[發明專利]一種大模數齒輪齒廓的范成加工方法

有效

• 申請號: 200710052530.0
• 申請日: 2007-06-22
• 公開（公告）號: CN101069935A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 董洪林;王益知;吳紅瓊;湯敏
• 申請（專利權）人: 武漢船用機械有限責任公司
• 主分類號: B23F5/20
• 分類號: B23F5/20;B23F21/12
• 代理公司: 武漢荊楚聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 王健

所屬技術領域

本發明涉及一種齒輪的加工方法。具體來說是一種采用面銑刀進行齒輪加工的大模數齒輪齒廓的范成加工方法。

背景技術

目前，齒輪加工的常用方法主要是以下幾種：1，使用專用齒輪刀具在齒輪加工專用機床上范成法加工；2，精度要求不高的齒輪采用成形刀具成形法加工；3，淬火后齒面的加工在磨齒機上磨削。但是，對于大模數硬齒面齒輪，如模數為50以上的非標齒輪，采用上述方法加工，則存在如下問題：

1.目前國內的齒輪專用加工機床(滾齒機、磨齒機)的能力均不能滿足加工要求，改造機床的費用很高。

2.大模數或特大模數非標齒輪刀具的制造難度大，成本很高，且淬硬齒面的加工無法解決。

3.采用成形刀具加工，刀具制造成本高，加工精度低且淬硬齒面的加工無法解決。

4.在數控機床上采用球刀成形法加工，不僅效率低而且接刀痕不容易拋光，質量不能有效保證。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種采用普通數控機床和通用刀具進行齒輪加工的大模數齒輪齒廓的范成加工方法。它加工成本低，精度和工效高。

本發明的技術解決方案是：一種大模數齒輪齒廓的范成加工方法，包括以下步驟：

A.使用普通數控機床，將經過粗開齒的齒輪平置裝夾在工作臺上，使齒輪軸心與工作臺的旋轉中心同心，將面銑刀安裝在主軸上；

B.確定齒輪的轉速，選定工作臺的轉速，即齒輪的轉速；

C.確定齒輪旋轉時，面銑刀的運動速度，

按照V＝π×d×n，Z₁＝V×cos?a，X₁＝V×sin?a的公式，計算確定面銑刀在X軸和Z軸上的運動速度；

式中，V為面銑刀的直線運動速度，d為齒輪的分度圓直徑，n為齒輪的轉速，Z₁為面銑刀相對Z軸的運動速度，X₁為面銑刀在X軸上的運動速度，a為齒輪的壓力角；

D.選定面銑刀的轉速和進刀量；

E.按步驟B至步驟D中所確定的參數開啟普通數控機床，工作臺和面銑刀旋轉，主軸沿X軸和Z軸運動，使面銑刀與齒輪上的一個齒面進入嚙合狀態，銑削該齒面，直至面銑刀與齒輪脫離接觸。

本發明還可以進一步包括以下步驟：

F.面銑刀沿齒輪的寬度方向位移后，重復步驟E，并逐一加工齒輪上的各齒面。

本發明還可以當齒輪為硬齒面時，面銑刀上鑲CBN刀片。

在本發明方法中，X軸是指沿機床立柱的方向，Z軸是指沿主軸方枕的方向。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：1，通過數控合成的方法，在通用數控機床采用范成法加工大模數的漸開線齒輪，精度較高。2，采用通用的面銑刀完成漸開線齒形的范成加工，刀具成本極低。3，采用鑲CBN刀片的面銑刀可完成漸開線淬硬齒面(HV≥740)的范成加工，以銑代磨，加工方便，且齒面光潔，無接刀痕，加工質量好。4，刀具直接裝夾在主軸上，工藝系統剛性好，切削效率高。5，本發明方法在通用數控機床上采用通用面銑刀加工大模數漸開線齒輪，且可以完成淬火后齒面的加工，減少了齒輪加工對專用刀具和專用齒輪加工機床的依賴性，節省了專用設備的購置或改造成本。特別適于非標大模數和特大模數漸開線齒輪的加工，也適于小批量或單件大模數漸開線齒輪的加工。

附圖說明

圖1是采用本發明方法進行齒輪1加工的示意圖

具體實施方式

以下結合附圖說明和具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述：

參見圖1，一種大模數齒輪齒廓的范成加工方法，包括以下步驟：

A.使用普通數控機床，將經過粗開齒的齒輪1平置裝夾在工作臺2上，使齒輪1軸心與工作臺2的旋轉中心同心，將面銑刀3安裝在主軸上；

B.確定齒輪1的轉速n，選定工作臺2的轉速，即齒輪1的轉速n；

C.確定齒輪1旋轉時，面銑刀3的運動速度，

按照V＝π×d×n，Z₁＝V×cos?a，X₁＝V×sin?a的公式，計算確定面銑刀3在X軸和Z軸上的運動速度；

式中，V為面銑刀3的直線運動速度，d為齒輪1的分度圓直徑，n為齒輪1的轉速，Z₁為面銑刀3相對Z軸的運動速度，X₁為面銑刀3在X軸上的運動速度，a為齒輪1的壓力角；

D.選定面銑刀3的轉速和進刀量；