收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪加工方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪加工方法。錐齒輪加工方法采用車齒、銑齒、磨齒方法，它們共同技術特征是：以球面大圓平面（Ｑ）上與半徑為Ｒ↓［０］的齒線相切圓相切的斜直線ＭＬ為代表假想齒圈上的一個車齒刀刃或以包含ＭＬ與球面大圓平面（Ｑ）垂直的切平面（Ｐ）為單角度銑刀端刃回轉平面或砂輪端面，使基錐角為δ↓［ｂ］的齒坯基錐與球面大圓平面（Ｑ）相切并完成相對純滾動，進行基圓錐漸開面切齒，獲得齒形為球面漸開線的斜直齒錐齒輪齒面。避免過切，代表一個車齒刀刃的ＭＬ線或沿齒輪齒根直線以速度ｖ↓［Ｗ］＝Ｒ↓［０］ωｓｉｎωｔ／ｃｏｓ↑［２］ωｔ切出或沿ＭＬ自身直線以速度ｖ↓［Ｗ］＝Ｒ↓［０］ω／ｃｏｓ↑［２］ωｔ切出。按單齒分度切出齒輪一側齒面。采用雙刀盤、雙工位切齒完成兩側齒面加工。并以此設計新機床。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種加工斜直齒錐齒輪的方法，更確切地說，它涉及一種。
技術介紹
斜直齒錐齒輪歸屬于曲線齒螺旋錐齒輪類，具有傳動平穩(wěn)的特點，應用歷史比較悠久，但采用刨齒加工所用機床較刨直齒復雜，生產(chǎn)效率又不及采用銑齒的圓弧齒，至今應用較少。 采用具有齒形角的成對直線刀刃刨刀、齒坯按節(jié)圓錐純滾動展成切制的斜直齒錐齒輪，其齒形并非理論上正確要求的球面漸開線而是近似的“8”字嚙合。 申請人:在中國專利技術專利(申請?zhí)枮?00610017213.0，申請日為2006.09.27日，公開號為CN101152677A，公開日為2008.04.02日，專利技術名稱為“球面漸開線齒形收縮齒制弧齒錐齒輪的切齒方法”)中提出了切制球面漸開線齒形收縮齒制弧齒錐齒輪的切齒方案。在保持齒坯以基圓錐與假想的球面大圓平面Q作純滾動條件下(即其中δb—錐齒輪基錐角，ω1—齒坯回轉角速度，ω—球面大圓平面Q的回轉角速度)，在Q平面上的刀刃將切出齒廓齒形為球面漸開線的圓錐齒輪齒面，是為圓錐漸開面。為此，本專利技術對球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪提出不同的切齒方法，以期提高斜直齒錐齒輪切齒質量、切齒效率，降低成本，為設計新機床、切齒刀具提供方案。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服了現(xiàn)有技術存在的問題，提供了一種能夠提高斜直齒錐齒輪切齒質量、切齒效率，降低成本，為設計新機床、切齒刀具提供方案的。 為解決上述技術問題，本專利技術是采用如下技術方案實現(xiàn)的所述的采用車齒、銑齒、磨齒方法，它們共同的技術特征是 1)以球面大圓平面上與半徑為R0的齒線相切圓相切的斜直線ML為代表假想齒圈上的一個車齒刀刃或以包含ML與球面大圓平面垂直的切平面為單角度銑刀端刃回轉平面或砂輪端面，使基錐角為δb的齒坯基錐與球面大圓平面相切并完成相對純滾動，其中δb-錐齒輪基錐角，ω1-齒坯回轉角速度，ω-球面大圓平面回轉角速度，進行基圓錐漸開面切齒，獲得齒形為球面漸開線的斜直齒錐齒輪齒面。 2)為避免過切，代表一個車齒刀刃的ML線或沿齒輪齒根直線以速度切出或沿ML自身直線以速度切出，其中t-時間。 3)按單齒分度切出齒輪一側齒面。 4)按連續(xù)分度切齒刀盤，其特征為刀盤端面分布直線刀刃，與假想齒圈具有相同齒數(shù)(ZQ)、進行同向同步回轉，刀盤各刀刃順次通過切削區(qū)，每次切削齒面沿錐齒輪齒根直線方向進行運動補償。 5)采用雙刀盤、雙工位切齒可完成兩側齒面加工。 