本發(fā)明屬于蝸桿加工技術(shù)領(lǐng)域，有關(guān)環(huán)面蝸桿的多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工，具體的說(shuō)是一種加工前確定聯(lián)動(dòng)軸相對(duì)位置的方法。

背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)專利公開(kāi)號(hào)：CN1907615A，公開(kāi)了一種能虛擬中心距的環(huán)面蝸桿數(shù)控機(jī)床，該機(jī)床具有四個(gè)可聯(lián)動(dòng)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)?？梢詫?shí)現(xiàn)以小中心距的機(jī)床加工大中心距凹、凸環(huán)面蝸桿。造價(jià)降低,結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小。該機(jī)床配以不同的附件,可分別用于車削、銑削、磨削加工,功能強(qiáng)。國(guó)內(nèi)專利公開(kāi)號(hào)：CN102107300A，公開(kāi)了一種四聯(lián)動(dòng)環(huán)面蝸桿數(shù)控車磨復(fù)合機(jī)床及其加工方法，一次裝夾即可完成兩側(cè)齒面的切削、修型及入口出口的倒坡修緣。上述兩種方法都從理論上論述了四軸聯(lián)動(dòng)加工的原理，但是沒(méi)有指出加工前如何實(shí)現(xiàn)四聯(lián)動(dòng)軸位置的匹配。四聯(lián)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)軌跡需要根據(jù)蝸桿參數(shù)、機(jī)床參數(shù)和四聯(lián)動(dòng)軸的初始定位關(guān)系來(lái)確定。加工前需要對(duì)四聯(lián)動(dòng)軸進(jìn)行定位，使砂輪頂部與蝸桿齒根相接觸，砂輪產(chǎn)形面與齒面相接觸，從而避免程序運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)干涉。磨削蝸桿后砂輪不可避免的存在磨損。為保證基圓半徑正確，砂輪產(chǎn)形面磨損后有補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，但是砂輪邊緣磨損后，無(wú)砂輪半徑補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。所以每次磨削前需確定轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)半徑。對(duì)于接觸面不好的蝸輪副，需要對(duì)蝸桿進(jìn)行修磨。此時(shí)的蝸桿出入口進(jìn)行了修緣，已不是理論齒形。若以出入口為準(zhǔn)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)軸定位，在程序執(zhí)行中就會(huì)出現(xiàn)磨削量過(guò)大現(xiàn)象，導(dǎo)致蝸桿過(guò)熱，砂輪磨損加劇甚至破損。本發(fā)明解決了上述問(wèn)題，適用于任何型號(hào)的環(huán)面蝸桿，降低了加工前的調(diào)試準(zhǔn)備時(shí)間，有效避免了機(jī)床干涉。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出無(wú)需考慮砂輪半徑的多軸聯(lián)動(dòng)磨削前的聯(lián)動(dòng)軸定位方法。本發(fā)明所涉及的多軸聯(lián)動(dòng)加工裝置，環(huán)面蝸桿(2)夾持在頂尖(1)和主軸(3)之間，磨削頭(5)、回轉(zhuǎn)臺(tái)(6)、大滑臺(tái)(7)、小滑臺(tái)(8)為機(jī)床的主要部件。砂輪產(chǎn)形面(4)為砂輪的工作面。該方法包括下述流程，記蝸桿回轉(zhuǎn)軸線和砂輪產(chǎn)形面轉(zhuǎn)動(dòng)中心構(gòu)成的平面為中間平面。在中間平面內(nèi)O’為機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)、O0為基圓圓心、O1為蝸桿中心、O2為回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)中心、O3為砂輪產(chǎn)形面轉(zhuǎn)動(dòng)中心、a為蝸桿的中心距、rb為基圓半徑、Rf1為蝸桿齒根圓弧半徑，L1為軸承檔兩端軸肩距離、l為軸承檔直徑。機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)O’到蝸桿回轉(zhuǎn)軸的距離為L(zhǎng)，L為機(jī)床參數(shù)。記O1的坐標(biāo)為(XO1，ZO1)，則XO1＝-L。在機(jī)床設(shè)計(jì)過(guò)程中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)砂輪產(chǎn)形面垂直于蝸桿軸向時(shí)Y向坐標(biāo)為零。把砂輪產(chǎn)形面調(diào)至豎直位置；轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)使Y軸回零；移動(dòng)大小滑臺(tái)把砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)邊緣移至K點(diǎn)，使砂輪邊緣和蝸桿軸承檔相接觸，砂輪產(chǎn)形面與軸承檔端面接觸。