[其他]凹形曲面的金剛石砂輪直線修形法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000003890
• 申請(qǐng)日: 1986-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN86103890B
• 公開（公告）日: 1987-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚南;王殿龍;劉欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連工學(xué)院
• 代理公司: 大連工學(xué)院專利事務(wù)所
• 代理人: 關(guān)慧貞

本發(fā)明是一種凹形曲面的金剛石砂輪修形新方法，其特點(diǎn)是：金剛石砂輪只作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)就能在被修的金剛石砂輪上精確修出要求的凹形曲面，但修形時(shí)砂輪的軸線相互空間交叉安裝位置需由優(yōu)化計(jì)算確定和保證。這種直線修形法用于負(fù)前角硬質(zhì)合金齒輪滾刀鏟磨時(shí)的金剛石砂輪修形（要求得到凹形曲面），在一般工具磨床上就能實(shí)施，有三種工作方式，操作簡(jiǎn)單、修形效率高，按計(jì)算結(jié)果精確調(diào)整機(jī)床修形后的砂輪就能鏟磨得到ＡＡ級(jí)齒形精度的滾刀。

本發(fā)明屬于金剛石砂輪采用的修形方法。

不同模數(shù)規(guī)格的負(fù)前角硬質(zhì)合金齒輪滾刀鏟磨時(shí)，對(duì)其要求的砂輪廓形用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)都具有凹形曲面性態(tài)的特征。對(duì)這種凹形曲面金剛石砂輪修形是負(fù)前角硬質(zhì)合金齒輪滾刀鏟磨工藝中遇到的突出難點(diǎn)，修形好壞對(duì)滾刀的制造精度有關(guān)鍵性影響，因此國(guó)內(nèi)外都對(duì)這項(xiàng)修形技術(shù)十分保密。現(xiàn)有技術(shù)修普通砂輪時(shí)，將金剛筆由徑向平面移位一距離，沿直線運(yùn)動(dòng)，將砂輪修成凹雙曲線。但對(duì)于金剛石砂輪修形的困難是：用一般金剛石筆尖修整不動(dòng)，只能用金剛石砂輪作修整工具，但通常都按成形原理，靠金剛石修輪作曲線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，將被修的金剛石鏟磨砂輪修整成理論要求的凹形曲面，這很不易實(shí)現(xiàn)，特別是在修形過程中常需反復(fù)試湊更為困難。

目前國(guó)內(nèi)外這方面的技術(shù)，都限于按成形原理來考慮問題，有三種處理方案：（1）放棄修形，直接使用標(biāo)準(zhǔn)錐形砂輪鏟磨滾刀，而把滾刀齒形曲線分成幾段鏟磨，近似完成要求;（2）采用專用修形裝置，修形裝置上的金剛石修輪可在作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)同時(shí)結(jié)合微小擺動(dòng)，以便憑經(jīng)驗(yàn)修成所需曲線形狀;（3）用曲線磨床或靠模裝置，按理論要求的曲面形狀修形。因此，總的說來，這種用成形原理的曲線運(yùn)動(dòng)修形，需要特殊的機(jī)床或裝置，操作技術(shù)要求高，生產(chǎn)效率低，修形精度不很可靠。為此極需提出一種能簡(jiǎn)便進(jìn)行精確修形的新方法。

為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種簡(jiǎn)便的、精確的直線修形法，其特點(diǎn)為：（1）金剛石修輪作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或不作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，就能在被修金剛石砂輪上修出凹形曲面，但兩者的軸線在空間交叉;（2）用優(yōu)化計(jì)算的結(jié)果，調(diào)整好兩砂輪的相互安裝位置，就能獲得滿意的修形精度。這就是本發(fā)明的目的。

本發(fā)明的基本原理是：被修金剛石砂輪的曲面是修整用金剛石砂輪工作面的包絡(luò)曲面，在軸線空間交叉的條件下，用簡(jiǎn)單形狀的標(biāo)準(zhǔn)砂輪形成的工作面（如片狀砂輪作直線運(yùn)動(dòng)形成圓柱體或橢圓柱體，錐形砂輪形成圓錐體），都可以磨出凹形的回轉(zhuǎn)體曲面。因此，選定不同的砂輪尺寸參數(shù)和運(yùn)動(dòng)方案，改變空間交叉軸線的相互位置參數(shù)，就可磨出種種不同的凹形曲面。利用優(yōu)化方法選取相對(duì)安裝位置參數(shù)，使磨出的曲面具有最逼近鏟磨砂輪理論要求的凹形曲面的效果，以此調(diào)整機(jī)床，即可方便地達(dá)到修形精度的要求。

本發(fā)明在一般工具磨床或?qū)Ｓ脢A具上都可實(shí)現(xiàn)，有下列三種工作方式：

（1）凹橢圓面修形（附圖1，2），修輪1的中心到X、Y軸的距離分別為B、A，修輪自身軸線ox與OX軸夾角α，同時(shí)修輪繞自身軸線ox傾斜γ角以形成橢圓。當(dāng)片狀金剛石修輪1沿著3的方向作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向與被修砂輪軸線空間垂直交叉，在被修工件上磨出凹橢圓面的一部分2，令Z＝0，在XOY面上，其方程為：

式中R₀為修輪半徑，不作變數(shù)考慮。此方式的安裝參數(shù)為A，B，α，γ。

（2）單葉雙曲等距面修形（附圖3，4），兩軸交叉角α，軸間距A，t₀反映了被修砂輪大端的軸向安裝位置，片狀金剛石修輪1沿自身軸線3的方向作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，把被修砂輪磨成單葉雙曲等距面的一部分2。圖3中，t是軸向座標(biāo)，R_S是徑向座標(biāo)，其方程為：

（t₀-t）sinαsinθ₁-Acos²αcosθ₁-R₀sin²αsinθ₁cosθ₁＝0 （2）

tgθ₂=tgθ₁/cosα(3）