本發明專利技術公開了一種齒輪齒形的加工方法以及實施該方法的裝置，所述加工方法的特點，是齒輪坯在作展成運動的同時繞著一根軸線擺動，該擺動軸線與齒輪坯展成運動的轉動軸線垂直相交，并且與齒輪刀具的徑向進刀方向平行。所述的裝置包括一根主軸和一根轉動軸，兩者通過中心球軸承連接并且周向固定，轉動軸上設有齒輪坯夾緊機構，主軸和轉動軸的軸線相交于中心球軸承的中心，在轉動軸上還轉動連接有一個支架，支架上再連接有一根擺動軸，擺動軸與轉動軸的軸線垂直相交于中心球軸承的中心，支架與主軸聯動。本發明專利技術無需改動已有齒輪加工機床的內部結構，即可在齒輪坯上切削出螺旋角連續變化的齒形，幾乎可在所有的以展成法切削齒輪的機床上實施。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及齒輪齒形的加工技術，特別是切削加工的方法以及實施該方法的裝置。
技術介紹
齒輪齒形加工主要是采用切削加工方法，而切削加工中最常用的就是展成法，如插齒、滾齒、剃齒和展成法磨齒等，這種加工方法的特點是利用齒輪刀具與齒輪坯的嚙合運動切出齒形，亦即齒輪刀具除了作切削運動和徑向進刀運動外，還維持著齒輪刀具與被切齒輪坯之間的嚙合關系。在已有技術中，齒輪坯是繞一條固定軸線轉動的，切削過程中該軸線與刀具切削方向的夾角固定不變，每次展成運動只能加工出固定的齒輪螺旋角，要改變齒輪螺旋角就必須停止嚙合運動，重新調整刀具與工件傳動關系中的差動裝置，來達到改變齒輪螺旋角的目的。因此已有的加工方法無法加工出螺旋角連續變化的齒輪。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種可加工出螺旋角連續變化的齒輪的切削加工方法，以及實現該方法的專用裝置。本專利技術的加工方法是這樣實現的齒輪齒形加工方法包括齒輪刀具的切削運動、徑向進刀運動以及維持齒輪刀具與被切齒輪坯之間嚙合關系的展成運動，特別地，齒輪坯在作展成運動的同時還繞著一根軸線擺動，該擺動軸線與齒輪坯展成運動的轉動軸線垂直相交，并且與齒輪刀具的徑向進刀方向平行。這樣可使齒輪坯一邊繞轉動軸線自轉以維持展成運動，一邊又繞著擺動軸線擺動，如此便可在齒輪坯上切削出螺旋角連續變化的齒形，而且螺旋角的變化規律與齒輪坯繞擺動軸線擺動的角度變化規律一致。實現上述加工方法的專用裝置是這樣實現的裝置具有一根主軸，主軸一端固定有一個中心球軸承，中心球軸承的外圈或者內圈與主軸固定，相應地內圈或者外圈與另一根轉動軸固定，轉動軸上設有齒輪坯夾緊機構，主軸與轉動軸的軸線相交于中心球軸承的中心，轉動軸與主軸之間周向固定，使主軸可帶動轉動軸轉動，在轉動軸上還轉動連接有一個支架，支架上再連接有一根擺動軸，而且擺動軸的軸線與轉動軸的軸線垂直相交于中心球軸承的中心，使得轉動軸既具有繞自身軸線自轉的自由度，又具有隨著支架繞著擺動軸擺動的自由度。支架與主軸之間通過聯動機構構成聯動關系，使擺動軸隨主軸轉動而擺動。本裝置工作原理如下加工齒輪時先將本裝置安裝在插齒機、滾齒機或剃齒機等已有的齒輪加工機床上，安裝方法是將本裝置的主軸固定在機床的轉動工作臺上，以本裝置的主軸代替機床上的原來用于安裝齒輪坯的轉動軸，另外將支架的擺動軸固定在機床上的合適位置，該位置應使得支架的擺動軸與主軸垂直，并且與齒輪刀具的徑向進刀方向平行，最后將齒輪坯套在轉動軸上并用夾緊機構固定好。做好上述安裝工作后即可開啟機床進行加工。加工過程中，機床的齒輪刀具以及轉動工作臺的運動規律仍舊按照機床原有的設計運作，不同的是機床的轉動工作臺不直接帶動齒輪坯轉動，而是通過本裝置的主軸以及轉動軸來帶動齒輪坯轉動，以此維持齒輪坯與刀具之間的嚙合關系，與此同時，本裝置的主軸通過聯動機構帶動支架繞著擺動軸擺動，實現了齒輪坯一邊作展成運動一邊擺動的運動規律。由于擺動軸的軸線與轉動軸的軸線垂直相交，并且與齒輪刀具的徑向進刀方向平行，因此可在齒輪坯上切削出螺旋角連續變化的齒形，而且螺旋角的變化規律決定于齒輪坯的擺動規律。本專利技術的優點是可加工出螺旋角連續變化的齒輪，實施該加工方法無需改動已有齒輪加工機床的內部結構，不影響機床的原有性能，容易實施，本專利技術的裝置適用于各種齒輪加工機床，幾乎可安裝在所有的以展成法切削齒輪的機床上，適用范圍廣、適應性強，而且裝置自身結構簡單，有利于降低成本。