在行星齿轮传动系统中,双联太阳轮的设计旨在连接或驱动两个行星排,其加工精度对系统的动力分流、载荷均载和传动平稳性起着决定性作用。传统加工方法在保证双联齿轮的同轴度、齿距累积精度以及两齿轮组的相位关系上面临挑战。晋江华齿通过引入先进数控磨齿技术与开发集成式在线测量补偿系统,在双联太阳轮的精密制造领域取得了显著进展。
一、高刚度数控磨齿设备的精密控制
为实现双联太阳轮的高精度要求,晋江华齿配备了具备双主轴同步控制功能的专用数控磨齿机。该设备能够在一道装夹工序中,完成两个太阳轮齿形的连续精密磨削,从根本上消除了二次装夹可能带来的同轴度误差。通过对砂轮轴、工件轴以及机床各运动轴进行热误差补偿和动态刚度优化,确保了在长时间磨削过程中机床精度的稳定性。配合超硬CBN(立方氮化硼)成型砂轮的应用,不仅提升了磨削效率,更因其极低的磨损率,保证了批量生产中齿形的一致性,将齿形误差稳定控制在3微米以内。
二、在线测量与实时补偿技术的融合
在磨削过程中,齿距累积误差是影响传动平稳性的关键。晋江华齿创新性地将高精度激光测头集成于磨齿机内部,实现了对工件齿距的在线非接触式测量。该系统能在磨削过程中实时采集数据,并通过闭环控制系统,对工件轴的分度角度进行动态微调补偿。这一技术有效克服了机床传动链误差和环境扰动的影响,成功将双联太阳轮的齿距累积误差控制在8微米以下,达到了ISO 5级精度水平,显著降低了齿轮传动的周期性误差和振动噪音。
三、独创的“先分度,后磨削”复合工艺
针对双联太阳轮两个齿轮组之间需要保持精确相位关系的要求,晋江华齿开发了一套独特的分度定位与相位控制工艺。在粗加工阶段,就在两个齿轮的基准端面上加工出高精度的定位销孔。在精磨前,利用这些销孔和专用工装进行预定位,确保两个齿轮组的初始相位正确。随后,在数控磨齿机上,通过程序精确控制两个齿轮的磨削起始点,从而在微观上校正并锁定其相位关系。这套复合工艺使得加工效率提升了约40%,同时大幅降低了因相位误差导致的系统振动和偏载风险。