一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法.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CN106312748A(43)申请公布日2017.01.11(21)申请号201610729910.2(22)申请日2016.08.25(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人洪军贾康万少可樊利军(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人李宏德(51)Int.Cl.B24B19/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法(57)摘要本发明一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法，将螺旋内齿圈拉刀精切段加工明确的划分为螺旋齿槽的开粗、台阶型切削齿的粗加工、台阶型切削齿的精加工和非零度后角切削齿的铲背4个阶段，优化了螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿磨削加工的工艺流程和每一工序相应的砂轮走刀路径模式；便于生产进度的组织和工序质量的检查及合理的加工余量分配，并能够清晰安排所需工装、砂轮和对应加工代码。所划分的4个工艺阶段从根本上抓住了螺旋内齿圈拉刀精切段逐步成型的几何特征和工艺基准，每一阶段都采用相同的对刀点，消除了再对刀的误差引入，非常便于加工精度的维护。CN106312748ACN106312748A权利要求书1/2页1.一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，齿槽粗加工阶段；对工件毛坯的齿槽采用渐开线廓形的砂轮进行磨削，直到齿槽的廓形与最后一排切削齿对应的渐开线廓形一致；加工得到齿槽的基本形状，并作为之后加工工序的对刀基准；步骤2，台阶结构的粗加工阶段；采用砂轮在齿槽中心往复磨削，同时每一次磨削行程都在齿槽的宽度方向施加微量旋转进刀量，对每一齿槽中两侧切削刃的台阶型结构进行逐层的材料去除，得到每一齿槽中两侧呈台阶状结构分布的切削刃；步骤3，台阶结构的精加工阶段；将砂轮从齿槽后方向前方按照一侧切削齿的台阶结构进行磨削，直至完成设计精度要求；然后采用同样的砂轮走刀方式进行同一齿槽另一侧所有切削齿侧面的磨削；步骤4，铲背阶段；采用根据切削齿后角修正过的螺旋渐开面对应磨削廓形的砂轮，在每一齿槽中对所有有非零度后角的切削齿从后向前的进行侧面磨削。2.根据权利要求1所述的一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法，其特征在于，步骤4中，磨削行程根据切削齿后角修正过的螺旋路径进行，而在齿槽中每齿位置的切换根据原始螺旋路径进行。3.根据权利要求1所述的一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法，其特征在于，步骤1中具体的加工范围和砂轮走刀路径模式如下，1.1采用标准渐开线对应砂轮磨削廓形；使用往复磨削行程，磨削行程完全贯穿整个螺旋内齿圈拉刀精切齿段；每一行程的前方位置或后方位置或前方和后方位置，在径向向下进刀，直到最后一排齿的渐开线廓形到达设计精度要求；1.2然后抬起砂轮，切换到相邻齿槽重复执行前述磨削过程；直至所有齿槽都完成加工，则结束渐开线廓形齿槽粗加工。4.根据权利要求1所述的一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法，其特征在于，步骤2中具体的加工范围和砂轮走刀路径模式如下，2.1采用准渐开线对应砂轮磨削廓形；以螺旋内齿圈拉刀精切段齿槽的前端作为原点，砂轮径向进入当前齿槽，直到砂轮廓形与最后一排切削齿的渐开线廓形一致的位置；2.2对应每一个切削齿的拉削加工余量，砂轮绕螺旋内齿圈拉刀进行微量的旋转，完成廓形磨削的砂轮进刀；2.3砂轮从前向后进行磨削，一直运动到绕当前轴向回转进给量对应的切削齿前方停止；然后砂轮返回螺旋内齿圈拉刀精切段的前端；2.4循环执行步骤2.2和2.3，继续施加适当的旋转进刀量，完成对应切削齿廓形磨削的砂轮进刀，并进行螺旋路径的磨削；2.5当前切削齿的当前侧切削刃磨削达到精度要求后，下一次磨削行程缩短到该齿的前一个齿；如此循环直至当前齿槽一侧的所有切削齿的侧面都完成磨削，2.6采用同样的如步骤2.1到2.6所述的砂轮走刀方式对当前齿槽的另一侧进行磨削；2.7当该齿槽磨削完成后，砂轮沿径向抬起至完全退出，然后切换到相邻的齿槽进行重复步骤2.1到2.6的磨削走刀方式，至到所有齿槽都得到加工，完成台阶结构粗加工。5.根据权利要求4所述的一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法，其特征在于，步骤2.3中，磨削过程中砂轮与当前轴向回转进给量对应的切削齿无干涉，并且完成2CN106312748A权利要求书2/2页该切削齿前一齿侧面的成型磨削。6.根据权利要求1所述的一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法，其特征在于，步骤3中具体的加工范围和砂轮走刀路径模式如下，3.1采用准渐开线对应砂轮磨削廓形，以螺旋内齿圈拉刀精切段前端面的齿槽中心位置处为局部原点；砂轮保持在齿