附圖說明下面結合附圖及實施例對本專利技術作進一步說明，其中圖1是本專利技術方法的運動簡圖；圖2是本專利技術裝置的實施例I的結構示意圖；圖3是圖2的A-A剖視圖；圖4是圖3的B-B剖視放大圖；圖5是本專利技術裝置的支架與擺動軸連接的實施例； 圖6是圖2的C向局部放大圖；圖7是本專利技術裝置的實施例II的結構示意圖；圖8是用本專利技術方法加工所得的一種齒輪齒面展開圖。具體實施例方式一.關于本專利技術方法的詳細說明圖1同時以插齒和滾齒兩種加工為例示出本專利技術方法的運動原理，其中插齒刀1的上下運動或者螺桿形滾齒刀2的滾動與上下運動構成齒輪刀具的切削運動；插齒刀1或者滾齒刀2的D向運動是徑向進刀運動；齒輪坯3繞軸線5轉動，并與插齒刀1或者滾齒刀2構成展成運動。上述的運動原理與已有的加工方法一樣。本專利技術方法的特點在于齒輪坯3在作展成運動的同時還繞著一根軸線4擺動，該擺動軸線4與齒輪坯作展成運動的轉動軸線5垂直相交，并且與齒輪刀具的徑向進刀方向D平行。由于齒輪坯3一邊轉動一邊擺動，因此可在齒輪坯3上切削出螺旋角連續變化的齒形，而且只要控制齒輪坯3的擺動規律，也就是控制擺動的角度大小和方向，就可相應地改變齒輪螺旋角的大小和方向。例如只要令齒輪坯在每個轉動周期內往復擺動β角，就可加工出圖8所示的螺旋角連續變化的齒形。為了使切削出的齒形更精確，最好如圖1所示令齒輪坯3的擺動軸線4正好穿過欲加工成型的齒輪齒寬H的中間點。控制齒輪坯擺動的方式，既可以采用機械方式，通過機械結構使齒輪坯擺動軸4與轉動軸5構成聯動關系，又可以采用計算機控制的方式，由計算機監控擺動軸4與轉動軸5的轉速比例。后者的優點是只要改變控制程序就可加工出螺旋角變化規律不同的齒輪，加工靈活，具有柔性加工的特點。二.關于本專利技術裝置的詳細說明實施例I同時參見圖2、3，裝置具有一根主軸7，主軸一端的沉孔8內固定有一個中心球軸承9，螺釘10將中心球軸承9的外圈壓緊固定，中心球軸承的內圈與另一根轉動軸11固定，固定方式是用一根長桿螺釘12軸向穿過轉動軸11，與套接在中心球軸承內圈上的中心小軸13旋接，使中心球軸承的內圈與轉動軸11固定在一起。當然也可以反過來，使中心球軸承的內圈與主軸7固定，而外圈與轉動軸11固定，只要主軸7與轉動軸11的軸線相交于中心球軸承9的中心即可。轉動軸11上設置有軸肩14，與軸肩14相對的一側旋接有螺母15，軸肩14與螺母15構成固定齒輪坯3用的夾緊機構，圖2、3中用假想線表示出齒輪坯3被夾緊在軸肩14與螺母15之間的狀態。為了更精確地固定齒輪坯3，在主軸7上于軸肩14與螺母15之間還套有一個可軸向滑動的定位套16，安裝時定位套16插入齒輪坯3的中心孔，使齒輪坯3的定位更準確。本實施例的轉動軸11與主軸7之間的周向固定結構，是在轉動軸11朝著主軸7的一端開設一個張口朝向主軸7的喇叭口17，主軸7伸入喇叭口17內，同時參見圖4，在喇叭口17的側壁面開有滑槽18，在主軸7上固定有一個置于滑槽18內的圓柱形滑塊19，而且圓柱形滑塊19的中心線正好穿過中心球軸承9的中心，這樣轉動軸11既可由主軸7可通過滑塊19帶動而轉動，又能以中心球軸承9為支點朝任意方向擺動，擺動的最大幅度受喇叭口17的張口大小限制。喇叭口側壁面上的另一條滑槽37的作用，是避免固定中心球軸承用的螺釘10與喇叭口側壁面相碰。轉動軸11的兩端通過滾動軸承20和滑動軸承21與一個支架22轉動連接，支架22上連接有一根擺動軸23，而且擺動軸23的軸線與轉動軸11的軸線垂直相交于中心球軸承9的中心，使得轉動軸11既具有繞自身軸線轉動的自由度，又具有隨著支架22繞著擺動軸23擺動的自由度。擺動軸23與支架22之間的連接方式，既可以如圖3所示令擺動軸23通過軸承25與支架22轉動連接，擺動軸23固定在機床機架26上，又可以如圖本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種齒輪齒形的加工方法，包括齒輪刀具的切削運動、徑向進刀運動以及維持齒輪刀具與被切齒輪坯之間嚙合關系的展成運動，其特征是：齒輪坯在作展成運動的同時還繞著一根軸線擺動，該擺動軸線與齒輪坯展成運動的轉動軸線垂直相交，并且與齒輪刀具的徑向進刀方向平行。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：霍秀榮，
申請(專利權)人：霍秀榮，
類型：發明
國別省市：44[中國|廣東]
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