照數(shù)學(xué)計(jì)算模型繪制的第一件磨削工具縱向剖面圖3 -按照數(shù)學(xué)計(jì)算模型繪制的固定在固定輔助裝置上的第二件磨削
工具縱向剖面圖4-根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算模型繪制的位于XOZ平面上的磨床縱向剖面圖
圖5 -根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算模型繪制的位于YOZ平面上的磨床縱向剖面圖
圖6-根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算模型繪制的機(jī)床運(yùn)動(dòng)線路示意圖7--是根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算模型繪制的在軸A、 B交叉點(diǎn)平面帶加工件固
定輔助裝置的本設(shè)備細(xì)部縱向剖面圖8 -根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算模型繪制的在XOZ表面的本設(shè)備局部剖面示意
圖9 -根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算模型繪制的帶第八件驅(qū)動(dòng)裝置的第二件磨削工具 縱向剖面圖10-根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算模型繪制的機(jī)床管理示意圖11 -根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算模型繪制的第一件磨削工具和第二件磨削工具 的機(jī)械部分縱向剖面圖。 工位一覽表 1-磨床。2- 柔性加工系統(tǒng)。
3- 磨床床身1 。
4、 4,-用于固定第一件和第二件磨削工具的輔助裝置。
5、 5,-第一件和第二件磨削工具。
6、 6,-磨削工作面。
7、 7,-磨削用金剛砂。
8- 機(jī)床1刀架。
9- 機(jī)床1工作臺(tái)。
10- 加工件固定用輔助裝置。 11、 11,-加工件。
12-工作臺(tái)9沿OX軸縱向位移需要的驅(qū)動(dòng)裝置。
13 -刀架8沿OY軸縱向位移需要的驅(qū)動(dòng)裝置。
14-刀架8沿OXl軸縱向位移需要的驅(qū)動(dòng)裝置。
15 -工具5固定輔助裝置4圍繞Cl軸旋轉(zhuǎn)需要的驅(qū)動(dòng)裝置。
15,-磨削工具5,固定輔助裝置4,圍繞C2軸旋轉(zhuǎn)需要的驅(qū)動(dòng)裝置。
152 -磨削工具5,圍繞D軸旋轉(zhuǎn)需要的驅(qū)動(dòng)裝置。
16-數(shù)控程序裝置。
17、 18、 19、 20、 17,、 172 -從數(shù)控程序裝置16到驅(qū)動(dòng)裝置的管理輸出端 □ 12、 13、 14、 15、 15,、 152 21、 21,-金剛砂粘結(jié)劑。
22 -驅(qū)動(dòng)裝置12的加法裝置。
23 -驅(qū)動(dòng)裝置13的加法裝置。
24,、 25,、 242、 252 -帶加法裝置22、 23的雙行星齒輪-滾齒減速裝置。 26、 27、 28、 29-加法裝置22、 23的輸入元件。 30、 31、 32、 33-加法裝置22、 23的步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)。 34-多波道操作監(jiān)控裝置。 35,36,37 -電子傳感器。
38- 電子傳感器35、 36、 37固定用輔助裝置。
39- 第一根可更換探針。 40 -第二根可更換探針。41-電壓調(diào)控增強(qiáng)裝置。
42 -模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
43 -模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出端口。
44 -多波道信號(hào)記錄器。
45- 數(shù)控程序裝置16計(jì)算機(jī)的通訊接入端口。
46- 微型內(nèi)插條47的通訊接入端口。 47 -微型內(nèi)插條
48...57-微型內(nèi)插條47的輸出端口。 58-數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。
59 -數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器58的輸入端口 。
60 -數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器58的輸出端口。
61- 床身3的導(dǎo)向裝置。
62- 驅(qū)動(dòng)裝置14的成對(duì)雙行星齒輪滾齒減速裝置。
63 -減速裝置62的輸入元件。
64 -驅(qū)動(dòng)裝置14的步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)。
65、 66、 67、 68、 69-驅(qū)動(dòng)裝置12、 13、 14的步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)管理組件。
75 -交流電頻率調(diào)節(jié)器。
76 -交流電頻率調(diào)節(jié)器75的輸出端口。
77- 驅(qū)動(dòng)裝置15、 15" 152的發(fā)動(dòng)機(jī)。
78- 發(fā)動(dòng)機(jī)77的軸。
79、 80、 81 -螺旋滾動(dòng)裝置。 82、 83、 84、 85—通訊裝置。
86- 磨削工作面6、 6,的曲率中心。
87- 水平面。
88 -第二件磨削工具5,磨削用金剛砂7,粘合所在圓周。
89- 加工件11、 ll,圍繞A軸旋轉(zhuǎn)需要的驅(qū)動(dòng)裝置。
90- 加工件11、 ll,圍繞B軸旋轉(zhuǎn)需要的驅(qū)動(dòng)裝置。 91...96-微型內(nèi)插條47的輸出端口。
