齿轮重复加工中的相位误差补偿技术研究*

何英武，梅江平，陈光锋

(1.天津大学 机械工程学院，天津 300354；2.广州数控设备有限公司，广东 广州 510535)

0 引 言

齿轮作为机械工业重要的基础件，广泛应用于汽车、轮船、发电设备、风电装置、轨道交通、机器人、航空航天、军事工业等领域。如何提高齿轮的加工精度，并且满足齿轮不同应用场景的重复加工一直以来都是齿轮加工领域的难点问题。

国内众多学者对如何控制齿轮加工误差进行了深入的理论研究，建立了电子齿轮箱的理论误差控制模型。吴路路[1]提出了轮廓误差补偿控制，将轮廓误差进行了解耦计算，然后再将轮廓误差的分量值补偿到各伺服轴，实现了轮廓误差补偿；王静[2]提出了基于CTC优化的双层轮廓误差补偿算法；田晓青等[3]构建了电子齿轮箱的理论模型，详细分析了数控系统的数据传输过程；马进群[4]在华中8型专用数控系统上开发了电子齿轮控制模块。

这些学者提出的控制模型对工程应用有一定的指导作用，但这些理论模型主要从理论上估算误差，理论模型的复杂性和跟实际应用场景的差异性，使其在工程实践上的应用受到限制。为此，需要研究实用性的齿轮加工误差控制方法。

本文对影响齿轮重复加工的跟踪误差、耦合误差等因素进行研究，并结合齿轮重复加工的应用需求，对耦合误差的构成和耦合误差对轮廓精度的决定性影响及相关误差补偿方法进行归纳，提出通过实时相位误差反馈来对耦合误差进行实时补偿的齿轮加工控制系统模型，开发一种新的相位误差动态闭环补偿技术。……