一种窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法.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CN111687495A(43)申请公布日2020.09.22(21)申请号202010450173.9(22)申请日2020.05.25(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人郭文超毛世民(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人李红霖(51)Int.Cl.B23F7/00(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图2页(54)发明名称一种窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法(57)摘要本发明公开了一种窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法，属于人字齿轮加工领域。一种窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法，包括：1)基于人字齿轮参数，计算基圆齿槽半角σb；2)基于σb计算人字齿轮的齿顶的法向槽宽Srdna′，和人字齿轮齿根渐开线起点的法向槽宽Srdnf′；3)基于Srdna′和Srdnf′，选取粗切圆柱立铣刀刀具；4)将刀具沿齿轮半径方向阶梯进刀，在齿宽方向刀具沿齿槽一侧切削再沿齿槽另一侧返回，完成一个切削循环，即完成单层切削；重复阶梯进刀，直到粗切槽宽小于刀具的直径，完成刀具的最大切深；利用刀具进行分齿加工，直至所有齿槽均切到刀具最大切深；更换下一把刀具进行切削，切削方式与上把刀具的相同，直至所有刀具完成切削，完成粗切。CN111687495ACN111687495A权利要求书1/3页1.一种窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法，其特征在于，包括以下步骤：1)基于人字齿轮参数计算基圆齿槽半角σb；2)基于基圆齿槽半角σb，计算人字齿轮的齿顶的法向槽宽Srdna′和人字齿轮齿根渐开线起点的法向槽宽Srdnf′；3)基于Srdna′和Srdnf′，选取粗切圆柱立铣刀刀具；4)将刀具沿齿轮半径方向阶梯进刀，在齿宽方向刀具沿齿槽一侧切削再沿齿槽另一侧返回，完成一个切削循环，即完成单层切削；重复阶梯进刀，直到粗切槽宽小于所述刀具的直径，完成所述刀具的最大切深；利用所述刀具进行分齿加工，直至所有齿槽均切到所述刀具最大切深；更换下一把刀具进行切削，切削方式与上把刀具的相同，直至所有刀具完成切削，完成粗切。2.根据权利要求1所述的窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法，其特征在于，步骤1)的具体过程为：101)获取人字齿轮的以下参数齿数z，螺旋角β，名义端面压力角αt，分度圆直径dp，分度圆法向齿厚Spn，齿顶圆直径da，渐开线起点直径df，粗加工余量Δf；102)计算基圆齿槽半角σb3.根据权利要求2所述的窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法，其特征在于，步骤2)中齿轮齿顶的法向槽宽Srdna′计算过程为：其中，αta为齿顶端面压力角，σa为齿廓顶点齿槽半角，βa为齿顶螺旋角。4.根据权利要求2所述的窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法，其特征在于，步骤2)人字齿轮齿根渐开线起点的法向槽宽Srdnf′的计算过程为：2CN111687495A权利要求书2/3页其中，αtf为齿廓渐开线起点的端面压力角，σf为齿廓渐开线起点的齿槽半角，βf为齿廓渐开线起点的螺旋角。5.根据权利要求4所述的窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法，其特征在于，步骤3)的具体过程为：设两个基准值dmax＝Srdna′/2、dmin＝Srdnf′/2，则RT1刀具直径dRT1范围为：dmax≤dRT1<2dmax；RT3刀具直径dRT3的范围为：若2dRT3≥dRT1，则不需要RT2刀具；否则，RT2刀具直径dRT2范围为：6.根据权利要求5所述的窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法，其特征在于，步骤4)中刀具中心偏置量Δx的计算过程为：若刀具公称直径为DC，刀尖平面对应的齿轮-直径为dx位置的刀具中心偏置量Δx，通过以下计算得到：其中，αtx为齿廓X点的端面压力角，σx为齿廓X点的齿槽半角，βx为齿廓X点的螺旋角，Srdnx′为齿廓X点的法向槽宽。7.根据权利要求1所述的窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法，其特征在于，步骤2)中，当人字齿轮的齿数z少于15齿时，人字齿轮齿根渐开线起点的法向槽宽Srdnf′为基圆法向槽宽。8.根据权利要求1所述的窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法，其特征在于，在步骤4)3CN111687495A权利要求书3/3页中，阶梯进刀的单次进刀深度不超过2mm。9.根据权利要求1所述的窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法，其特征在于，在步骤4)中，分齿加工采用邻齿分度或跨齿分度。4CN111687495A说明书1/6页一种窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法技术领域[0001]本发明属于人字齿轮加工领域，尤其是一种窄空刀槽人字齿轮阶梯进刀粗切方法。背景技术[0002]斜齿轮的承载能力和运动平稳性均显著地优于直齿轮，但随着螺旋角增大，轴向啮合力迅速加大，进而不得