97、 98、 99-驅(qū)動(dòng)裝置12、 13、 14、 89、 90步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的管理組件。 100、 101、 102-驅(qū)動(dòng)裝置89、 90的步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)。103、 104、 105 -和管理組件97、 98、 99連接的步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)100、 101^ 102的輸入波道。
106、 107、 108-步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)100、 101、 102的輸出軸。
109- 驅(qū)動(dòng)裝置89的成對(duì)雙行星齒輪滾齒減速裝置。
110- 驅(qū)動(dòng)裝置89的雙行星齒輪滾齒減速裝置。
111- 驅(qū)動(dòng)裝置卯的減速裝置。 112,113 -通訊裝置。
114,115-數(shù)控管理系統(tǒng)16在驅(qū)動(dòng)裝置89、 90上的管理輸出端口。
116- 輔助轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)。
117- 工作臺(tái)116上的圓盤。
118- 圓盤117的卡抓。
119- 圓盤117上的圓錐形件。
120- 圓錐形件119的彈簧。
121 -轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)116的徑向推力軸承。
122- 執(zhí)行加法裝置功能的轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)U6的第一部分。
123- 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)116的第二部分。
124、 125-旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)116的徑向-推力軸承。
126- 工作臺(tái)116的圓錐形可更換套管。
127- 安裝在驅(qū)動(dòng)裝置15、 15,、 152上的角度位移傳感器。 128...131-加法裝置22、 23的輸入軸。
132,133-減速裝置136、 137的輸出軸。 134,135 -螺旋滾動(dòng)裝置79、 80的行程螺旋。
136 -加法裝置22的第一臺(tái)無滯后效應(yīng)行星齒輪滾齒減速裝置。
137 -加法裝置22的第一臺(tái)無滯后效應(yīng)行星齒輪滾齒減速裝置。
138- 加法裝置23的第一臺(tái)無滯后效應(yīng)行星齒輪滾齒減速裝置。
139- 加法裝置23的第一臺(tái)無滯后效應(yīng)行星齒輪滾齒減速裝置。 140,141 -減速裝置138、 139的輸出軸。
142...145 -減速裝置136...139的行星齒輪。
146...153 -減速裝置136...139恒星齒輪。
154、 155-加法裝置22、 23的皮帶、齒輪傳動(dòng)裝置。156- 減速裝置62的輸出軸。
157- 螺旋滾動(dòng)裝置81中的行程螺旋。
158- 螺旋滾動(dòng)裝置81中的滾珠螺帽。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例
本發(fā)明所設(shè)計(jì)裝置用于(元件旋轉(zhuǎn)軸相交于一點(diǎn)的)行星齒輪圓錐形 齒狀螺旋驅(qū)動(dòng)裝置嚙合件突起和凹下齒狀表面的成型，根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算模型， 該裝置為帶機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)字程控管理裝置的磨床1 (圖1)，磨床根據(jù)坐 標(biāo)原點(diǎn)為O的X、 Y、 Z坐標(biāo)系定位，坐標(biāo)原點(diǎn)O位于X、 O、 Y水平面。
磨床1由柔性加工系統(tǒng)2和以下執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。
固定在床身3上的輔助裝置4.、 4,分別用于固定相應(yīng)的第一件磨削工 具和第二件磨削工具5、 5,。
第一件磨削工具5 (圖2)固定后可以圍繞Cl軸旋轉(zhuǎn)，Cl軸同X、 O、 Y水平面相切。第一件磨削工具的磨削工作面6為高度相同的粘合而成的 磨削用金剛砂層7。第一件磨削工具5適用于加工隆起的齒狀表面，為第 一臺(tái)磨削砂輪。金剛砂層7為磨削工作面6，金剛砂層沿著圓周鋪設(shè)，圓 周位于XOY平面，圓周曲率中心和機(jī)床位移執(zhí)行機(jī)構(gòu)的坐標(biāo)原點(diǎn)O重合， 該砂輪的旋轉(zhuǎn)軸Cl穿過該點(diǎn)。第二套磨削工具51 (圖3)適用于加工凹下 的表面，可以圍繞C2軸旋轉(zhuǎn)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件，C2軸和XOY平面相切，并 穿過坐標(biāo)原點(diǎn)O。第二套磨削工具還可以圍繞D軸旋轉(zhuǎn)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件，C2 軸穿過坐標(biāo)原點(diǎn)O。第二件磨削工具51的磨削工作面61為粘合而成高度 相同的模型用金剛砂層71。
第二件砂輪的磨削工作面71沿圓周鋪設(shè)，圓周位于平面上，根據(jù)標(biāo) 準(zhǔn)，圓周同XOY水平面相切，圓周的曲率中心和坐標(biāo)原點(diǎn)O重合。
在用于固定第一件磨削工具5、第二件磨削工具51的相應(yīng)固定輔助裝 置4、 41 (圖1)下安裝了刀架8，在刀架上安裝了帶加工件11或者111固 定輔助裝置IO(圖4)的工作臺(tái)9，加工件需要加工成相應(yīng)的隆起或者凹下 表面。
所發(fā)明裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括-工作臺(tái)9在水平面由坐標(biāo)原點(diǎn)0開始沿磨床1的X定位軸進(jìn)行縱向 位移需要的第一件驅(qū)動(dòng)裝置12，
