一种螺旋锥齿轮加工方法.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CN106041224A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610682834.4(22)申请日2016.08.16(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人孙月海李小亨(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人李丽萍(51)Int.Cl.B23F9/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种螺旋锥齿轮加工方法(57)摘要本发明公开了一种螺旋锥齿轮的加工方法，其主要特征为，对于相互啮合的螺旋锥齿轮副中齿数较少的锥齿轮的加工，在其安装定位时，加工刀盘的轴线垂直于待加工齿轮的面锥母线，且在加工过程中需要在刀盘常规运动的基础上追加刀盘沿摇台轴线方向的进给运动。加工方法包括刀盘的对刀、齿轮坯件的定位和形成齿槽的刀盘切削运动。刀盘合成运动的构成包括：刀盘绕其自身轴线的旋转运动，刀盘与摇台具有相同角速度的旋转运动，刀盘沿着摇台旋转轴线方向的进给运动。齿轮坯件绕其自身轴线的旋转运动。当加工形成一个完整的齿槽后，对齿轮坯件进行分度，摇台带动刀盘旋转至初始对刀切削位置。重复上述切削过程直至将齿轮的全部齿槽加工完毕。CN106041224ACN106041224A权利要求书1/1页1.一种螺旋锥齿轮加工方法，其特征在于，对于相互啮合的螺旋锥齿轮副中齿数较少的螺旋锥齿轮，安装定位时，加工刀盘的轴线垂直于待加工齿轮的面锥母线；齿槽的加工过程中，刀盘还具有一个沿摇台轴线方向的进给运动。2.根据权利要求1所述螺旋锥齿轮加工方法，其特征在于，刀盘沿摇台轴线方向的进给运动的速度为v1，v1＝kbθc，其中，b为待加工齿轮的齿面宽；k为系数，k的取值范围在0～0.5之内；θc为齿轮展成起始至终止位置摇台摆过的角度，θc的取值范围在(π/9～π/6)rad之间。3.根据权利要求2所述螺旋锥齿轮加工方法，其特征在于，步骤如下：一、刀盘和齿轮坯件的安装：将刀盘(8)通过螺纹连接安装在机床的偏心鼓轮(13)上，将齿轮坯件(5)安装在机床的工件箱(14)上；二、刀盘的对刀及齿轮坯件的定位：首先，按照偏心角调整偏心鼓轮(13)在摇台(12)上的位置，然后，根据摇台角的大小在摇台分度盘上确定摇台(12)的相对位置，从而确定刀盘(8)的位置，以待加工齿轮的面锥角为依据，在床鞍分度盘上转动工件箱(14)实现齿轮坯件的定位，此时，刀盘(8)的轴线(7)垂直于待加工齿轮的面锥母线(9)；三、一个完整齿槽的切削加工：启动机床，刀盘(8)按以下运动的合成运动对齿轮坯件(5)进行切削，刀盘(8)绕其自身轴线(7)以角速度ωd进行旋转；刀盘(8)随着摇台(12)以与摇台相同的角速度ωc进行转动；刀盘(8)沿着摇台(12)的轴线(10)方向以速度v1做进给运动；与此同时，齿轮坯件(5)绕其自身轴线(6)以角速度ωp进行旋转，齿轮坯件(5)转过的角度为为螺旋锥齿轮当量齿轮的展角，δ为待加工齿轮的节锥角；四、当加工完一个完整的齿槽后，齿轮坯件(5)快速后退，摇台(12)改变旋转方向带动刀盘(8)返回到初始切削位置，而此时齿轮坯件(5)旋转方向则不改变；待工件转过某预定的整齿数zi后，重复步骤三，直至将齿轮的全部齿槽加工完毕，其中，zi为跳跃齿数，由机床结构决定，且与待加工齿轮齿数不能有公因数。4.根据权利要求3所述螺旋锥齿轮加工方法，其特征在于，所述机床为铣削加工机床。2CN106041224A说明书1/4页一种螺旋锥齿轮加工方法技术领域[0001]本发明属于螺旋锥齿轮的加工方法，具体涉及一种螺旋锥齿轮变性展成法的加工方法。背景技术[0002]螺旋锥齿轮由于其传动比大、重合度高，并且适合于交错轴间的动力传递，因此被广泛地应用于汽车制造、船舶制造等领域。其中，渐缩齿在其应用中占据着主要地位。然而传统加工方法在对渐缩齿制螺旋锥齿轮的齿面进行切齿加工时，为了同时加工出齿面和齿根曲面，大轮和小轮刀盘刀尖平面应该与大轮和小轮的根锥曲面相切，即大轮和小轮刀盘轴线应该分别垂直于各自轮坯的根锥母线。将加工好的大轮和小轮按啮合位置进行装配并画出它们各自的刀盘，可以看出此时两刀盘轴线并不平行，而是相交成一角度。这样便会使得加工出的两齿轮在啮合时，大轮和小轮沿节锥齿线方向上点的位置齿面，其法向压力角彼此不等，由此造成螺旋锥齿轮副的接触区在理论和实践中出现对角线接触这一不良现象。[0003]针对上述齿面啮合存在的对角线接触问题，格里森公司提出了螺旋成形加工法，即大轮采用螺旋成形法加工，而与其相配的小轮则采用展成法进行加工。所谓螺旋成形法，即切削加工大轮的过程中，大轮刀盘绕其自身轴线旋转的同时作轴向进给运动，而大轮轮坯则保持相对不动，因