生成球面蝸輪的齒面的方法技術

一種生成球面蝸輪的高精度齒面而不使用球面蝸桿滾刀的方法，使用包括在其上嵌入磨粒的切削表面，然后精加工電解沉積切削工具，使其具有與可嚙合球面蝸輪的球面蝸桿相同的齒面的電解沉積磨削工具磨削生成銅合金球面蝸輪的齒表面，該球面蝸輪的齒面的生成是在這樣一種條件下進行的，就是一個磨粒的最大切削深度預定不大于磨粒平均直徑的四分之一。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種。球面蝸輪的齒輪切削慣用球面蝸桿滾刀(見圖1)或包括一部分球面蝸桿滾刀的快速切削工具來完成。球面蝸桿滾刀包括一個螺紋面，與圓柱蝸桿滾刀不同，該螺紋面的螺距不是恒定的。從球面蝸桿滾刀的切削刃延伸的側面的鏟削必須基本上用手工操作進行，因此滾刀的齒面不可能準確地精加工。同時，當修磨滾刀的前刀面時，滾刀的齒形偏離理想齒形。如上所述，在球面蝸輪的齒輪切削法中已經慣用的球面蝸桿滾刀中，基本上很難進行從滾刀切削刃延伸的側面的鏟削，因此球面蝸桿滾刀本身就不容易制造。當然，同時也很難利用球面蝸桿滾刀來生成球面蝸輪的高精度齒面。鑒于先有技術的上述問題，本專利技術的一個目的在于提供一種生成球面蝸輪的高精度齒面而不使用球面蝸桿滾刀的方法。根據本專利技術的一個方面，當使用具有與可以嚙合球面蝸輪的球面蝸桿相同的齒面并包括一個在其上電解沉積了磨粒的切削表面的電解沉積磨削工具來磨削生成銅合金球面蝸輪的齒面時，該球面蝸輪的齒面的生成是在這樣一種條件下進行的，就是一個磨粒的最大切削深度預定不大于磨粒平均直徑的四分之一。或者是，當使用一個磨削工具，該磨削工具包括一個在其上預先電解沉積了磨粒的切削表面然后該電解沉積磨削工具被精加工成具有與可以嚙合球面蝸輪的球面蝸桿相同的齒面，來磨削生成銅合金球面蝸輪的齒面時，該球面蝸輪的齒面的生成是在這樣一種條件下進行的，就是一個磨粒的最大切削深度預定不大于磨粒平均直徑的四分之一。特別是，球面蝸輪的齒面是使用包括在其上嵌入了金剛石磨粒或CBN(立方氮化硼)磨粒的切削表面的電解沉積磨削工具來磨削生成的。圖1是常規的球面蝸輪滾刀的局部剖是切側視圖；圖2是本專利技術的電解沉積砂輪的局部剖切側視圖；圖3是安裝了本專利技術的電解沉積磨削工具的滾齒機的主視圖，用于說明加工一個工件的方法；圖4是安裝了本專利技術的電解沉積磨削工具的滾齒機的側視圖，用于說明加工一個工件的方法；及圖5是表示磨粒最大切削深度gmax和磨削量之間關系的曲線圖。現在參照附圖說明本專利技術的一個優選實施例。圖2表示本專利技術中使用的一種電解沉積磨削工具3。生成銅合金球面蝸輪的齒面用的電解沉積磨削工具3具有與可以嚙合球面蝸輪的球面蝸桿的齒面相同的齒面，該磨削工具包括一個其上電解沉積了磨粒的切削表面。或者是，磨粒預先電解沉積在磨削工具3的切削表面上，然后精加工電解沉積磨削工具3，使具有與可以嚙合待制造的球面蝸輪的球面蝸桿的齒面相同的齒面。最好采用金剛石磨粒或CBN(立方氮化硼)磨粒作為磨粒。具有待生成的齒面的球面蝸輪的特征在于，蝸輪的齒用銅合金(如鋁青銅)制造。蝸輪的齒面通過金剛石電解沉積磨削工具(或CBN磨削工具)磨削而生成，磨削工具已經被制成具有與可以嚙合蝸輪的球面蝸桿的齒面相同的齒面。下面將說明一種加工蝸輪用的實用方法。在球面蝸輪的加工方法中，用與常規滾齒法相似方式處理磨削工具和蝸輪材料。更具體地說，在圖3和4所示的滾齒機1上，電解沉積磨削工具3代替滾刀固定在滾刀刀桿2上，該滾刀通常固定在滾刀刀桿上。蝸輪材料6固定在滾齒機的工作臺4上的工件主軸5上。在這種狀態下，當滾刀刀桿(磨削工具主軸)2和工件主軸5以等于蝸桿和蝸輪之間減速齒輪比i的轉數比轉動時，工作臺4向滾刀刀桿(磨削工具主軸)2移動。