-帶工作臺(tái)9的刀架8由坐標(biāo)原點(diǎn)O開始在水平面沿著磨床1定位軸Y 進(jìn)行縱向移動(dòng)需要的第二件驅(qū)動(dòng)裝置13(圖5)，
-帶工作臺(tái)9的刀架8由坐標(biāo)原點(diǎn)0開始沿著磨床1定位軸XI進(jìn)行位 移需要的第三件驅(qū)動(dòng)裝置14 (圖4)，此時(shí)的位移為帶工作臺(tái)9的刀架8由 坐標(biāo)原點(diǎn)0開始沿著磨床1定位軸X 、 Z位移的結(jié)果，
-第一件磨削工具5的固定輔助裝置圍繞軸Cl旋轉(zhuǎn)需要的第四件驅(qū)動(dòng) 裝置15 (圖6)，按照標(biāo)準(zhǔn)件，此時(shí)Cl軸和XOY水平面相切，
-加工件ll、 11,(圖7)圍繞定位軸A旋轉(zhuǎn)所需要的第五件驅(qū)動(dòng)裝置， 定位軸A和機(jī)床1的XOZ平面平行，
-加工件ll、 ll,圍繞定位軸B旋轉(zhuǎn)所需要的第六件驅(qū)動(dòng)裝置，定位軸 B和機(jī)床1的Y定位軸平行，按照標(biāo)準(zhǔn)件和機(jī)床1的A定位軸相交，
-第二套磨削工具51圍繞C2軸旋轉(zhuǎn)需要的第七件驅(qū)動(dòng)裝置151 (圖
8)，
-第二件磨削工具51圍繞0軸旋轉(zhuǎn)需要的第八件驅(qū)動(dòng)裝置152 (圖9)，
-用于管理同上述驅(qū)動(dòng)裝置相連電氣輸出端口 17、 18、 19、 20、 171、 172的數(shù)控管理裝置16(圖7、 10)。
正如以上所述，第一件磨削工具5、第二件磨削工具51的磨削工作面 6、 61為磨削用金剛砂7、 71，金剛砂層突出粘合層21、 211的高度相同。
每件驅(qū)動(dòng)裝置12、 13 (圖6)都有相應(yīng)的加法裝置22、 23。每件加法裝 置22、 23都有相應(yīng)的第一和第二臺(tái)雙行星齒輪-滾齒減速裝置、第一臺(tái)和 第二臺(tái)擺線嚙合減速裝置241、 251和242、 252，它們分別和進(jìn)給齒26、 27和28、 29相連。每臺(tái)減速裝置241、 251和242、 252都有第一和第二
排非擺線嚙合和擺線嚙合齒輪件。
除此之外，每臺(tái)加法裝置都有第一臺(tái)和第二臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)30、 31和32、 33，其中第一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)和第一臺(tái)減速裝置241、 245的輸入端口 (輸入軸) 連接，第二臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)和第二臺(tái)減速裝置242、 252的輸入端口 (輸入軸)連 接。第二臺(tái)減速裝置242、 252的第二排行星齒輪同第一臺(tái)減速裝置241、 251的第一排行星齒輪連接。第一臺(tái)減速裝置24K 251的第二排行星齒輪的輸出軸為加法裝置22、 23的輸出軸，可以保證機(jī)床1的相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn) 行位移。
在所發(fā)明設(shè)備上安裝了多波道設(shè)備34 (圖10.)，可以對(duì)加工隆起面和 凹下齒狀面進(jìn)行定量監(jiān)控和幾何形狀參數(shù)監(jiān)控。設(shè)備34中安裝了電路，在 每條電路上安裝了電子傳感器35、 36、 37。每個(gè)電子傳感器35、 36、 37 都安裝在相應(yīng)的固定輔助裝置38(圖l)上。
多波道設(shè)備34中安裝了可以更換的測量探針39 (圖6),該探針可以直 接和隆起加工面接觸，同時(shí)還安裝了測量探針40,該探針可以直接和凹下 加工面接觸。這樣，第一個(gè)探針39可以測試加工面的形狀和規(guī)格，以便同 砂輪磨削面的形狀和規(guī)格相符。第二個(gè)探針的形狀為球形，規(guī)格也符合球 形規(guī)格，通過第二件砂輪磨削工作面同時(shí)圍繞軸C2和D旋轉(zhuǎn)進(jìn)行凹下面 的加工。
通過測量探針39、 40 (圖6)的移動(dòng)，每個(gè)電子傳感器35、 36、 37 (圖 IO)都可以沿著X、 Y、 Z軸同加工件11、 ll,表面的每個(gè)接觸點(diǎn)移動(dòng)，此 時(shí)的電流為U。
除此之外，多波道裝置34(圖10)中安裝了電壓調(diào)節(jié)增強(qiáng)器41和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器42，裝置的輸出端同多通道信號(hào)記錄器44的輸入端連接，并 通過通訊端口 45連接數(shù)控管理裝置16的計(jì)算機(jī)。
通過通訊接口46，裝置16連接到帶緩存的多波道線性微內(nèi)插，內(nèi)插 輸出端口 48 ... 57同驅(qū)動(dòng)裝置12、 13、 14的相應(yīng)管理輸入端口連接。
裝置中還安裝了數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器58，轉(zhuǎn)換器的輸入端口 59同數(shù)控管 理裝置16的計(jì)算機(jī)的相應(yīng)管理輸出端口連接，而轉(zhuǎn)換器的輸出端口 60同 驅(qū)動(dòng)裝置15、 151、 152的管理輸入端口連接。
在刀架8帶工作臺(tái)9位移所需要的第三件驅(qū)動(dòng)裝置14(圖6)中安裝了 輔助裝置，在床身3的導(dǎo)向裝置61作用下，借助該輔助裝置(楔形)，刀 架8沿著定位軸X 1 (和定位軸X之間的角度為a)相對(duì)于XOY水平面傾 向平穩(wěn)移動(dòng)。
上述裝置中安裝了成對(duì)的擺線嚙合雙行星齒輪滾齒減速器62(圖4)， 減速器的一個(gè)輸入元件63同驅(qū)動(dòng)用步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)64連接。
