提高齒輪加工精度的方法通常有兩種，一種是提高機(jī)床本身的制造精度，另一種是采用誤差補(bǔ)償來提高機(jī)床的加工精度。
齒輪加工誤差是由機(jī)床-刀具-工件系統(tǒng)中存在誤差而引起的，因此要提高齒輪的加工精度，必須分析引起誤差的各種因素，采取有效措施才能減少加工誤差。機(jī)床在齒輪加工過程中起著重要作用，對其加工工件的精度有著直接影響。提高機(jī)床本身的制造精度在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上未必可行，而且往往解決不了因工件安裝、刀具與工件系統(tǒng)受力、熱、磨損等產(chǎn)生的加工誤差。因此，通過補(bǔ)償控制來提高齒輪加工精度應(yīng)該是經(jīng)濟(jì)可行的。
在滾齒機(jī)進(jìn)行加工之前應(yīng)做好以下工作：
�。�1）由于齒坯的加工精度對齒輪加工、檢驗(yàn)和安裝精度影響很大，因此對齒坯工藝基準(zhǔn)面加工精度應(yīng)嚴(yán)格控制，必須按GB10095-88新標(biāo)準(zhǔn)對齒坯要求公差作具體規(guī)定。
�。�2）切齒前的工序工藝要求：齒坯基準(zhǔn)面的精度對齒輪精度影響很大，因此對齒坯加工工藝應(yīng)嚴(yán)格控制。對帶軸齒輪齒坯，最好兩端留中心孔，兩端頂上車削，從工藝上保證外圓柱面與基準(zhǔn)面軸線同心。對較大的帶軸齒輪，一端留有中心孔，其外圓柱面因在一次裝卡中形成。這樣可使切齒時的齒坯幾何偏心為最小。對于帶孔的齒輪齒坯，工藝應(yīng)規(guī)定在一次裝卡中，內(nèi)孔外圓和端面一刀下，并將一刀下的端面做好記號，作為切齒時的安裝基準(zhǔn)。
�。�3）切齒時齒坯的安裝：齒坯安裝必須嚴(yán)格按照工藝規(guī)定基準(zhǔn)面進(jìn)行，其找正誤差應(yīng)做到盡可能小，防止幾何偏心。
�。�4）機(jī)床分度蝸輪副的調(diào)整：有條件時應(yīng)對機(jī)床的分度蝸輪付進(jìn)行定期調(diào)整，機(jī)床分度蝸輪的制造精度不能改變，但其安裝偏心，蝸桿軸向串動和徑向振擺可以調(diào)整，調(diào)整后可以減小運(yùn)動偏心造成的切向誤差和齒形誤差。
�。�5）刀具的刃磨和安裝：刀具的刃磨一般用滾刀磨床，使其前角為零，以減小齒形誤差。對于刀具的安裝，應(yīng)嚴(yán)格控制其徑向跳動和軸向串動，以減小齒形誤差。
做好了這些工作我們再采取誤差補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行誤差補(bǔ)償就能收到良好的效果。誤差補(bǔ)償系統(tǒng)主要由微機(jī)、步進(jìn)電動機(jī)、減速器、光電編碼器等組成。系統(tǒng)以測得的齒距累積誤差作為補(bǔ)償信號，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后按照所建立的數(shù)學(xué)模型在微機(jī)中產(chǎn)生相應(yīng)的補(bǔ)償控制信號。該信號與光電編碼器信號、工作臺零位信號同一時刻進(jìn)入MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，通過步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、步進(jìn)電動機(jī)、減速器再進(jìn)入機(jī)床差動鏈、分齒鏈到工作臺，產(chǎn)生補(bǔ)償運(yùn)動。補(bǔ)償控制中，光電編碼器的角位移脈沖信號經(jīng)接口電路送入單片機(jī)系統(tǒng)，作為啟動A/D轉(zhuǎn)換的信號。在軟件方面，采用逐點(diǎn)補(bǔ)償?shù)姆椒�，即將測得的左右齒廓齒距累積誤差換算為角度誤差信號，經(jīng)一系列處理后，在單片機(jī)中建立誤差修正表。補(bǔ)償時，每到一個補(bǔ)償點(diǎn)，根據(jù)該點(diǎn)誤差修正量，由單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)的修正脈沖，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)使工作臺帶動工件產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)動，以實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)點(diǎn)的補(bǔ)償修正。
我們對比采用誤差補(bǔ)償系統(tǒng)補(bǔ)償前后的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：采用滾齒加工誤差補(bǔ)償系統(tǒng)可使被加工齒輪的運(yùn)動精度由補(bǔ)償前的9-10級穩(wěn)定提高到補(bǔ)償后的7-8級，個別齒輪可達(dá)5-6級，提高精度2級以上；工作平穩(wěn)性精度由補(bǔ)償前的7級精度穩(wěn)定提高到補(bǔ)償后的5級精度，提高精度2級。兩項(xiàng)精度指標(biāo)的誤差補(bǔ)償效果均達(dá)到40%-70%以上，提高精度等級2-4級，補(bǔ)償效果十分明顯。
滾齒加工誤差補(bǔ)償系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、成本低廉、運(yùn)行穩(wěn)定、補(bǔ)償效果明顯等特點(diǎn)，為利用和改造舊滾齒機(jī)提供了一條有效的解決途徑。該誤差補(bǔ)償系統(tǒng)不僅適用于汽車、機(jī)床等行業(yè)中使用的中小齒輪，而且對于目前廣泛使用的硬齒面刮削加工亦具有現(xiàn)實(shí)意義，尤其是對于以滾齒為最終工序的大型齒輪及精密蝸輪的加工意義更巨大。該系統(tǒng)的原理亦可應(yīng)用于如磨齒機(jī)等具有傳動要求的其它機(jī)床上，為充分挖掘機(jī)床的潛力及舊機(jī)床的改造提供了一條經(jīng)濟(jì)而有效的途徑。
