基于蜗杆砂轮的面齿轮磨齿加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102423820A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102423820A(43)申请公布日2012.04.25(21)申请号201110304754.2(22)申请日2011.10.10(71)申请人唐进元地址410012湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号中南大学新校区机电工程学院(72)发明人唐进元尹凤雷敦财邸栓虎(51)Int.Cl.B23F5/04(2006.01)B24B53/075(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称基于蜗杆砂轮的面齿轮磨齿加工方法(57)摘要一种基于蜗杆砂轮的面齿轮磨齿加工方法，包括面齿轮28、蜗杆砂轮21、直齿轮30和修整蜗杆的砂轮片22。其特征是：在加工过程中面齿轮28以恒定的转速Wf绕Zf旋转，蜗杆砂轮21以恒定的转速Ww绕Zw旋转，直齿轮以恒定的转速绕Wc绕Zc轴旋转，砂轮片22以恒定的转速绕Wt绕Xt轴旋转。在旋转过程中，蜗杆砂轮齿面磨削掉与其相接触的面齿轮齿面，达到磨削加工面齿轮的效果。同时蜗杆砂轮21沿着面齿轮的齿宽Xf方向做直线进给，直至加工完面齿轮的整个齿廓。该方法可以实现对面齿轮齿面的高精度创成，达到面齿轮高精度加工的效果，提高面齿轮的综合传动性能。CN102438ACCNN110242382002423825A权利要求书1/1页1.一种面齿轮磨齿加工方法，包括：面齿轮28、蜗杆砂轮21、直齿轮30和修整蜗杆的砂轮片22,其特征是：在加工过程中面齿轮28以恒定的转速Wf绕Zf旋转，蜗杆砂轮21以恒定的转速Ww绕Zw旋转，直齿轮以恒定的转速绕Wc绕Zc轴旋转，在旋转过程中，蜗杆砂轮齿面磨削掉与其相接触的面齿轮齿面，达到磨削加工面齿轮的效果，同时蜗杆砂轮21沿着面齿轮的齿宽Xf方向做直线进给，直至加工完面齿轮的整个齿廓，蜗杆修整加工过程中，蜗杆砂轮21以恒定的转速Ww绕Zw旋转，砂轮片22以恒定的转速绕Wt绕Xt轴旋转，利用两者的相对运动达到磨削修整蜗杆的效果。2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征是：面齿轮28的转速Wf与直齿轮的转速Wc之间的转速比是恒定的，并且（1）其中Nc与Nf分别为直齿轮30与面齿轮28的齿数。3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征是：面齿轮28的转速Wf与蜗杆砂轮21的转速Ww之间的转速比是恒定的，并且（2）其中Nw为蜗杆砂轮21的头数，Nf为面齿轮28的齿数。4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征是：砂轮片22的转速Wt与蜗杆砂轮21的转速Ww之间的转速比是恒定的，并且（3）其中Nw为蜗杆砂轮21的头数，Nc为直齿轮30的齿数。5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征是：在加工过程中，蜗杆砂轮21的轴线与o直齿轮30的轴线之间的夹角为90±λw，正负号由蜗杆的螺旋线的旋向而定。6.根据权利要求1所述的加工方法，其特征是：在加工过程中，蜗杆砂轮21的轴线与o砂轮片22的轴线之间的夹角为90±λw，正负号由蜗杆的螺旋线的旋向而定。7.根据权利要求1所述的加工方法，其特征是：角度λw的计算公式为：（4）其中rpc为直齿轮30的分度圆半径，d为直齿轮30轴线与蜗杆砂轮21轴线之间的最短距离。8.根据权利要求1所述的加工方法，其特征是：采用砂轮片22修整蜗杆砂轮21的过程中,参数S与a需满足公式：（5）其中为直齿轮30的基圆半径。9.根据权利要求1所述的加工方法，其特征是：直齿轮30是虚拟的，在真实的加工过程中，直齿轮30是不存在的。10.根据权利要求1所述的加工方法，其特征是：面齿轮28在加工前需进行热处理。2CCNN110242382002423825A说明书1/4页基于蜗杆砂轮的面齿轮磨齿加工方法技术领域[0001]本发明属于齿轮制造方法中的面齿轮数控铣齿、磨齿加工这一领域。背景技术[0002]面齿轮传动是指圆柱齿轮与锥齿轮相啮合实现空间相交或交错轴之间的传动。与锥齿轮相比较，面齿轮传动具有重合度大、承载能力强、稳定性强、振动小、占空间小等优点。随着航空航天事业的发展，面齿轮传动在飞行器的动力装置中得到了广泛应用，占有很重要的地位。[0003]面齿轮加工方法是面齿轮研究的主要任务之一，近年来国内外学者对其做了很多研究，但目前在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，使得面齿轮的应用只能停留在低速、轻载的场合，并不能满足航空器械的传动要求，为了提高面齿轮的综合传动性能，必须实现面齿轮的高精度制造。要使面齿轮的传动性能进一步提高，一般需对面齿轮进行热处理，而热处理将对面齿轮齿面产生热胀变形，影响面齿轮的精度和传动性能，由于热处理后齿面硬度很高，采用一般的加工方法不易加工，必须研究磨齿加工方法才能解决。[0004]对于面齿轮磨齿加工方法，国