此時(shí)，對(duì)于第一、第二驅(qū)動(dòng)裝置12 (圖10)、 13，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置中安裝了兩個(gè)元件65、 66和67、 68，分別用于管理步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)30、 31和32、 33。第三件驅(qū)動(dòng)裝置14中只安裝了用于管理步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)64的1個(gè)元件69。
第一件磨削工具5固定輔助裝置4旋轉(zhuǎn)需要的第四件驅(qū)動(dòng)裝置15中安 裝了交流電頻率調(diào)整裝置75，該裝置的輸入端口和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)化器58的 輸出端口 60連接，該裝置的輸出端口 76和發(fā)動(dòng)機(jī)77的輸入端口連接。
第七件驅(qū)動(dòng)裝置151和第八件驅(qū)動(dòng)裝置152的設(shè)置和第四件驅(qū)動(dòng)裝置 15的設(shè)置類似。
第二件磨削工具51圍繞軸D旋轉(zhuǎn)需要的第八件驅(qū)動(dòng)裝置(圖3)可以采 用擺線嚙合螺旋啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，內(nèi)設(shè)在驅(qū)動(dòng)磨削工具51所使用的轉(zhuǎn)子支 架內(nèi)。
用于固定第一件刀具5、第二件刀具51的輔助裝置4(圖8)、 41可以 是磨削軸承部件，每個(gè)磨削軸承部件的基準(zhǔn)調(diào)整裝置都安裝在空氣靜力軸 向和徑向支柱上，而空氣靜力軸向和徑向支柱固定在床身3上。
以上所述的第一件、第二件、第三件驅(qū)動(dòng)裝置12(圖10)、 13 、 14 中安裝了相應(yīng)的螺旋滾動(dòng)裝置79、 80、 81，每個(gè)螺旋滾動(dòng)裝置的輸入元件 同雙行星齒輪滾齒減速裝置241(圖6)、 242、 251、 252、 62的相應(yīng)輸出軸 連接。
機(jī)床1中安裝的柔性加工系統(tǒng)2中安裝了通訊裝置82 (圖10)、 83、 84、 85，可以顯示每步相應(yīng)驅(qū)動(dòng)裝置操作所完成的切削率。在以上驅(qū)動(dòng)裝 置的作用下，相應(yīng)磨削工具的磨削工作面曲率中心產(chǎn)生切割力。
第一件磨削工具5的磨削工作面6上的切削用每粒金剛砂7 (圖2)作 為單獨(dú)的點(diǎn)依次固定在粘合層21上的圓周線上，圓周線和曲率中心86相 切。與此同時(shí)，磨削層金剛砂的高度都必須在機(jī)床1的一個(gè)水平面87(XOY) 上。此時(shí)，以上同曲率中心86相切圓周線的旋轉(zhuǎn)軸Cl通過曲率中心86 的中心點(diǎn)同水平面87相交。這個(gè)點(diǎn)也是磨床1所用靜止定位坐標(biāo)系XZY 的坐標(biāo)原點(diǎn)(0)。
第二件磨削工具51磨削工作面61上的切削用每粒金剛砂71 (圖3) 作為單獨(dú)的點(diǎn)依次固定在粘合層211上的圓周線88上，圓周線在一個(gè)平面 上，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件，該平面同水平面XOY相切，并且平面的曲率中心和以 上所述的坐標(biāo)原點(diǎn)(O)重合。正如以上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)的裝置中安裝了加工件11、 ll,固定輔助
裝置圍繞定位軸A旋轉(zhuǎn)所需要的第五件驅(qū)動(dòng)裝置89(圖10)、加工件ll、 11,固定輔助裝置圍繞定位軸B旋轉(zhuǎn)所需要的第六件驅(qū)動(dòng)裝置90。第五件 驅(qū)動(dòng)裝置89、六件驅(qū)動(dòng)裝置9電氣輸入端口同帶緩存的多波道線性微型內(nèi) 插條47的相應(yīng)輸出端口 91 ... %連接。
在以上所述的第五件驅(qū)動(dòng)裝置89(圖10)、六件驅(qū)動(dòng)裝置90中安裝了 相應(yīng)步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)100、 101、 102的管理組件97、 98和99。此時(shí)，帶緩存 的多波道線性微型內(nèi)插條47的輸出端口有91 ... 96，這些端口同驅(qū)動(dòng)裝置 89、卯的管理輸入端口連接。
除此之外，在驅(qū)動(dòng)裝置89、 90的步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)100、 101和102中各有 一個(gè)輸入波道103、 104和105，各有一個(gè)輸出軸106、 107和108。
除此之外，驅(qū)動(dòng)裝置89(圖7)中還安裝了一個(gè)成對(duì)雙行星齒輪滾齒減 速裝置109和一個(gè)擺線嚙合行星齒輪滾齒減速裝置110。減速裝置109的 輸入軸同步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)100的輸出軸106機(jī)械連接，減速裝置109的輸入軸 布置在和定位軸A同心的位置上，同機(jī)車1的XOZ平面平行，機(jī)械連接 加工件11、 ll,固定輔助裝置10。
雙行星齒輪滾齒減速裝置110的輸入軸同步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)101的輸出軸 107連接，借助機(jī)械傳動(dòng)裝置，減速裝置101的輸出軸同平行于它的減速 裝置109的輸出軸連接。
以上所述的第六件驅(qū)動(dòng)裝置90中安裝了擺線嚙合雙行星齒輪滾齒減 速裝置111，該裝置的輸出軸同步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)102的輸出軸連接，減速裝置 110的輸出軸布置在和定位軸B同心的位置上，同機(jī)車1的YOZ平面平行。
機(jī)床1安裝的柔性加工系統(tǒng)2中安裝了通訊裝置112(圖10)、 113,可 以顯示每步相應(yīng)驅(qū)動(dòng)裝置89、 90操作所完成的切削率。在以上驅(qū)動(dòng)裝置的 作用下，相應(yīng)磨削工具的磨削工作面曲率中心86產(chǎn)生切割力。
