准双曲面齿轮摆辗加工装置及加工准双曲面齿轮的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103071741103071741B(45)授权公告日2015.01.21(21)申请号201310001069.1(22)申请日2013.01.04(73)专利权人河南科技大学地址471003河南省洛阳市涧西区西苑路48号(72)发明人邓效忠党立功邓静(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司41119代理人胡伟华(51)Int.Cl.B21H5/00(2006.01)审查员陈成权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称准双曲面齿轮摆辗加工装置及加工准双曲面齿轮的方法(57)摘要本发明涉及准双曲面齿轮摆辗加工装置及加工准双曲面齿轮的方法，包括安装于机床主轴上绕机床主轴公转、并绕自身轴线自转的摆辗头，机床主轴轴线与摆辗头的自转轴线之间的夹角为2度～15度，机床工作台上设置有用于在加工时安装待加工齿轮的回转工作台，回转工作台的轴线与待加工齿轮轴线重合，回转工作台能够准确分度以便对待加工齿轮进行逐个齿加工，回转工作台的回转轴线与机床主轴之间的夹角与待加工齿轮的根锥角互为余角，摆辗头上安装有齿形模具，齿形模具是由与待加工齿轮的齿形吻合的梯形截面绕摆辗头自转轴线旋转一周形成的环形回转体。本发明适于准双曲面齿轮的加工，所需的摆辗驱动力小，对装置冲击小，能够提高装置加工精度稳定性。CN103071741BCN10374BCN103071741B权利要求书1/1页1.准双曲面齿轮摆辗加工装置，包括安装于机床主轴上绕机床主轴公转、并绕自身轴线自转的摆辗头，其特征在于：所述机床主轴轴线与所述摆辗头的自转轴线之间的夹角为2度～15度，机床工作台上设置有用于安装待加工齿轮的回转工作台，所述回转工作台的轴线与待加工齿轮轴线重合，所述回转工作台能够准确分度以便对待加工齿轮进行逐个齿加工，所述回转工作台的回转轴线与所述机床主轴之间的夹角与待加工齿轮的根锥角互为余角，所述摆辗头上安装有齿形模具，所述齿形模具是由与待加工齿轮的齿形吻合的梯形截面绕摆辗头的自转轴线旋转一周形成的环形回转体，当机床主轴上安装的摆辗头绕机床主轴轴线公转并绕自身轴线自转时，对安装在回转工作台上的待加工齿轮进行加工。2.根据权利要求1所述的准双曲面齿轮摆辗加工装置，其特征在于：所述的回转工作台是数控转台或机械式转台。3.加工准双曲面齿轮的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，在回转轴线与待加工齿轮轴线重合的回转工作台上安装待加工齿轮，调节回转工作台回转轴线的倾斜角度，使机床的主轴轴线与回转工作台上装配的待加工齿轮轴线之间的夹角为待加工齿轮根锥角的余角；调整装配有齿形模具的摆辗头，使摆辗头的自转轴线与机床主轴轴线之间的夹角为2度～15度，所述齿形模具是由与待加工齿轮的齿形吻合的梯形截面绕摆辗头的自转轴线旋转一周形成的环形回转体；步骤二，由摆辗头带动其上的齿形模具绕机床主轴轴线公转摆动，同时绕自身轴线自转，保持摆辗头上安装的齿形模具与待加工齿轮的理论齿面形成瞬时线接触，摆辗头带动其上的齿形模具连续摆动辗压迫使轮齿不断塑性变形直至一个齿槽形成；完成一个齿槽的摆辗加工后旋转回转工作台使齿形模具与下一个齿的齿槽对中，通过回转工作台的分度，可实现待加工齿轮的逐个轮齿的加工，重复上述摆辗加工过程，直至完成整个齿轮轮齿的加工。4.根据权利要求3所述的加工准双曲面齿轮的方法，其特征在于：所述的回转工作台是数控转台或机械式转台。5.根据权利要求3所述的加工准双曲面齿轮的方法，其特征在于：所述齿形模具在摆辗加工时与待加工齿轮的理论齿面瞬时接触线所形成的包络曲面与使用成形法磨齿加工准双曲面齿轮所使用的砂轮形状相同。2CN103071741B说明书1/3页准双曲面齿轮摆辗加工装置及加工准双曲面齿轮的方法技术领域[0001]本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种准双曲面齿轮摆辗加工装置及加工准双曲面齿轮的方法。背景技术[0002]准双曲面齿轮以其减速比大、体积小而被广泛应用于汽车驱动桥的主减速传动中，准双曲面齿轮传动失效会造成行驶中断甚至出现事故。载重汽车驱动桥齿轮易断齿、可靠性差等因素已经严重影响着国产汽车的竞争力和信誉度。准双曲面齿轮传统的加工方法都是采用切削去除材料的方法，如范成法或成形法切削，齿形表面会留下刀痕，在齿面和齿根部位形成应力集中，易形成疲劳裂纹甚至折断，因此对准双曲面齿轮进行少、无切削加工和抗疲劳制造研究尤为重要。抗疲劳制造技术是指在不改变零件材料和截面尺寸的前提下，通过在制造过程中改变材料的组织及应力分布状态来提高零件的疲劳寿命。[0003]冷摆辗工艺又称回转锻造或轴向轧制，它是采用锥体模在工件轴向端面上局部接触并加压滚动，使工件连续变形的成形方法。冷