[發明專利]一種非圓齒輪六軸五聯動對角滾切方法

有效

• 申請號: 201210399939.0
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102922049A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 劉有余;余鵬程
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: B23F15/02
• 分類號: B23F15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于齒輪或齒條的制造領域，尤其是在工作半徑變化的輪上制齒領域，涉及一種六軸五聯動對角滾切凸節曲線非圓齒輪方法。。

背景技術

非圓齒輪傳動具有獨特傳動動力學特征，應用優勢明顯，受制于高效制造技術，非圓齒輪仍局限于特殊領域，應用情況與其優勢并不相稱。當前工業應用常采用線切割技術加工非圓齒輪，線切割不僅效率低下，且對非圓斜齒輪無能為力。非圓斜齒輪目前還停留在理論研究階段，未見工業生產與應用。

滾齒是一種高效加工非圓齒方法，《中國機械工程》的《非圓斜齒輪滾切加工CNC聯動控制方案》一文對非圓斜齒輪四軸四聯動、五軸五聯動方案進行了研究；中國專利CN200810035148.3公開了非圓斜齒輪四軸四聯動、五軸五聯動方案的實現方法。相對五軸五聯動方案，四軸四聯動方案減少了一個移動軸，機床剛性及加工精度有所提高，但齒輪與滾刀嚙合點在滾刀節線上有較大位移，常超出滾刀軸線長度，限制了機床工藝范圍，實用性不強。另外，齒輪與滾刀嚙合點在滾刀節線上移動速度突變較大，各齒參與切削不均衡，刀齒的負荷及磨損極不均勻，其耐用度決定于其中磨損最大的刀齒，耐用度極低。

解決上述問題的有效方法是采用對角滾切方法。目前對角滾主要用于圓柱齒輪滾齒機，如中國專利CN?200910300162.6公開了一種用竄刀刀架代替切向刀架實現對角滾切的三軸數控滾齒機，對滾切圓柱齒輪可有效提高滾刀耐用度。迄今為止，尚未見到將該項技術直接應用于非圓齒輪滾切的報道。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述現有技術存在的問題，提出一種非圓齒輪六軸五聯動對角滾切方法，讓滾刀在垂直進給的同時，還沿著自身軸線連續移動，使滾切嚙合點限制在滾刀工作范圍內，還可使各齒均衡參與切削。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

本發明的非圓齒輪六軸五聯動對角滾切方法，聯動軸包括滾刀或工作臺沿Y向位移軸、滾刀或工作臺沿Z向位移軸、滾刀旋轉運動B軸、工作臺旋轉運動C軸；另外還包括滾刀沿自身軸線方向位移軸D軸，滾刀沿D軸移動速度為????????????????????????????????????????????????+，其中，使齒輪節曲線與滾刀節線的嚙合點位于固定點；使所述嚙合點沿滾刀節線均勻移動，使各滾切齒均衡參與切削，刀齒負荷及磨損均勻，所述可以為0；還包括調整滾刀安裝角的A軸，所述A軸采用數字控制技術針對滾切齒輪螺旋角預先調整好，滾制過程中固定不變。實現了滾刀在垂直進給的同時，還沿著自身軸線連續移動。

所述的非圓齒輪六軸五聯動對角滾切方法，滾刀或工作臺嚴格按照聯動運動規律沿Y軸移動，滾刀轉速和工作臺轉速嚴格按照指定變傳動比轉動，使滾刀投影齒條與齒坯純滾動，且保持齒坯節曲線與滾刀節線相切接觸；另外，和沿Z軸方向的分速度為和，工作臺或滾刀沿Z軸驅動速度為，所述工作臺或滾刀沿Z軸合成速度為；滾刀轉速、滾刀沿D軸移動速度、滾刀或工作臺沿Z軸相對位移速度恒定，且相互獨立，構成三個基頻，、、、相對所述三個基頻聯動，聯動數學模型如下。

為節曲線極徑；為極角；為滾刀頭數；為齒輪法向模數；為符號系數；為符號系數；為滾刀螺旋升角；為非圓斜齒輪螺旋角。

所述的非圓齒輪六軸五聯動對角滾切方法，所述的方向可與符合右手螺旋規則，所述聯動數學模型的；也可與符合左手螺旋規則，所述的；所述=0可表達為，嚙合點固定于滾刀節線上P點。

所述的非圓齒輪六軸五聯動對角滾切方法，可以滾切非圓直齒輪和非圓斜齒輪，對非圓直齒輪，所述聯動數學模型的=0；對非圓斜齒輪，滾刀與齒輪螺旋線旋向一致時，所述聯動數學模型的，滾刀與齒輪螺旋線旋向相反時，所述聯動數學模型的。

所述的非圓齒輪六軸五聯動對角滾切方法，獨立數控軸A軸調整方法為：滾切非圓直齒輪時，滾刀的安裝角只取決于滾刀的螺旋升角，且=；滾切非圓斜齒輪時，滾刀的安裝角取決于滾刀的螺旋升角和被加工齒輪的螺旋角，滾刀與齒輪螺旋線旋向一致時=-，滾刀與齒輪螺旋線旋向相反時=+。

本發明的有益效果是：本發明的非圓齒輪六軸五聯動對角滾切方法，滾刀在垂直進給的同時，還沿著自身軸線連續移動，使滾切嚙合點限制在滾刀工作范圍內，擴大了機床工藝范圍；進一步再使滾刀沿著自身軸線附加移動，可充分有效地利用滾刀的全部刀刃，均勻分配刀齒磨損，提高刀具耐用度。獨立數控軸自動調整滾刀安裝角，相對機械結構而言自動化程度、調整精度更高，工人勞動強度更低。

附圖說明????