數(shù)控操作裝置16的管理輸出端口 114 (圖6)、115通過通訊端口46連 接多波道線性微型內(nèi)插件47，微型內(nèi)插件通過電氣方式連接驅(qū)動(dòng)裝置89 和90。
在多波道數(shù)字信號(hào)記錄器(圖IO)中安裝了操作存儲(chǔ)裝置，操作存儲(chǔ)裝 置的數(shù)量和沿定位軸X、 Y、 Z線性位移電子傳感器的數(shù)量相符。此外，還安裝了脈沖發(fā)射器、脈沖計(jì)量器和管理組件。
此時(shí)，管理組件、脈沖計(jì)數(shù)器、每個(gè)操作存儲(chǔ)裝置的輸出端口同時(shí)也
是多波道數(shù)字信號(hào)記錄器44的輸出端口，通過通訊端口45，這些輸出端 口同數(shù)控程序管理裝置16的計(jì)算機(jī)連接。
加工件11、 ll,固定輔助裝置IO上還安裝了輔助工作臺(tái)116(圖7、 8)， 該輔助工作臺(tái)安裝在工作臺(tái)9上，這樣就可以將加工件11、 ll,圍繞定位 軸A、 B旋轉(zhuǎn)。
在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上還安裝了盤底為扁平面的圓盤117，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)沿著 A軸安裝。圓盤117上安裝了卡抓118，卡抓可以沿著圓盤端面上的徑向 槽移動(dòng)。除此之外，圓盤117的中心位于定位軸A上，圓盤117上還安裝 了圓錐形件119,在彈簧120、以及圓錐形件圍繞A軸轉(zhuǎn)動(dòng)力的作用下， 可以順著A軸在軸承121上移動(dòng)圓盤。
驅(qū)動(dòng)裝置89的機(jī)械部分由兩個(gè)部分組成，第一部分和A軸同心，安 裝在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)116第一部分(該部分承擔(dān)加法裝置的作用)的中心圓孔 中。驅(qū)動(dòng)裝置89的第二部分為帶歩進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)101的上述減速裝置110，安 裝在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)116殼體122以上所述第一部分的端面。此時(shí)，步進(jìn)發(fā)動(dòng) 機(jī)100、 101的輸出軸旋轉(zhuǎn)軸106、 107相互平行。
旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)116殼體的第二個(gè)組成部分123安裝在以上所述的固定輔 助裝置10上，固定輔助裝置IO安裝在徑向推力軸承124上，以保證旋轉(zhuǎn) 工作臺(tái)可以圍繞軸B旋轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)116安裝在徑向推力軸承125上，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)116殼體的 第二個(gè)組成部分123的孔中安裝了圓錐形可更換套管，以便工作臺(tái)可以圍 繞A軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)套管內(nèi)部的圓錐形孔可以用來校準(zhǔn)在套管內(nèi)正在加工的 加工件11、 111。
根據(jù)加工件11、111在A軸所占的線性規(guī)格數(shù)值，第一個(gè)組成部分122 和第二個(gè)組成部分中的一個(gè)可以硬性固定，以便調(diào)整圓盤117的基準(zhǔn)面和 B軸之間的硬性固定距離。
加工件11、 lh圍繞軸B旋轉(zhuǎn)所需要驅(qū)動(dòng)裝置90的機(jī)械部分安裝在輔 助裝置10的殼體上，機(jī)械部分包括以上所述的減速裝置111和步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī) 102，這些設(shè)備和軸B同心安裝。發(fā)動(dòng)機(jī)77的軸78驅(qū)動(dòng)固定輔助裝置4、連同安裝在固定輔助裝置的 上第一件磨削工具5 —起旋轉(zhuǎn)，在軸78上安裝了角度位移傳感器127.
在驅(qū)動(dòng)裝置12(圖11)、 13中安裝了加法裝置22、 23,每個(gè)加法裝置 有相應(yīng)的兩個(gè)相互平行的輸入軸128、 129、 130、 131。 輸入軸相應(yīng)地同 兩個(gè)步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)30、 31和32、 33的輸出軸26、 27和28、 29連接，每個(gè) 加法裝置有個(gè)輸出軸132、 144，輸出軸同螺旋滾動(dòng)裝置的行程螺旋134、 135連接。
此時(shí)，加法裝置22、 23的每個(gè)輸入軸128、 129、 130、 131也是第一 無滯后效應(yīng)行星齒輪滾齒減速裝置136、138和第二無滯后效應(yīng)行星齒輪滾 齒減速裝置137、 139的輸入軸。每個(gè)減速裝置136、 138 、 137、 139同吋 有兩排相互平行的非矩心擺線嚙合行星齒輪。減速裝置136、 138 、 137、 139的驅(qū)傳動(dòng)是通過輸入軸向和其同心的輸出軸132、 133、 140、 141傳動(dòng) 實(shí)現(xiàn)的。此時(shí)，每個(gè)減速裝置136、 138 、 137、 139中都安裝了帶兩個(gè)齒 盤和兩個(gè)恒星齒輪146、 147、 148、 149、 150、 151、 152、 153游星齒輪 142、 143、 144、 145。在游星齒輪142、 143、 144、 145第一齒盤所有元件 及其恒星齒輪146、 147、 148、 149所有擺線嚙合元件同步運(yùn)行、游星齒輪 142、 143、 144、 145第二齒盤所有元件及其恒星齒輪150、 151、 152、 153 所有擺線嚙合原件同步運(yùn)行時(shí)，游星齒輪142、 143、 144、 145同時(shí)完成行 星齒輪運(yùn)動(dòng)，以便將傳導(dǎo)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，每個(gè)減速裝置136、 137、 138、 139 的輸出元件132、 133、 140、 141完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)。
