本發明專利技術公開了一種球面漸開線齒形阿基米德螺線齒錐齒輪切齒法與機床。克服現行切齒法構成原理性誤差，繁雜修正計算、機床試切、調整等弊病。本切齒法采用具有雙工位、單刀盤和能夠連續分齒的機床；切齒時先在刀盤一側的Ⅰ工位完成齒槽粗切及輪齒凹齒面的精切，然后在刀盤另一側的Ⅱ工位完成輪齒凸齒面的精切；由切齒刀盤上的每個刀齒直線刃包絡切出輪齒側面、齒頂圓弧刃切出齒根、粗切凹形刃切除齒槽余量；切齒時刀盤軸與齒坯軸呈空間交叉位置，刀盤回轉端面與齒坯基圓錐切平面垂直，刀盤、齒坯、假想球面大圓平面均為勻速回轉，刀盤切齒時為圓周方向進給，連續滾銑基錐齒線為阿基米德螺線的螺旋錐齒輪。提供實現上述切齒法的機床、刀盤與刀齒。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種螺旋錐齒輪切齒加工方法與機床，更確切地說，它涉及一種球面漸開線齒形阿基米德螺線齒錐齒輪切齒法與機床。
技術介紹
用于相交軸傳動的螺旋齒錐齒輪種類很多，按節錐展開齒線不同，常見的有圓弧、延伸外擺線，尚有準漸開線、阿基米德螺線等。錐齒輪齒廓齒形應為球面漸開線，但實際上目前廣泛應用的格里森(Gleason)制弧齒錐齒輪和奧立康(Oerlikon)制延伸外擺線螺旋錐齒輪分別采用單齒分度銑齒(Face-MillingMethod)和連續分度滾銑齒(Face-Hobbing Method)，由于刀盤刀齒均采用具有齒形角的直線刀刃，齒坯按節圓錐純滾動展成，所獲齒面齒廓并非球面漸開線，因而也就喪失了球面漸開線嚙合的優良性能，如瞬時速比恒定，傳動夾角變動不影響速比、共軛齒面接觸區不敏感、加工齒輪可互換等。尤其是采用收縮齒制時，現行切齒方法往往構成原理性誤差，需經繁雜的修正計算、機床試切、反復調整，存在一系列弊病。 申請人:在中國專利技術專利(申請號為200610017213.0，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)，在球面大圓平面Q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。為了進一步改善連續分齒、提高切齒效率、減少刀盤數量、更適宜大量生產，在中國專利技術專利(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”)提供的切制弧齒錐齒輪方法的基礎上進一步擴展切制球面漸開線齒形收縮齒制阿基米德螺線齒螺旋錐齒輪。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服了現有技術存在的問題，提供了一種球面漸開線齒形阿基米德螺線齒錐齒輪切齒法與機床。 為解決上述技術問題，本專利技術是采用了如下技術方案實現的。該切齒法的技術特征是 1)切制球面漸開線齒形阿基米德螺線齒錐齒輪的方法是采用具有雙工位、單刀盤和能夠連續分齒的機床； 2)切齒時先在刀盤一側的1工位完成齒槽粗切及輪齒一側凹齒面的精切，然后在刀盤另一側的2工位完成輪齒另一側凸齒面的精切。 3)切齒時切齒刀盤上的每個刀齒由位于刀盤端平面中的精切直線刃包絡切出輪齒側面、刀齒齒頂圓弧刃成形切出齒根、用于粗切的凹形刃或直線刃切除齒槽余量。 4)切齒時刀盤軸與齒坯軸呈空間交叉位置，刀盤回轉端面與齒坯基圓錐切平面即球面大圓平面垂直，刀盤回轉角速度、齒坯回轉角速度、假想球面大圓平面回轉角速度均為勻速回轉，其間刀盤回轉角速度、假想球面大圓平面回轉角速度滿足分齒關系，假想球面大圓平面回轉角速度、齒坯回轉角速度滿足齒坯按基圓錐做純滾動的運動關系，刀盤回轉角速度、齒坯回轉角速度滿足阿基米德螺線運動合成及分齒關系。在附加展成運動狀況下，展成包絡切出球面漸開線齒形阿基米德螺線齒螺旋錐齒輪，齒面接觸區可控。 5)實質為0°齒形角、多頭、大直徑、圓周方向進給飛刀的刀盤切齒過程為圓周方向進給，連續滾銑基錐齒線為阿基米德螺線的錐齒輪。 球面漸開線齒形阿基米德螺線齒錐齒輪切齒法中所述的刀盤回轉角速度、齒坯回轉角速度滿足阿基米德螺線運動合成及分齒關系，由公式保證，其中z—加工齒輪齒數，z0—刀盤齒數，與假想齒圈齒數zQ無關；球面漸開線齒形阿基米德螺線齒錐齒輪切齒法中所述的齒面接觸區可控是指由精切直線刃傾斜γ角，其繞回轉軸回轉成為內凹γ角的圓錐面，將輪齒小端、大端少許過切，使齒面具有“鼓形”性質。 為解決上述技術問題，本專利技術是采用了如下技術方案實現的。該切齒機床主要由刀盤、刀座、回轉座、蝸桿渦輪副、工件座與滑板組成。 