然后，電解沉積磨削工具3開始磨削生成蝸輪的齒面。當磨削工具3已經推入蝸輪材料達蝸輪的一個齒深時，球面蝸輪的齒面的磨削生成就完成了。在采用電解沉積磨削工具的情況下，磨粒嵌入電解沉積層約磨粒直徑的一半，而電解沉積層沒有便于排除從蝸輪磨削產生的磨屑的空間。在這種情況下，進行了磨削試驗以找出磨削工具沒有喪失除屑能力的條件。圖5表示磨削試驗的結果。在圖5中，橫坐標表示一個磨粒的最大切削深度gmax而縱坐標表示磨削量。從磨削試驗的結果可以看出，在最大切削深度gmax不大于dw/4(dw磨粒的平均直徑)的范圍內，磨削量隨最大切削深度gmax的增大而增大。但是，在最大切削深度gmax超過dw/4后，即使它再增加，磨削量也不增加了。相反，磨削量還急劇減小。這就是說，在gmax＞dw/4的范圍內，可能電解沉積磨削工具的除屑能力已經消失，而上述范圍可以看作是磨削的失效范圍。鑒于上述情況，可以理解，當用電解沉積磨削工具磨削生成球面蝸輪的齒面時，必須在這樣一種條件下生成和精加工球面蝸輪齒面，就是一個磨粒的最大切削深度預定不大于磨粒平均直徑的四分之一(gmax≤dw/4)。當滿足這樣的條件時，形成的磨削工具的電解沉積層在磨削工具和工件表面之間具有深度至少為dw/4的間隙，因此可以保證磨削工具的除屑能力。如上所述，因為電解沉積磨削工具不需要制造滾刀所必須的切削刃鏟削工藝和前刀面修磨工藝，所以當球面蝸輪的齒面通過此種電解沉積磨削工具磨削生成和精加工時，有可能制造具有最佳精加工齒面的球面蝸輪。權利要求1.一種，其中，當使用具有與可以嚙合球面蝸輪的球面蝸桿相同的齒面并包括一個在其上電解沉積了磨粒的切削表面的電解沉積磨削工具來磨削生成銅合金球面蝸輪的齒面時，該球面蝸輪的齒面的生成是在這樣一種條件下進行的，就是一個磨粒的最大切削深度預定不大于磨粒平均直徑的四分之一。2.一種，其中，當使用包括一個在其上預先電解沉積了磨粒的切削表面而使其具有與可以嚙合球面蝸輪的球面蝸桿相同的齒面的磨削工具來磨削生成銅合金球面蝸輪的齒面時，該球面蝸輪的齒面的生成是在這樣一種條件下進行的，就是一個磨粒的最大切削深度預定不大于磨粒平均直徑的四分之一。3.一種根據權利要求1或2的，其中使用電解沉積磨削工具磨削生成球面蝸輪的齒面，該磨削工具包括在其上嵌入金剛石磨粒或CBN(立方氮化硼)磨粒的切削表面。全文摘要一種生成球面蝸輪的高精度齒面而不使用球面蝸桿滾刀的方法，使用包括在其上嵌入磨粒的切削表面，然后精加工電解沉積切削工具，使其具有與可嚙合球面蝸輪的球面蝸桿相同的齒面的電解沉積磨削工具磨削生成銅合金球面蝸輪的齒表面，該球面蝸輪的齒面的生成是在這樣一種條件下進行的，就是一個磨粒的最大切削深度預定不大于磨粒平均直徑的四分之一。文檔編號B23F21/02GK1132131SQ9512026公開日1996年10月2日 申請日期1995年11月27日 優先權日1994年12月22日專利技術者堀內昭世, 齋藤伸彌 申請人:住友重機械工業株式會社本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生成球面蝸輪的齒面的方法，其中，當使用具有與可以嚙合球面蝸輪的球面蝸桿相同的齒面并包括一個在其上電解沉積了磨粒的切削表面的電解沉積磨削工具來磨削生成銅合金球面蝸輪的齒面時，該球面蝸輪的齒面的生成是在這樣一種條件下進行的，就是一個磨粒的最大切削深度預定不大于磨粒平均直徑的四分之一。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：堀內昭世，齋藤伸彌，
申請(專利權)人：住友重機械工業株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]