借助齒輪傳動(dòng)帶154、 155，第二臺(tái)減速裝置137、 139的第二恒星輪 152、 153動(dòng)態(tài)連接第二臺(tái)減速裝置136、 138的第一恒星輪146、 147。
第一臺(tái)減速裝置136、 138中游星齒輪142、 143第一排的齒狀元件數(shù) 量要比第二排齒狀元件數(shù)量多一個(gè)，第二臺(tái)減速裝置137、 139中游星齒輪 第一排的齒狀元件數(shù)量要比第二排齒狀元件數(shù)量少一個(gè)，這樣，第一臺(tái)減 速裝置136、 138中游星齒輪142、 143第一排和第二排齒狀元件的總數(shù)量 和第二臺(tái)減速裝置(137,139,136，138)中游星齒輪144、 145第一排和第二排
齒狀元件的總數(shù)量相同。
在驅(qū)動(dòng)裝置12、 13、 89 、 90機(jī)械部分應(yīng)用以上所述的無滯后效應(yīng)雙 行星齒輪滾齒嚙合裝置，在不降低達(dá)到世界水平的最高位移速度的同時(shí)，可以利用定位位移保證經(jīng)濟(jì)可靠(不必采用高速度高分辨率的反饋傳感器) 的微量磨削管理，通過管理脈沖信號(hào)精確確定位移精度(精確度可以達(dá)到 0.02微米)。
驅(qū)動(dòng)裝置14的成對(duì)減速裝置62和驅(qū)動(dòng)裝置90的模擬減速裝置111 結(jié)構(gòu)類似。成對(duì)減速裝置62中包括了按照順序安裝的第一臺(tái)和第二臺(tái)減速 裝置，減速裝置固定安裝在磨床1的床身3上。第一臺(tái)和第二臺(tái)減速裝置 為無滯后效應(yīng)行星齒輪-滾齒減速裝置，附帶安裝了兩排非矩心擺線嚙合裝 置，專門用于將轉(zhuǎn)動(dòng)從步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)64的輸出軸63向與其同心的減速裝置 64的輸出軸156(圖4)傳導(dǎo)。步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)64的輸出軸63同滾珠螺旋副的 行程螺旋157硬性連接，滾珠螺帽158同刀架8連接。
發(fā)明裝置按照以下方式完成加工流程。
我們研究了俄羅斯專利許可證書第2247876中描述的徑向推力軸承共 軛元件對(duì)的加工實(shí)例。
為了完成產(chǎn)品的精加工，需要選用己經(jīng)預(yù)先成型的半成品，例如采用 澆鑄工藝按照預(yù)先設(shè)定的產(chǎn)品形狀成型，但是在半成品中首先要留有加工 裕量，加工裕量在使用本裝置加工過程中被消除。
1. 選用支撐(相對(duì)放置)將加工件放置在本裝置的中間，使待加工的 錐形表面向外。
2. 沿縱軸將加工件固定在中間，讓加工件待加工錐形表面向上，使 錐形表面的最高點(diǎn)位于定位軸A和B的交叉點(diǎn)。
3. 讓加工件同定位軸A成一定角度固定。這時(shí)固定可以采用插入兩個(gè) 齒之間洼槽的固定裝置，讓磨削面和測量探針相符。
4. 根據(jù)已經(jīng)設(shè)定的規(guī)程參數(shù)值，確定在加工過程中因磨削工作面對(duì)加 工件幾何形狀進(jìn)行處理所消除的最大裕量。
此時(shí)應(yīng)當(dāng)使用固定裝置，固定裝置依次插在加工件兩個(gè)連接齒之間的 每個(gè)洼槽中，被加工面和探針高度符合。根據(jù)定位軸A、 B交叉點(diǎn)和測量 探針剖面曲率中心點(diǎn)之間距離設(shè)定值和實(shí)際發(fā)生值的誤差，確定兩齒件凹 下表面的實(shí)際加工裕量。
5. 根據(jù)計(jì)算所得剖面曲率半徑對(duì)每個(gè)砂輪的磨削工作面進(jìn)行修正，保 證在扣除加工件加工過程中應(yīng)當(dāng)消除的最大裕量后，剖面曲率半徑在數(shù)量6、 確定加工件每對(duì)共軛面的加工開始(起始)位置為定位軸A、 B軸 的交點(diǎn)、磨削加工表面曲率中心的中心點(diǎn)，此時(shí)的曲率半徑應(yīng)當(dāng)比加上最 大裕量設(shè)置的曲率半徑小。
7、 對(duì)于加工件表面的每對(duì)共軛面來說，應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)置的被加工面最大 微觀不平度Rz確定相同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)走刀數(shù)量，以便得到規(guī)定形狀和規(guī)格 的產(chǎn)品。
8、 對(duì)于建立在分析基礎(chǔ)上的每次走刀，都必須考慮到磨床執(zhí)行機(jī)構(gòu)線 性位移和圓周位移的程序，以便每次走刀所取得的效果都和設(shè)定形狀和設(shè) 定數(shù)值符合。
9、 確定相應(yīng)砂輪磨削加工面的開始(初始)位置，以便砂輪在完成圓 周運(yùn)動(dòng)時(shí)磨削工作面的最高點(diǎn)位于磨床定位系統(tǒng)XOY平面內(nèi)。每次走刀 時(shí)，加工件都放在相應(yīng)的開始(初始)位置。
10、 、制作加工件成品的虛擬幾何模型，幾何模型的隆起表面和凹下表 面必須符合設(shè)置的幾何形狀和規(guī)格。
此時(shí)必須設(shè)定隆起和凹下表面共軛坐標(biāo)、表面相交線所在球面的曲率 半徑。
11、 在完成虛擬幾何模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)虛擬模型的相應(yīng)面，并依照 隆起面的實(shí)際數(shù)值，確定凹下表面的走刀線路。
12、 為了在加工件ll、 lli上磨削出單個(gè)的剖面，通過加工件ll、 11, 固定用輔助裝置10相對(duì)于磨削工具5、 5,固定輔助裝置4、 4i的移動(dòng)，將 加工件放置在磨床1執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初始位置.
