1.一种环面蜗杆齿面在线检测与修正加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,首先依据环面蜗杆的基本参数,得出环面蜗杆齿面的磨削加工程序和检测运动轨迹程序;
步骤二,依据磨削加工程序对环面蜗杆齿面进行磨削加工;
步骤三,依据检测运动轨迹程序对环面蜗杆齿面的环面螺旋线进行在线检测,得到实际环面螺旋线;
步骤四,通过将测量所得的实际环面螺旋线与理论螺旋线进行比较得出其齿面加工精度;
步骤五,判断齿面加工精度是否达要求,若未达要求则对加工误差进行溯源处理;
步骤六,利用溯源所得的各项误差值进行磨削程序修正及加工工装调整,重新进行环面蜗杆齿面修正磨削加工;
步骤七,重复上述步骤三至六,直至环面蜗杆齿面加工精度满足要求。
2.根据权利要求1所述的环面蜗杆齿面在线检测与修正加工方法,其特征在于:步骤一中,利用下列公式分别计算得出,磨头回转中心O2从磨削起始点到磨削终止点沿X轴方向的位置矢量Dx和磨头回转中心O2从磨削起始点到磨削终止点沿Z轴方向的位置矢量Dz,以及磨头回转中心O2的回转圆弧半径Rm,从而对应得出环面蜗杆齿面的磨削加工程序,其中,a为平面蜗杆传动副的中心距,x0为磨头回转中心O2在初始位置的坐标值,rb为主基圆半径,l为磨头回转中心O2相对于环面中心的轴向距离,θ为磨头回转中心O2在圆弧ab上移动的角位移。
3.根据权利要求1所述的环面蜗杆齿面在线检测与修正加工方法,其特征在于:所述步骤一利用环面蜗杆的理论环面螺旋线方程计算得出理论环面螺旋线坐标值,并转换至圆柱坐标系,按照检测要求进行离散化,从而获得检测运动轨迹程序。
4.根据权利要求1所述的环面蜗杆齿面在线检测与修正加工方法,其特征在于:步骤五中,含误差的蜗杆齿面坐标值如下式所示,以各项误差为参变量,并以其与实际测量蜗杆齿面坐标值最匹配为目标,利用遗传算法进行优化得出相应的各项加工误差值Δa、Δl、Δβ和Δrb,其中,u为包络母面参数, 和 分别为蜗杆和工具齿轮的角位移,rb为主基圆半径,Δrb为主基圆半径误差,v为包络母面参数,β为母平面倾角,Δβ为母平面倾角误差,a为平面蜗杆传动副的中心距,Δa为中心距误差,Δl为环面蜗杆轴向误差,Rc为环面螺旋线的母线圆弧半径。
5.根据权利要求1所述的环面蜗杆齿面在线检测与修正加工方法,其特征在于:步骤六中,利用下列公式分别计算出,磨头回转中心O2从调整后的磨削起始点到磨削终止点沿X轴方向的位置矢量Dx'和磨头回转中心O2从调整后的磨削起始点到磨削终止点沿Z轴方向的位置矢量Dz',磨头回转中心O2调整后移动轨迹圆弧半径Rm',从而对应得出环面蜗杆齿面的修正磨削加工程序,其中,a为平面蜗杆传动副的中心距,Δa为中心距误差,rb为主基圆半径,Δrb为主基圆半径误差,l为磨头回转中心O2相对于环面中心的轴向距离,θ为磨头回转中心O2在圆弧ab上移动的角位移,x0为磨头回转中心O2在初始位置的坐标值。
6.根据权利要求1所述的环面蜗杆齿面在线检测与修正加工方法,其特征在于:环面蜗杆齿面的磨削加工采用数控四轴联动并结合虚拟回转中心原理。
7.根据权利要求1所述的环面蜗杆齿面在线检测与修正加工方法,其特征在于:环面蜗杆的测量采用数控三轴联动并结合球形测头,测量出一系列的环面螺旋线。
8.根据权利要求1所述的环面蜗杆齿面在线检测与修正加工方法,其特征在于:环面蜗杆是包络环面蜗杆。
9.根据权利要求8所述的环面蜗杆齿面在线检测与修正加工方法,其特征在于:包络环面蜗杆是平面包络环面蜗杆、锥面包络环面蜗杆、渐开面包络环面蜗杆、圆环面包络环面蜗杆。