技術方案中所述的每次切削齒面沿錐齒輪齒根直線方向進行運動補償應為 其中R0.齒線相切圓的半徑， 刀盤刀刃相切圓的半徑， 刀盤中心O＇在X軸上的坐標，θ.轉角；以基錐角為δb的齒坯基圓錐與球面大圓平面相切并完成相對純滾動，以球面大圓平面回轉角速度ω、齒坯回轉角速度ω1為定比勻速回轉運動或以數(shù)控軸實現(xiàn)，設計新機床實施加工收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪或在現(xiàn)有多軸數(shù)控加工中心機床上實施加工收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪。 與現(xiàn)有技術相比本專利技術的有益效果是 1.本專利技術采用圓盤單角度銑刀銑齒，端面刀刃形成齒面，銑刀齒可采用尖齒結構，選用各類刀具材料及合理幾何角度，對簡化刃磨、提高切齒質量、實現(xiàn)硬齒面加工、提高刀具耐用度及壽命，減小刀具結構尺寸及規(guī)格，降低成本，均提供了極為優(yōu)越的條件。 2.本專利技術可實現(xiàn)高精度磨齒并可將砂輪端面修整為少許內凹實現(xiàn)修形，并適用于重型、大型齒輪磨齒。 3.依據(jù)本專利技術所述的方法所設計的機床運動極為簡單，如銑、磨機床，ω、ω1為定比、勻速回轉運動，vw采用數(shù)控，結構十分簡單。 4.采用本專利技術所述方法加工后所獲得的為收縮齒制球面漸開線齒形，齒輪質量上佳。 5.按雙刀盤、雙工位切齒可顯著提高切齒效率。 附圖說明 下面結合附圖對本專利技術作進一步的說明 圖1是圓錐螺旋漸開面展開圖； 圖2是收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪齒面生成原理示意圖； 圖3是不產(chǎn)生過切收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪齒面生成原理示意圖； 圖4是收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪齒面加工原理示意圖； 圖5是右旋直線刀刃端齒刀盤切削右旋收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪一側齒面原理示意圖； 圖6是沿y軸運動補償?shù)脑硎疽鈭D； 圖7是右旋直線刀刃端齒刀盤切削右旋收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪另一側齒面原理示意圖； 圖8是生成收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪齒面的機床結構原理示意圖； 圖9是收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪銑(磨)床結構原理示意圖； 圖10是雙工位、雙刀盤連續(xù)分齒精切收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪機床結構原理簡圖。 圖中1.銑頭(或磨頭)，2.轉臂，3.轉盤，4.滑座，5.導軌槽，6.臺座，7.滑塊，8.銷軸，9.中心銷軸，10.雙向油缸，11.導軌，12.立柱，13.工件座，14.進退滑板，15.I工位，16.II工位。 具體實施例方式 下面結合附圖對本專利技術作詳細的描述 參閱圖1，切制收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪的方法可以采用車齒、銑齒、磨齒等加工方式，但其共同的技術特征在于以球面大圓平面Q上與齒線相切圓(半徑為R0)相切的斜直線ML為車齒刀刃代表假想齒圈上的一個齒或以包含ML與球面大圓平面Q垂直的切平面P為單角度銑刀端刃回轉平面(或砂輪端面)，使齒坯基錐δb與Q面相切并完成相對純滾動，(其中δb—錐齒輪基錐角，ω1—齒坯回轉角速度，ω—Q面回轉角速度)，進行基圓錐螺旋漸開面切齒，獲得齒形為球面漸開線的斜直齒錐齒輪齒面，為避免過切，ML線或沿齒輪齒根直線以速度切出或沿ML自身直線以速度切出。