在磨削每個(gè)確定的磨削動(dòng)作前，在驅(qū)動(dòng)裝置12中步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)30、 31 的作用下，沿著定位軸X移動(dòng)加工件11、 llt，在驅(qū)動(dòng)裝置13中步進(jìn)發(fā)動(dòng) 機(jī)32、 33的作用下，沿著定位軸Y移動(dòng)加工件，在驅(qū)動(dòng)裝置14中步進(jìn)發(fā) 動(dòng)機(jī)64的作用下，沿著定位軸XI移動(dòng)加工件，在驅(qū)動(dòng)裝置89中步進(jìn)發(fā) 動(dòng)機(jī)100、 IOI的作用下，沿著定位軸A移動(dòng)加工件，在驅(qū)動(dòng)裝置90中步 進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)102的作用下，沿著定位軸B移動(dòng)加工件。
這樣可以保證相應(yīng)砂輪磨削工作面同加工件的接觸點(diǎn)始終位于一條直 線上，這條直線連接中砂輪的曲率中心和虛擬幾何模型中的曲率中心。13、 管理固定輔助裝置IO所固定驅(qū)動(dòng)裝置12中安裝的步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)30、 31、驅(qū)動(dòng)裝置89中安裝的步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)100、 101,以便在磨削加工件ll、 ll,的某個(gè)剖面的過程中完成加工件11、 11,相對(duì)于相應(yīng)砂輪5、 5,的成型 位移。
通過設(shè)定的第一部分122沿軸A相對(duì)于工作臺(tái)116的位移，實(shí)現(xiàn)切割 進(jìn)給，以消除加工件11、 ll,的裕量，固定輔助裝置IO用于固定加工件11、 11,。
14、 監(jiān)督相互共軛的每對(duì)共軛表面的接觸線，根據(jù)實(shí)際需要的幾何形 狀、設(shè)定的幾何虛擬表面的幾何參數(shù)確定每一個(gè)加工面的加工精度，以便 完成多級(jí)橢圓表面的加工。該種橢圓表面往往由多個(gè)共軛的表面組成，每 個(gè)表面的旋轉(zhuǎn)軸相交于一點(diǎn)。
每個(gè)加工表面和虛擬幾何表面相符的精確度通過相應(yīng)的測量探針39、 40確定，測量探針可以測量每條接觸線上每個(gè)點(diǎn)的實(shí)際曲率半徑，把實(shí)際 曲率半徑同設(shè)計(jì)的曲率半徑進(jìn)行比較。
15、 比較實(shí)際得到的加工精度和這種產(chǎn)品的許可加工精度。 如果實(shí)際得到的加工精度低于許可加工精度，需要對(duì)隆起表面和凹下
表面進(jìn)行補(bǔ)充加工，以便消除相應(yīng)的裕量，這種加工可以一直持續(xù)到獲得 的加工精度等于或者高于許可的加工精度。
權(quán)利要求1、利用微量磨削工藝加工復(fù)雜形狀高精度產(chǎn)品用設(shè)備，其可用于成對(duì)元件的旋轉(zhuǎn)軸相交于一點(diǎn)的共軛成對(duì)元件橢圓形圓錐隆起表面、凹下齒狀表面的加工，該裝置由以下部分組成按照坐標(biāo)原點(diǎn)為O的X、Y、Z坐標(biāo)系定位的磨床(1)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O位于X、O、Y水平面、機(jī)床(1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)字程控管理裝置(16)以及包括以下裝置在內(nèi)的固定在機(jī)床(1)床身(3)以下的執(zhí)行結(jié)構(gòu)可以圍繞軸C1轉(zhuǎn)動(dòng)的第一件磨削工具(5)固定輔助裝置(4)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件，軸C1和XOY水平相切，磨削用金剛砂(7)粘合而成的磨削工作面(6)在粘合劑(21)上的高度相同，在固定輔助裝置(4)下裝有刀架(8)，在刀架上安裝了工作臺(tái)(9)，工作臺(tái)上帶加工件(11、111)固定用固定輔助裝置；第一件驅(qū)動(dòng)裝置(12)用于工作臺(tái)(9)從坐標(biāo)原點(diǎn)O開始沿機(jī)身X軸相對(duì)于刀架(8)進(jìn)行縱向位移，第二件驅(qū)動(dòng)裝置(13)用于帶工作臺(tái)(9)的刀架(8)從坐標(biāo)原點(diǎn)O開始沿機(jī)身Y軸進(jìn)行縱向位移，第三件驅(qū)動(dòng)裝置(14)用于帶工作臺(tái)(9)的刀架(8)從坐標(biāo)原點(diǎn)O開始沿機(jī)身(1)X1軸進(jìn)行縱向位移，上述位移是帶工作臺(tái)(9)的刀架(8)從坐標(biāo)原點(diǎn)開始沿著機(jī)身(1)X軸和Z軸移動(dòng)的結(jié)果，第四件轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(15)用于固定圍繞軸C1旋轉(zhuǎn)第一件磨削工具(5)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件，軸C1和水平面XOY相切，第五件轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(89)為加工件(11、111)圍繞定位軸A轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，定位軸A平行于機(jī)身(1)XOZ平面，第六件轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(90)為加工件(11、111)圍繞定位軸B轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，定位軸B和床身(1)定位軸Y平行，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件和機(jī)身定位軸A相切，管理電氣輸出的程控管理裝置(16)和機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)管理入口(48...57)相連，其特征在于，根據(jù)有效模型，第一件磨削工具(5)適用于加工突起的齒狀表面，為第一件砂輪，磨削工具工作面(6)的金剛砂(7)沿著圓周分布，圓周所在平面與XOY平面相切，其曲率中心點(diǎn)和機(jī)床(1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上述位移的坐標(biāo)起始點(diǎn)O重合，第一件磨削工具(5)的旋轉(zhuǎn)軸C1穿過曲率中心，此時(shí)，磨床(1)為固定在床身(3)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，另外裝有第二件磨削工具(51)的固定輔助裝置(41)，第二件磨削工具(51)圍繞軸C2旋轉(zhuǎn)，軸C2根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件和平面XOY相