刀盤安裝在刀盤軸的上端，刀盤軸垂直地安裝在刀座上成轉動連接，刀盤軸的下端與驅動電機連接，刀座安裝在回轉座的平面導軌上并能夠左右移動調整或鎖緊，回轉座安裝在機床的床身上，回轉座呈半圓形的底部制成扇形蝸輪，其與蝸桿構成蝸桿渦輪副，并在電機的帶動下驅動回轉座繞軸O-O回轉調整角度，工件座安裝在滑板上，兩者間通過圓弧導軌成滑動連接，滑板安裝在機床的床身上，工件座的回轉軸線與O-O軸相交，即圍繞交點回轉調整角度，滑板能夠沿O-O軸的方向前后進退移動。 實施球面漸開線齒形阿基米德螺線齒錐齒輪切齒法的機床的刀盤中刀齒的精切齒面的直線刃按徑向位置設置并且均勻分布在刀盤的端平面中。刀盤主要參數包括刀齒數、回轉角速度，切削形成齒面的切削點半徑即切削圓半徑，外圓半徑。 為達到切制完整齒面及正常嚙合，刀盤主要參數需滿足如下條件 1)加工錐齒輪齒寬b<2Rsinθ 其中 2)齒槽底凹入量 其中c*m—嚙合頂隙； 在上述條件下，進行下列步驟運算以確定z0(刀齒數)、R0(切削圓半徑)、R(外圓半徑) 3)初定R 4)確定z0 當刀齒刀刃自OC方向勻速運動，在假想齒圈齒寬中點C處vC＝R0ω0，相應假想齒圈勻速回轉，在C點相對刀刃的運動vC＇＝Lcω，c點處阿基米德螺線的螺旋角為βc。 解得 其中R0＝R-Δh、Lc—齒寬中點c基錐母線長，解得的z0不為整數，確定刀盤實際齒數 為整數且大于計算的z0。 5)確定刀盤實際 R* 當刀盤實際齒數 確定后 6)刀盤參數與工件參數變化關系 由及可以得到 當刀盤 已定，工件參數Lc、δb、z、βc滿足上式關系即能夠進行切削，與假想齒圈齒數zQ是否為整數無關。 實施球面漸開線齒形阿基米德螺線齒錐齒輪切齒法的機床的刀齒具有展成精切齒面的直線刃、成形切削齒根的圓弧刃和用于粗切齒槽的凹形刃或直線刃。 對于這種刀齒齒形，需確定以下參數 1)用于精切的直線刃與頂刃夾角θ σ＝αA+invαA+ηb＝tgαA+ηb 式中αA—A點漸開線壓力角 invαA—A點漸開線漸開角 ηb—基圓槽寬半角 其中 zv—當量齒輪齒數，αv—當量齒輪齒形角； 2)確定用于粗切的直線刃位置的角度ε ε＝σ+tgα+ηb＝tgαA+tgα+2ηb 3)刀尖寬度S 刀齒頂刃寬度S應小于齒輪小端的槽底寬度；并應大于齒輪大端槽底寬度的一半，即應保持2l>S>l＇，l—齒輪小端的槽底寬度一半，l＇一大端槽底寬度一半。 在標準錐齒輪情況下齒形角α＝20°、齒根高hf＝1.2m、切向修正系數τ＝0，l≈0.23m、l＇＝0.35m，可取S＝0.4m； 4)用于精切的直線刃與頂刃的過渡圓弧半徑為ρf 為切出有效漸開線長度 ρf<c*m 為切出完整齒槽槽底 與現有技術相比本專利技術的有益效果是 1.所加工錐齒輪為球面漸開線齒形，具有瞬時速比恒定、可精確控制、調整齒面接觸區......提高錐齒輪嚙合質量，并可達到加工齒輪互換。 2.機床運動、控制簡單，采用雙工位完成粗、精切削，可獲得高切齒效率。 3.切齒刀具設計、制本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種球面漸開線齒形阿基米德螺線齒錐齒輪切齒法，其特征為： １）切制球面漸開線齒形阿基米德螺線齒錐齒輪的方法是采用具有雙工位、單刀盤和能夠連續分齒的機床； ２）切齒時先在刀盤（１）一側的１工位完成齒槽粗切及輪齒一側凹齒面的精切，然后在刀盤（１）另一側的２工位完成輪齒另一側凸齒面的精切； ３）切齒時切齒刀盤（１）上的每個刀齒由位于刀盤端平面（Ｔ）中用于精切的直線刃（Ｂ）包絡切出輪齒側面、刀齒齒頂的圓弧刃（Ｃ）成形切出齒根、用于粗切的凹形刃或直線刃（Ｄ）切除齒槽余量； ４）切齒時刀盤軸與齒坯軸呈空間交叉位置，刀盤回轉端面（Ｔ）與齒坯基圓錐切平面即球面大圓平面（Ｑ）垂直，刀盤回轉角速度（＊↓［０］）、齒坯回轉角速度（＊↓［１］）、假想球面大圓平面（Ｑ）回轉角速度（＊）均為勻速回轉，其間刀盤回轉角速度（＊↓［０］）、假想球面大圓平面（Ｑ）回轉角速度（＊）滿足分齒關系，假想球面大圓平面（Ｑ）回轉角速度（＊）、齒坯回轉角速度（＊↓［１］）滿足齒坯按基圓錐做純滾動的運動關系，刀盤回轉角速度（＊↓［０］）、齒坯回轉角速度（＊↓［１］）滿足阿基米德螺線運動合成及分齒關系。在附加展成運動Δω／Δω↓［１］＝ｓｉｎδ↓［ｂ］狀況下，式中：δ↓［ｂ］－錐齒輪基錐角，展成包絡切出球面漸開線齒形阿基米德螺線齒螺旋錐齒輪，齒面接觸區可控； ５）實質為０°齒形角、多頭、大直徑、圓周方向進給飛刀的刀盤（１）切齒過程為圓周方向進給，連續滾銑基錐齒線為阿基米德螺線的螺旋錐齒輪。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：彭福華，楊兆軍，于立娟，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：82[中國|長春]
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。