砂輪上電轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)邊緣和砂輪產(chǎn)形面均見(jiàn)火花時(shí)，記回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)中心O2的坐標(biāo)為(XO2,ZO2)，則完成第一步定位：當(dāng)回轉(zhuǎn)臺(tái)位于D點(diǎn)時(shí)，其相對(duì)于基圓圓心O0點(diǎn)的坐標(biāo)為：插補(bǔ)半徑：根據(jù)砂輪產(chǎn)形面運(yùn)動(dòng)軌跡可知，存在著一位置，砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)邊緣在O0O1連線上P'點(diǎn)，回轉(zhuǎn)臺(tái)位于B點(diǎn)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)原理:∠PO0P'＝∠DO0B(5)則B點(diǎn)坐標(biāo)為：調(diào)整磨削頭使砂輪產(chǎn)形面傾斜角β。運(yùn)行程序X、Y、Z三軸運(yùn)動(dòng)，使回轉(zhuǎn)臺(tái)位于A點(diǎn)，砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)邊緣位于S點(diǎn)。沿X負(fù)方向移動(dòng)小滑臺(tái)，使砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)邊緣靠近蝸桿，再轉(zhuǎn)動(dòng)C軸，使砂輪產(chǎn)形面靠近左側(cè)齒面。交替調(diào)整X、C軸，最終使回轉(zhuǎn)臺(tái)位于B點(diǎn)，砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)邊緣位于P’點(diǎn),砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)邊緣與蝸桿齒根相接觸，砂輪產(chǎn)形面與齒面相接觸，實(shí)現(xiàn)了蝸桿轉(zhuǎn)角與其它三軸的位置的匹配，完成第二步定位。記此時(shí)的C軸坐標(biāo)為CB，并把其輸入到程序中。這樣就完全確定了四軸的位置關(guān)系。磨削前已經(jīng)進(jìn)行了齒面螺旋槽的粗切。在加工前通過(guò)定位的方法確定轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)半徑。蝸桿中心Z向坐標(biāo)和和轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)半徑，同步確定。X、Z、Y三軸參數(shù)確定后再進(jìn)行C軸定位。以蝸桿中間齒面為準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)參數(shù)標(biāo)定。中間平面內(nèi)機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)到蝸桿回轉(zhuǎn)軸的距離作為參數(shù)輸入程序。對(duì)出入口修緣后的蝸桿同樣適用。本發(fā)明的有益效果是:實(shí)現(xiàn)四聯(lián)動(dòng)軸位置的快速定位，有效避免機(jī)床干涉。減少機(jī)床調(diào)整時(shí)間，提高加工效率。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的磨削加工示意圖。圖2為本發(fā)明的第一步定位示意圖。圖3為本發(fā)明的第二步定位示意圖。圖中：1、頂尖，2、環(huán)面蝸桿，3、主軸，4、砂輪產(chǎn)形面，5、磨削頭，6、回轉(zhuǎn)臺(tái)，7、大滑臺(tái)，8、小滑臺(tái)。具體實(shí)施方式如圖1-3所示，以中心距a＝125mm，速比i＝40、基圓半徑rb＝40mm、蝸桿齒根圓弧半徑Rf1＝103.87mm，軸承檔兩端軸肩距離L1＝154mm,軸承檔直徑l＝45mm的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿為例。機(jī)床參數(shù)L＝130mm,則X01＝-130mm。把砂輪產(chǎn)形面調(diào)至豎直位置，轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)使Y軸回零，移動(dòng)大小滑臺(tái)把砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)邊緣移至K點(diǎn)，使砂輪邊緣和蝸桿軸承檔相接觸，砂輪產(chǎn)形面與軸承檔端面接觸。砂輪上電轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)邊緣和砂輪產(chǎn)形面均見(jiàn)火花時(shí)，記錄回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)中心O2的坐標(biāo)XO2＝112,ZO2＝340mm。則：ZO1＝263mm，r＝219.5mm，ro＝129.95mm。于是YB＝22.65°，ZB＝178.47mm，XB＝93.70mm。調(diào)整磨削頭使砂輪產(chǎn)形面傾斜角β＝9°。運(yùn)行程序X、Y、Z三軸聯(lián)動(dòng)，使回轉(zhuǎn)臺(tái)位A點(diǎn)，砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)邊緣位于S點(diǎn)，此時(shí)坐標(biāo)XB＝143.70mm，YB＝22.65°，ZB＝178.47mm。沿X負(fù)方向移動(dòng)小滑臺(tái)，使砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)邊緣靠近蝸桿，再轉(zhuǎn)動(dòng)C軸，使砂輪產(chǎn)形面靠近左側(cè)齒面。交替調(diào)整X、C軸，最終使XB＝93.70mm，砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)邊緣與蝸桿齒根相接觸，再轉(zhuǎn)動(dòng)C軸砂輪產(chǎn)形面與齒面相接觸，則實(shí)現(xiàn)了蝸桿轉(zhuǎn)角與其它三軸的位置的匹配。記此時(shí)的C軸坐標(biāo)為CB，并把其輸入到程序中。這樣就完全確定了四軸的位置關(guān)系，重新運(yùn)行程序進(jìn)行多軸聯(lián)動(dòng)磨削加工。