切，并穿過以上所述的坐標(biāo)原點(diǎn)O，第二件磨削工具(51)還可以圍繞軸D旋轉(zhuǎn)，軸D根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件和軸C2在以上所述的坐標(biāo)原點(diǎn)O相切，第二件磨削工具(51)可用于加工內(nèi)凹的表面，為第二件砂輪，工具磨削工作面(61)表面為粘合在一起的磨削用金剛砂(71)，金剛砂(71)突出粘合劑(211)的高度相同，第二件砂輪的金剛砂(71)沿著圓周分布，圓周所在平面與XOY平面相切，其曲率中心點(diǎn)和機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)上述位移的坐標(biāo)起始點(diǎn)O重合，第七件驅(qū)動(dòng)裝置(151)為第二件磨削工具(51)圍繞軸C2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，第八件傳遞裝置(152)為第二件磨削工具(51)圍繞軸D旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，多波道裝置(34)用于監(jiān)控被加工突起和凹下齒狀表面的規(guī)格、幾何形狀參數(shù)，上面安裝有第一根測量探針(39)，可以直接同突起工作面接觸，直接獲得關(guān)于加工表面形狀和規(guī)格的資料，以便確定第一件砂輪磨削工作面(6)的幾何形狀和規(guī)格，第二根測量探針(40)直接同凹下的工作面接觸，以確定球面的形狀和大小，讓第二件砂輪的磨削砂輪的工作面(61)可以同時(shí)圍繞軸C2和軸D旋轉(zhuǎn)，在多波段裝置中安裝了第一根測量探針和第二件探針的線性位移傳感器(35、36、37)，傳感器根據(jù)X軸進(jìn)行定位，程控管理裝置(16)具備了輔助的管理輸出端口(91...96)，該端口同機(jī)床(1)輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)的管理輸入端口連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微量磨削工藝加工復(fù)雜形狀高精度產(chǎn)品 用設(shè)備，其特征在于，第一件、第二件、第五件驅(qū)動(dòng)裝置(12、 13、 89)中 的每一件驅(qū)動(dòng)裝置中都安裝了加法裝置(22、 23、 122)、第一臺(tái)和第二臺(tái) 減速裝置(241、 242、 251、 252)、第一排和第二排無滯后效應(yīng)擺線嚙合齒 輪裝置、第一臺(tái)和第二臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)(30、 31、 32、 33、 100、 101)，第一臺(tái)發(fā) 動(dòng)機(jī)(30、 32、 100)和第一臺(tái)減速裝置(241、 251、 109)的輸入軸(26、 28、 106)連接，第二臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)(31、 33、 101)同第二臺(tái)減速裝置(242、 252、 110) 的輸入軸(27, 29， 107)連接，第二臺(tái)減速裝置(242、 252、 IIO)同第一臺(tái)減 速裝置(241、 251、 109)的第一排行星齒輪連接，第一臺(tái)減速裝置(241、 251〈 109)第二排行星齒輪的輸出軸是加法裝置(22、 23、 122)的輸出軸，可以保 證機(jī)身(1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成相應(yīng)的位移。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用微量磨削工藝加工復(fù)雜形狀高精度產(chǎn)品 用設(shè)備，其特征在于，第一臺(tái)減速裝置(136、 138)中游星齒輪(142、 143) 第一排的齒狀元件數(shù)量要比第二排齒狀元件數(shù)量多一個(gè)，第二臺(tái)減速裝置中游星齒輪(137、 139)第一排的齒狀元件數(shù)量要比第二排齒狀元件數(shù)量 少一個(gè)，這樣，第一臺(tái)減速裝置(136、 138)中游星齒輪(142、 143)第 一排和第二排齒狀元件的總數(shù)量和第二臺(tái)減速裝置(137， 139)中游星齒 輪(144、 145)第一排和第二排齒狀元件(137, 139, 136， 138)的總數(shù)量相瞎《
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微量磨削工藝加工復(fù)雜形狀高精度產(chǎn)品 用設(shè)備，其特征在于，第一個(gè)和第二個(gè)砂輪、第一根和第二根測量探針(39、 40)安裝在相應(yīng)的固定輔助裝置上，固定輔助裝置采用六角頭，可以顯示 機(jī)床(1)床身(3)圍繞E軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，六角頭和定位軸Z平行，剛性固定 在床身(3)。 ''
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微量磨削工藝加工復(fù)雜形狀高精度產(chǎn)品 用設(shè)備，其特征在于，每一根測量探針(39、 40)都是可以更換的，安裝 在相應(yīng)的固定輔助裝置(38)上，輔助裝置安裝在床身(3)上。
專利摘要本實(shí)用新型利用微量磨削工藝加工復(fù)雜形狀高精度產(chǎn)品用設(shè)備可用于成對(duì)元件的旋轉(zhuǎn)軸相交于一點(diǎn)的共軛成對(duì)元件橢圓形圓錐隆起表面、凹下齒狀表面的加工，本裝置由以下部分組成按照坐標(biāo)原點(diǎn)為O的X、Y、Z坐標(biāo)系定位的磨床(1)、相應(yīng)縱向位移和轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。磨床(1)有兩個(gè)砂輪(5、51)，第一個(gè)砂輪可用于加工凹下的表面，第二個(gè)砂輪用于加工凹下的表面。砂輪(5、51)的曲率中心和機(jī)床(1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位移的起始點(diǎn)O重合，以便按照設(shè)定的精度完成加工過程。機(jī)床1上還安裝了兩根測量探針(39、40)，第一根探針的幾何形狀和規(guī)格同第一個(gè)砂輪的幾何形狀、規(guī)格相符，第二根砂輪(40)的幾何形狀和規(guī)格同第二個(gè)砂輪的幾何形狀和規(guī)格相符，可以圍繞兩個(gè)垂直相交的軸C2和D轉(zhuǎn)動(dòng)。借助探針(39、40)可以控制相應(yīng)加工面的形狀和規(guī)格。
文檔編號(hào)B24B19/00GK201309113SQ200720183428
公開日2009年9月16日 申請日期2007年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月22日
發(fā)明者康什那·阿那托里·塞吉維基 申請人:康什那·伊蓮那·伯里索夫那;奧蘭格·格那德維斯基·德米特里夫