一种面齿轮磨齿方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103264198A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103264198103264198A(43)申请公布日2013.08.28(21)申请号201310163500.2(22)申请日2013.05.07(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)发明人毛世民曾新宇(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.B23F5/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图5页附图5页(54)发明名称一种面齿轮磨齿方法(57)摘要本发明公开了一种面齿轮磨齿方法，所述面齿轮固定安装在机床C轴旋转轴上，所述机床C轴旋转轴安装在机床X轴上，所述机床X轴安装在机床水平床身上；对面齿轮进行磨齿的砂轮安装在机床A轴摆动轴上，所述机床A轴摆动轴安装在机床Z轴上，所述机床Z轴安装在机床Y轴上，所述机床Y轴安装在机床竖直床身上；工作时，机床X轴、Y轴、Z轴在三个方向同时做平移运动，面齿轮随机床C轴旋转轴绕自身轴线旋转，所述砂轮随机床A轴摆动轴而摆动，同时，砂轮绕自身轴线旋转。CN103264198ACN10326498ACN103264198A权利要求书1/1页1.一种面齿轮磨齿方法，其特征在于：所述面齿轮固定安装在机床C轴旋转轴上，所述机床C轴旋转轴安装在机床X轴上，所述机床X轴安装在机床水平床身上；对面齿轮进行磨齿的砂轮安装在机床A轴摆动轴上，所述机床A轴摆动轴安装在机床Z轴上，所述机床Z轴安装在机床Y轴上，所述机床Y轴安装在机床竖直床身上；工作时，机床X轴、Y轴、Z轴在三个方向同时做平移运动，面齿轮随机床C轴旋转轴绕自身轴线旋转，所述砂轮随机床A轴摆动轴而摆动，同时，砂轮绕自身轴线转动。2.如权利要求1所述的一种面齿轮磨齿方法，其特征在于：所述砂轮在绕自身轴线转动的同时，绕着虚啮合的圆柱齿轮轴线摆动，且摆动过程中，砂轮磨削面始终与圆柱齿轮渐开线齿面相切。3.如权利要求2所述的一种面齿轮磨齿方法，其特征在于：所述机床A轴摆动轴和机床C轴旋转轴转动过程中满足如下关系：其中，Ns与Nf分别为虚啮合直齿轮与面齿轮的齿数，φs为直齿轮的转角，θs为齿面渐开线展角，θos为基圆齿槽半角，A表示加工时机床A轴的转角，而C表示机床C轴的转角。4.如权利要求1所述的面齿轮磨齿方法，其特征在于：所述砂轮在摆动的同时还沿面齿轮上选取的移动路径平移，所述移动路径是圆柱齿轮包络的面齿轮上与圆柱齿轮接触线上选取的点连接形成。5.如权利要求4所述的面齿轮磨齿方法，其特征在于：所述砂轮移动时，其径线依次通过移动路径上的各点，所述径线为砂轮磨削面圆心与砂轮磨削面上深入齿槽最低点之间的连线。6.如权利要求4所述的面齿轮磨齿方法，其特征在于：选取所述移动路径的各点时，满足关系R-R0-k(H0-H)=0，其中，K为常数，（R0，H0）为移动路径起始点旋转投影坐标，起始点为面齿轮的齿顶的最外端点，坐标原点为虚啮合的圆柱齿轮与面齿轮的轴线交点，（R，H）为移动路径上任一点的旋转投影坐标。7.如权利要求1至6中任意一项所述的面齿轮磨齿方法，其特征在于：磨齿时，首先对面齿轮各齿左齿面逐一进行磨齿，待所有左齿面加工完之后，再对剩余的右齿面依次加工。8.如权利要求1至6中任意一项所述的面齿轮磨齿方法，其特征在于：所述砂轮（2）与面齿轮（1）是线接触。2CN103264198A说明书1/4页一种面齿轮磨齿方法技术领域：[0001]本发明涉及一种齿轮加工方法，特别涉及一种面齿轮磨齿方法。背景技术：[0002]面齿轮传动是圆柱齿轮与锥齿轮啮合实现相交或相错轴之间的一种传动。与锥齿轮相比，面齿轮传动具有重合度大、稳定性好、震动小、易于安装、结构紧凑、制造成本低等优点。尤其在航空领域，面齿轮传动在减速器中的应用表现突出，国外已将其成功用于直升机传动系统。[0003]目前国内对面齿轮的加工方法大多为插齿加工，加工出的面齿轮精度较低，承载能力较差，不能满足航空器械的传动要求，为了提高面齿轮综合传动性能，一般需对面齿轮进行热处理，热处理后的齿面会变形且硬度很高，需要磨齿加工。对于面齿轮磨齿加工，国内外有蜗杆砂轮磨削方法，成形砂轮磨齿法和格里森公司的Coniface磨齿法。[0004]图1是蜗杆砂轮磨削加工，蜗杆砂轮齿面法向截形与面齿轮配对圆柱齿轮的轴向截形一样，面齿轮与蜗杆砂轮按一定速比转动，蜗杆砂轮如同圆柱齿轮渐开线齿面包络出面齿轮，为了加工整个齿宽方向齿面，蜗杆砂轮还需沿齿宽方向做进给运动。由于是连续磨削其加工效率较高，但是蜗杆砂轮形状复杂，价格昂贵且修正费时耗力。[0005]图2是成形砂轮磨齿加工，成形砂轮法向截面轮廓与对应