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滚齿机加工齿轮，需要停机进行精度检测，或经过粗切半精加工工艺，离开机床进行其他工艺加工，齿轮需要再次夹紧，即二次齿。分析传统的二次齿方法，找出不能满足当前高精度、高效制造的误差。提出滚齿机二次齿方法，可实现自动二次齿，大大提高了齿轮的加工效率和齿轮的加工精度。

01滚齿机是一种采用展示方法加工齿轮齿形的机床，即滚齿是将其中一种转化为具有切割能力的齿轮刀，另一种转化为切割工件，通过滚齿机床，强制工具和工件进行严格的啮合运动。在运动过程中，刀具切割刀片的运动轨迹逐渐包裹在工件的齿形上。在滚齿加工过程中，齿轮需要停机进行精度检测，或经过粗切半精加工工艺，从机床进行其他工艺加工，如淬火或其他工艺，齿轮需要再次夹紧，滚刀和工件必须对准（加工工件和滚齿槽），即二次齿。

中国传统的滚齿机两对齿依赖于工人的经验，目视检查确定工件和工件，人为因素较大，依赖于工人的经验和熟练程度，远远不能满足高精度、高效制造的需要。随着社会的发展，后来演变为使用接触式测量头进行二次齿，即用测量头触摸左右齿面，收集信号角度计算，然后与系统互动，工作台转向角度的一半，即工件齿槽中心，但齿方法误差较大，工件齿轮各齿形或齿槽存在一定程度的误差，只测量一个齿槽，会有很大的误差，会影响随后的加工精度。

滚齿机二次齿装置结构简单，可操作性强，精度高，可实现自动二次齿，大大提高了齿轮的加工效率和齿轮的加工精度。

02对齿装置的工作原理和结构。

在实现二次齿的过程中，选择非接触式传感器，使传感器面向齿形方向，工作转盘C轴以均匀速度旋转，传感器发出脉冲信号，记录齿轮边缘位置，然后利用收集到的数据计算齿轮位置，偏移工件转盘C轴的位置。在检测不同尺寸的工件时，可以调整X的方向，使传感器接近或远离工件。当根据不同的工件更换不同高度的工具时，传感器的高度可以通过Z方向行程进行调整。在滚齿加工过程中，传感器需要退出加工区域，可以借助Y方向行程和气缸本身行程。

二次齿装置的结构主要由气缸和感应传感器组成。气缸可配备两个行程开关、压力传感器、单向节流阀等，使运动位置更加准确。气缸的形成、重复定位精度、感应传感器的感应距离和感应曲线需要根据具体加工件的尺寸进行选择。

03二次对齿实现过程。

（1）一次对齿时，首先调整信号传感器，检测工件的有效位置。一般有效范围在1~5mm以内。具体感应距离应根据检测开关类型确定。

（2）增量旋转工件轴C轴，通过传感器记录工件通过传感器时C轴的坐标位置。分别记录齿轮齿楞的上升边缘位置（A、C、E）和齿轮齿楞的下降边缘位置（B、D、F）。有必要去除开始和结束时不完整齿的位置值数据，一般选择多个位置值的平均计算（由于开关量记录数据一般为数据，因此位置数必须是奇数），从而消除齿形或齿槽误差引起的对齿误差。上升边缘的平均位置为C1，下降边缘的平均位置为C2。齿轮齿数为Z0。通过齿数、上升边缘的平均值和下降边缘的平均值，可以计算出有效齿轮齿槽的有效旋转值C0或齿轮齿顶的有效旋转值C0。

（3）工件轴的旋转偏移-C0位置值。虚线齿形是旋转后的假设齿形。此时，工件已旋转到齿槽的中心。如果设计需要旋转到齿顶位置，也可以通过步骤（2）中的公式（4）计算旋转到齿顶位置的角度值。调整刀轴方向的滚动位置。使用手轮调整刀轴，使滚动刀与工件啮合。有些机床没有刀轴，对于没有刀轴的机床，工件轴可以通过手轮调整，滚动与工件啮合，旋转位置补偿到C0值。使用自动相位同步功能，开始滚齿加工。该系统具有自动相位同步功能。当主轴旋转时，工件轴同步旋转。如果系统没有自动相位同步功能，则会有随后的误差，因为伺服会延迟。这种误差会随着主轴速度的变化而变化，一般可以在C0坐标位置进行补偿。

对于批量生产的工件，一次对齿完成后，后续批量加工生产只需执行后处理系统的步骤(2)、(3)、(5)即可完成一次对齿。

特别是齿轮工件的顶部位置信息是通过非接触传感器收集的，因此会有位置偏差，在步骤（4）时消除位置偏差。

04应用情况

该齿装置的设计广泛应用于公司自主研发的YK3132数控滚齿机、YK3126数控滚齿机等精密数控机床，如图6所示。齿装置工作稳定可靠，能满足几乎所有客户加工零件的需求，客户反馈良好。