一种内齿强力珩齿的全齿面修形方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108127195A(43)申请公布日2018.06.08(21)申请号201711434186.1(22)申请日2017.12.26(71)申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市包河区屯溪路193号(72)发明人韩江朱永刚夏链袁彬(74)专利代理机构合肥金安专利事务所34114代理人金惠贞(51)Int.Cl.B23F19/05(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种内齿强力珩齿的全齿面修形方法(57)摘要本发明涉及一种内齿强力珩齿的全齿面修形方法。该方法适用于数控内齿强力珩齿机，该珩齿机包括七个数控轴和内齿强力珩齿电子齿轮箱；在使用内齿强力珩齿电子齿轮箱的基础上，把轴交角轴A和珩磨轮支撑架旋转轴B的运动设置为沿工件齿轮的轴向进给轴Z2运动的多项式函数，对于被加工的修形齿轮，求解最优的多项式系数；在模数相同条件下，实现使用同一个金刚石修整轮对不同齿数和不同修形量的齿轮的全齿面修形加工。本发明实现内齿强力珩齿机可以灵活地通过各个运动轴的联动来对不同修形量的齿轮进行修形，而不需要针对一种工件齿轮制作出一种金刚石修整轮，从而使修形齿轮的研发和制造周期缩短50％～60％，降低生产成本，修形精度提高40％～50％。CN108127195ACN108127195A权利要求书1/2页1.一种内齿强力珩齿的全齿面修形方法，所述全齿面修形方法适用于数控内齿强力珩齿机，数控内齿强力珩齿机包括七个数控轴和内齿强力珩齿电子齿轮箱，七个数控轴分别为快速轴向进给轴Z1、轴向进给轴Z2、径向进给轴X、珩磨轮回转轴C1、工件回转轴C2、轴交角轴A和珩磨轮支撑架旋转轴B；其特征在于：在使用内齿强力珩齿电子齿轮箱的基础上，把轴交角轴A和珩磨轮支撑架旋转轴B的运动设置为沿工件齿轮的轴向进给轴Z2运动的多项式函数，对于被加工的修形齿轮，求解最优的多项式系数；在模数相同条件下，实现使用同一个金刚石修整轮对不同齿数和不同修形量的齿轮的全齿面修形加工。2.根据权利要求1所述的一种内齿强力珩齿的全齿面修形方法，其特征在于具体操作步骤如下：(1)珩磨轮齿面修整使用标准渐开螺旋面的金刚石修整轮对珩磨轮进行修整，将工件回转轴C2作为金刚石修整轮回转轴，金刚石修整轮回转轴和珩磨轮回转轴C1联动关系式如下：式中：φh为珩磨轮转角，单位为rad；φd为金刚石修整轮转角，单位为rad；Nd为金刚石修整轮的齿数，Nh为珩磨轮的齿数；完成珩磨轮齿面的修整；(2)建立珩削过程数学模型使用修整后的珩磨轮加工工件齿轮，工件回转轴C2不仅要和珩磨轮回转轴C1保持严格的联动关系，同时还要对沿工件齿轮的轴向进给轴Z2有所响应；工件回转轴C2、珩磨轮回转轴C1和工件齿轮的轴向进给轴Z2之间的联动关系如下：式中：φC1为工件齿轮的转角，单位为rad；φC2为珩磨轮的转角，单位为rad；FZ1为沿工件齿轮轴向进给距离，单位为mm；Ng为工件齿轮的齿数，Nh为珩磨轮的齿数；rpg为工件齿轮的分度圆半径，单位为mm；βg为工件齿轮的分度圆螺旋角，螺旋角右旋时βg＞0，螺旋角左旋时βg＜0，单位为度；轴交角轴A和珩磨轮支撑架旋转轴B的运动多项式为：式中：φA为轴交角轴A的转角，单位为rad；φB为珩磨轮支撑架旋转轴B的转角，单位为rad；Σgh为轴交角，单位为rad；bg为工件齿轮齿宽，单位为mm；λ1～λ8为根据被加工的修形齿轮所求的系数；(3)求敏感度矩阵将工件齿轮的左右齿面分别沿齿形和齿向方向分成5×9×2个网格点，通过依次将λ1～2CN108127195A权利要求书2/2页λ8的值减小0.001，求出工件齿轮的左右齿面上每个网格点的法向误差，从而得到全齿面误差对系数λ1～λ8的敏感度矩阵；(4)求最优的多项式系数根据敏感度矩阵，使用最小二乘法迭代求解最优的多项式系数λ1～λ8，对工件齿轮进行修形，完成工件齿轮的全齿面修形。3CN108127195A说明书1/7页一种内齿强力珩齿的全齿面修形方法技术领域[0001]本发明属于齿轮加工制造技术领域，特别涉及一种内齿强力珩齿的全齿面修形方法。背景技术[0002]内齿强力珩齿作为一种齿轮精加工工艺，被用来消除粗加工和热处理之后的齿轮误差。修形齿轮由于其低噪音和低振动的优点被广泛应用在齿轮传动中。内齿强力珩齿在加工修形齿轮时，需要制作出和被加工齿轮一样的金刚石修整轮，使用金刚石修整轮包络出珩磨轮的齿面，再使用珩磨轮加工出所需的修形齿轮。使用这种方法加工修形齿轮需要针对不同的工件齿轮制作不同的金刚石修整轮，一个金刚石修整轮只能对应加工一种修形齿轮；而金刚石修整轮的制作周期长，加工难度大，生产成本高，所以使用这种方法珩削修形齿轮严重制约了加工效率，提高了加