一种摆线齿锥齿轮加工方法.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(10)申请公布号CNCN103692025103692025A(43)申请公布日2014.04.02(21)申请号201310659836.8(22)申请日2013.12.06(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)发明人毛世民郭文超(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人蔡和平(51)Int.Cl.B23F9/08(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图3页附图3页(54)发明名称一种摆线齿锥齿轮加工方法(57)摘要本发明公开了一种摆线齿锥齿轮加工方法，包括：(1)确定产形轮基本参数；(2)确定形成产形轮齿面的运动；(3)确定产形轮展成齿轮的运动；(4)对产形轮展成齿轮的运动进行修正；(5)完成对被加工齿轮的展成。本发明相对于Klingelnberg方法，刀盘结构大为简化，不需十字滑块机构，刚性提高；相对于Oerlikon方法，不需刀倾机构，机床结构大为简化，刚性提高；可以在无刀倾摇盘类锥齿轮铣齿机上加工摆线齿锥齿轮和准双曲面齿轮；齿面修正不引起机床和刀具的附加调整；可以实现齿面接触斑点的位置、大小和形状的二阶预控；可以实现要求的传递误差的二阶预控；也可以加工出理论上完全共轭的摆线齿锥齿轮副。CN103692025ACN1036925ACN103692025A权利要求书1/2页1.一种摆线齿锥齿轮加工方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、确定产形轮基本参数：包括齿数、中点半径和中点螺旋角；（2）、确定产形轮与刀具转角之比；（3）、确定产形轮角速度与被加工齿轮角速度的比；（4）、对产形轮展成齿轮的运动进行修正；（5）、完成对被加工齿轮的展成。2.根据权利要求1所述的一种摆线齿锥齿轮加工方法，其特征在于，被加工齿轮的展成过程中所采用的刀具为整体式刀盘，该整体式刀盘上设有若干对内刀和外刀；内刀和外刀采用圆弧切削刃；外刀齿形角与被加工齿轮凹面的法向压力角相同，内刀齿形角与被加工齿轮凸面的法向压力角相同。3.根据权利要求1所述的一种摆线齿锥齿轮加工方法，其特征在于，步骤（1）中产形轮齿数为zp，其计算公式为：z1为小轮齿数，z2为大轮齿数；θk为齿轮副节锥角修正量，δ01为小轮节锥角，δ02为大轮节锥角。4.根据权利要求1所述的一种摆线齿锥齿轮加工方法，其特征在于，步骤（2）中产形轮与刀具转角之比为ipk，其计算公式为：z0为刀具头数；zp为产形轮齿数；步骤（3）中产形轮角速度与被加工齿轮角速度之比为ipi，其计算公式为：zi为被加工齿轮齿数；zp为产形轮齿数。5.根据权利要求1所述的一种摆线齿锥齿轮加工方法，其特征在于，步骤（4）中所述修正是在产形轮展成齿轮的同时控制切削深度，切深随展成角度变化而变化。6.根据权利要求1所述的一种摆线齿锥齿轮加工方法，其特征在于，步骤（4）中进行修正时，除保证参考点切深为理论值外，其余各处切深均较理论值增加。7.根据权利要求1所述的一种摆线齿锥齿轮加工方法，其特征在于，步骤（4）中对产形轮展成齿轮的运动进行修正，切深增量xb为展成角度的高次偶次多项式，实际切深h为切深理论值，为展成角度，n为偶数，cn为纵向鼓形修正系数。8.根据权利要求1所述的一种摆线齿锥齿轮加工方法，其特征在于，齿高方向的修正通过对产形轮齿高方向修正来实现，齿宽方向的修正通过在产形轮展成齿轮的运动中附加切深变化来实现。9.根据权利要求7所述的一种摆线齿锥齿轮加工方法，其特征在于，刀齿切削刃圆弧半径ρ和切深函数中的二阶C系数根据要求的齿轮副参考点的二阶接触参数计算，用高阶2CN103692025A权利要求书2/2页C系数对齿面进行倒角。10.根据权利要求1所述的一种摆线齿锥齿轮加工方法，其特征在于，步骤(5)具体包括以下步骤：首先，根据齿面包络精度要求，在需要的产形轮转角范围内优化确定一组产形轮转角位置数据，求出被加工齿轮的相应转角位置及附加切深增量数据；在每一个产形轮与被加工齿轮的优化位置，刀具切削深度不变，刀具和被加工齿轮按恒定速比转动，加工出被加工齿轮在该位置与产形轮啮合的部分齿面；刀具与被加工齿轮再运动到下一个相对位置，重复上述刀具和被加工齿轮的运动，直到完成所有优化确定的位置，就完成了被加工齿轮的展成。3CN103692025A说明书1/5页一种摆线齿锥齿轮加工方法技术领域：[0001]本发明涉及螺旋锥齿轮加工领域，具体为一种摆线齿锥齿轮加工方法。背景技术：[0002]摆线齿锥齿轮因其产形轮齿线为延伸外摆线而得名。该种齿轮为等高齿，采用平面产形轮连续分度(Face-hobbing)加工。摆线齿锥齿轮的加工方法主要有两种，分别是德国克林根贝尔格（Klin