[發(fā)明專利]一種錐齒輪齒頂加工方法及錐齒輪齒頂?shù)菇菣C(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010166040.5
• 申請(qǐng)日: 2010-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101829815A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鵬;翟慶富;王樹波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市精誠(chéng)機(jī)床制造有限公司
• 主分類號(hào): B23F19/12
• 分類號(hào): B23F19/12
• 代理公司: 北京東方匯眾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

1.一種錐齒輪齒頂?shù)菇菣C(jī)，所述倒角機(jī)包括工件旋轉(zhuǎn)軸A、砂輪(2)和砂輪控制機(jī)構(gòu)，其特征在于：

所述工件旋轉(zhuǎn)軸A上安裝被倒角錐齒輪(1)，齒輪(1)隨A軸旋轉(zhuǎn)；

所述砂輪控制機(jī)構(gòu)包括砂輪旋轉(zhuǎn)軸、砂輪架(3)、砂輪擺動(dòng)軸D、豎直運(yùn)動(dòng)軸B和水平進(jìn)給軸C；

其中，所述砂輪(2)安裝在砂輪旋轉(zhuǎn)軸上，所述砂輪旋轉(zhuǎn)軸安裝在砂輪架(3)上，所述砂輪(2)除繞砂輪旋轉(zhuǎn)軸自身軸線旋轉(zhuǎn)外，還隨砂輪架(3)繞砂輪擺動(dòng)軸D的旋轉(zhuǎn)而擺動(dòng)；所述砂輪架(3)分別通過(guò)所述豎直運(yùn)動(dòng)軸B和水平進(jìn)給軸C作上下和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐齒輪齒頂?shù)菇菣C(jī)，其特征在于：所述砂輪(2)繞砂輪擺動(dòng)軸D擺動(dòng)的最大擺動(dòng)角度為90°；所述工件旋轉(zhuǎn)軸A、砂輪擺動(dòng)軸D、水平進(jìn)給軸C和豎直運(yùn)動(dòng)軸B均為數(shù)控軸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐齒輪齒頂?shù)菇菣C(jī)，其特征在于：所述砂輪擺動(dòng)軸D固定在一個(gè)豎直滑板(4)上，所述豎直滑板(4)通過(guò)一個(gè)立柱(5)上的豎直滑動(dòng)導(dǎo)軌(6)實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)；所述立柱(5)通過(guò)水平滑動(dòng)導(dǎo)軌(7)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的錐齒輪齒頂?shù)菇菣C(jī)，其特征在于，所述砂輪(2)為雙面刃圓盤砂輪或雙面成形砂輪，分別對(duì)錐齒輪齒槽兩側(cè)棱邊或齒頂兩側(cè)的棱邊同時(shí)進(jìn)行倒削；砂輪(2)也可以替換為銑刀。

5.一種錐齒輪齒頂?shù)菇堑募庸し椒ǎ涮卣髟谟冢涸摲椒ńY(jié)合測(cè)量和曲線造型技術(shù)，計(jì)算砂輪中心在倒角過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡和砂輪的擺動(dòng)角度，具體包括以下步驟：

①通過(guò)手動(dòng)控制倒角機(jī)的各軸，測(cè)量倒角過(guò)程中砂輪中心所處的多個(gè)點(diǎn)位置坐標(biāo)，并將坐標(biāo)向空間轉(zhuǎn)換；

②根據(jù)測(cè)量結(jié)果，利用曲線造型方法、構(gòu)造砂輪中心倒角運(yùn)動(dòng)軌跡的參數(shù)曲線；

③對(duì)砂輪中心運(yùn)動(dòng)軌跡的參數(shù)曲線進(jìn)行補(bǔ)償和修正；

④通過(guò)測(cè)量求得輪齒大端、中部和小端處三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的砂輪擺動(dòng)角度，即D軸坐標(biāo)分別為：和

將砂輪擺角表示為工件轉(zhuǎn)角變化量Δθ^(M)的函數(shù)，該表達(dá)式為二次多項(xiàng)式：其中a、b分別為二次多項(xiàng)式的二次項(xiàng)、一次項(xiàng)系數(shù)，c為常數(shù)項(xiàng)；

把上述三點(diǎn)處的和Δθ^(M)值帶入二次多項(xiàng)式，解得常數(shù)項(xiàng)系數(shù)a、b、c的值，確定方程，利用二次方程計(jì)算得到在整個(gè)倒角過(guò)程中，砂輪的擺動(dòng)角度；

⑤將上述參數(shù)經(jīng)過(guò)變換，生成完整的可用于控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)，并以此控制機(jī)床各軸運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行倒角。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加工方法，其特征在于：所述步驟①中，測(cè)量倒角過(guò)程中砂輪中心所處的多個(gè)點(diǎn)位置坐標(biāo)至少包括齒槽或齒頂兩端點(diǎn)的位置坐標(biāo)和兩端之間一點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加工方法，其特征在于：工件的分度和齒槽或齒頂兩側(cè)棱邊的倒角是連續(xù)的。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加工方法，其特征在于：在所述步驟③對(duì)砂輪中心運(yùn)動(dòng)軌跡的參數(shù)曲線進(jìn)行補(bǔ)償和修正的方式是：

1)在砂輪運(yùn)動(dòng)軌跡的兩端，分別取延伸點(diǎn)，根據(jù)延伸點(diǎn)坐標(biāo)，在參數(shù)曲線上反求計(jì)算延伸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)值；

2)根據(jù)反求得到的曲線參數(shù)，計(jì)算延伸點(diǎn)的坐標(biāo)；

3)利用步驟①取的多個(gè)點(diǎn)和上述延伸點(diǎn)，重新構(gòu)造一新的參數(shù)曲線，以完成對(duì)砂輪運(yùn)動(dòng)軌跡的補(bǔ)償和修正。

9.根據(jù)權(quán)利要求5-8任意一種所述的加工方法，其特征在于：所述曲線造型方法為NURBS曲線造型方法。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加工方法，其特征在于：所述砂輪(2)的中心始終位于工件的軸截面內(nèi)，所述砂輪(2)磨削邊緣位于被加工齒輪的齒槽內(nèi)或齒頂兩側(cè)的棱邊，并同時(shí)與齒槽兩側(cè)棱邊或齒頂兩側(cè)的棱邊接觸，對(duì)錐齒輪齒槽兩側(cè)或齒頂兩側(cè)的棱邊同時(shí)進(jìn)行倒角。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加工方法，其特征在于：對(duì)一個(gè)齒槽兩側(cè)或一個(gè)齒頂兩側(cè)的棱邊進(jìn)行所述倒角后，加工齒輪繞工件旋轉(zhuǎn)軸A分度，反行程進(jìn)行另一齒槽兩側(cè)或一個(gè)齒頂兩側(cè)的棱邊的倒角。