按單齒分度切出齒輪一側齒面，按連續(xù)分度切齒刀盤，其特征為刀盤端面分布直線刀刃，與假想齒圈具有相同齒數(shù)zQ(實際刀盤齒數(shù)采取隔齒安裝，以免相鄰刀齒運動補償互有影響)、相同旋向并進行同向同步回轉(相同ω)，刀盤各刀刃順次通過切削區(qū)，每次切削齒面沿齒根直線方向進行運動補償。采用雙刀盤、雙工位切齒可完成兩側齒面加工。 1.參閱圖1，先對基圓錐螺旋漸開面展開形成加以說明。當基圓錐在相切的球面大圓平面Q上圍繞中心O做純滾動時(保持)，由錐面螺旋線展開形成的齒面∑為一圓錐螺旋漸開面，其特征幾乎和圓柱螺旋漸開面保持一致，即圓錐螺旋漸開面仍為一直紋可展曲面，曲面上任一直母線ML均存在一切平面P，且P與包含此直母線的基圓錐切球面大圓平面Q永遠垂直；圓錐螺旋漸開面齒面，作為可展直紋面仍可為平面族包絡形成，即使用砂輪或銑刀的端平面代替切平面P，可實現(xiàn)齒面磨齒和銑齒，直接使用ML為直線刀刃則可實現(xiàn)車齒。 2.參閱圖2，需要具體加以說明的是避免過切的問題。圖2表示按基圓錐保持與球面大圓平面Q純滾動()，球面大圓平面Q上做為刀具刀刃的ML將隨同球面大圓平面Q轉動通過右側切削區(qū)域(圖中陰影區(qū)域，由切削區(qū)角μ和基圓錐小端母線長Li和基圓錐大端母線長Le所決定的圓圍成)，當?shù)度蠱L在M1L1位置時，開始切削小端齒頂，在M2L2位置時，切削大端齒根完畢。此時刀刃已超越OK線(根錐與球面大圓平面Q交線)，意味著產(chǎn)生過切，為此依圖3所表示的進行設計，即刀刃WV與原ML重合，刀刃WV的運動變?yōu)樵诶@W按 旋轉的同時并使W沿OK方向運動。圖3中所示的W1V1本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪加工方法，其特征是所述的收縮齒制球面漸開線齒形斜直齒錐齒輪加工方法采用車齒、銑齒、磨齒方法，它們共同的技術特征是：　１）以球面大圓平面（Ｑ）上與半徑為Ｒ↓［０］的齒線相切圓相切的斜直線ＭＬ為代表假想齒圈上的一個車齒刀刃或以包含ＭＬ與球面大圓平面（Ｑ）垂直的切平面（Ｐ）為單角度銑刀端刃回轉平面或砂輪端面，使基錐角為δ↓［ｂ］的齒坯基圓錐與球面大圓平面（Ｑ）相切并完成相對純滾動，ω／ω↓［１］＝ｓｉｎδ↓［ｂ］，其中：δ↓［ｂ］－錐齒輪基錐角，ω↓［１］－齒坯回轉角速度，ω－球面大圓平面（Ｑ）回轉角速度，進行基圓錐漸開面切齒，獲得齒形為球面漸開線的斜直齒錐齒輪齒面；　２）為避免過切，代表一個車齒刀刃的ＭＬ線或沿齒輪齒根直線以速度ｖ↓［Ｗ］＝Ｒ↓［０］ωｓｉｎωｔ／ｃｏｓ↑［２］ωｔ切出或沿ＭＬ自身直線以速度ｖ↓［Ｗ］＝Ｒ↓［０］ω／ｃｏｓ↑［２］ωｔ切出，其中：ｔ－時間；　３）按單齒分度切出齒輪一側齒面；　４）按連續(xù)分度切齒刀盤，其特征為刀盤端面分布直線刀刃，與假想齒圈具有相同齒數(shù)（Ｚ↓［Ｑ］）、進行同向同步回轉，刀盤各刀刃順次通過切削區(qū)，每次切削齒面沿錐齒輪齒根直線方向進行運動補償；　５）采用雙刀盤、雙工位切齒可完成兩側齒面加工。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：彭福華，呼詠，李春光，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發(fā)明
國別省市：82[中國|長春]