[發明專利]一種平面二次包絡環面蝸輪加工方法

有效

• 申請號: 201310049775.3
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103084684A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 周啟武;鄭方燕;邱昕洋;馮濟琴;鄭永
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: B23H9/12
• 分類號: B23H9/12;B23H1/00;B23H1/02;B23H1/08
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發明涉及機械零件的加工方法，具體涉及一種平面二次包絡環面蝸輪加工方法。

背景技術

平面二次包絡環面蝸輪輪齒的加工現在一般采用飛刀、滾刀、研輪等工具。飛刀具有制造容易、成本低的特點，但采用飛刀加工時，蝸輪齒面不是逐漸包絡形成的，是由飛刀進刀到最后位置時由其刀刃切成的，所形成的齒面沒有了洼區，不易獲得正確的蝸輪輪齒表面，切齒后還需與蝸桿進行跑合研磨。采用滾刀加工容易獲得正確的蝸輪輪齒表面，加工精度高，生產效率高，但滾刀制造困難，刀具成本高。而且，由一次包絡加工所形成的蝸桿不能直接加工蝸輪。必須根據滾刀與所加工的蝸輪過程模擬蝸桿與蝸輪嚙合的方法加工制造出滾刀，再將刀齒后刀面磨出，然后按加工一次包絡蝸桿的方法磨出刃帶，再用這種滾刀切出蝸輪。因此，在加工滾刀過程中，加工制造的滾刀不能和一次包絡的制造出的蝸桿完全一樣，增加了加工工藝路線以及誤差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種平面二次包絡環面蝸輪加工方法，以簡化加工工藝路線，減少誤差來源，提高加工精度。

本發明所述的平面二次包絡環面蝸輪加工方法，采用電火花電蝕加工工藝，根據蝸桿的齒形輪廓電蝕加工出相應的蝸輪，所述加工方法包括如下步驟：

A）將待加工的蝸輪安裝在蝸輪工作臺上，將一次包絡的蝸桿安裝在蝸桿工作臺上，并使蝸輪和蝸桿浸在絕緣工作液內；

B）根據加工工藝調整蝸輪與蝸桿的初始中心距以及蝸輪外輪廓與蝸桿外輪廓間的放電間隙；

C）將蝸輪和蝸桿分別與脈沖電源裝置的兩極連通，使蝸桿成為工具電極，蝸輪成為工件電極；

D）脈沖電源裝置工作通電，在工具電極和工件電極之間產生脈沖電壓，脈沖電壓將放電間隙間絕緣工作液擊穿，產生電火花放電，形成的瞬時高溫蝕除掉工件電極上多余的部分，形成與工具電極外輪廓對應的形狀；所述蝸桿由蝸桿主軸帶動不斷轉動，蝸輪由蝸輪工作臺帶動以相應的轉速轉動，形成蝸輪與蝸桿的展成運動；同時，蝸輪由蝸輪工作臺帶動朝向蝸桿徑向進給，使放電間隙保持不變；

E）至蝸輪與蝸桿的中心距等于設計蝸輪蝸桿副的理論中心距與放電間隙之和時，便得到所需蝸輪；

F）在上述電火花電蝕加工中，通過液壓泵和過濾器不斷循環過濾絕緣工作液，濾去其中電蝕產物。

進一步的，所述蝸輪工作臺由間隙控制系統控制實現徑向進給，所述間隙控制系統包括測量單元、比較單元、放大單元和執行單元，所述測量單元是通過穩壓管束測量得到脈沖電壓峰值，比較單元是將脈沖電壓峰值與預設的電壓值進行比較得到差值信號，放大單元將差值信號放大輸至執行單元，執行單元通過驅動執行元件，使蝸輪工作臺進行相應的徑向移動，以保證放電間隙不變。

進一步的，采用粘度低、流動性好的煤油作為絕緣工作液。

本發明所述平面二次包絡環面蝸輪加工方法，采用電火花加工成形原理，以蝸桿作為工具電極，待加工的蝸輪作為工件電極，兩個電極模擬蝸桿蝸輪副嚙合運動，并使工件電極徑向移動以保證放電間隙一致，使蝸桿的齒形輪廓不斷復制在所加工的蝸輪上，最終得到平面二次包絡環面蝸輪。本發明所述方法直接使用一次包絡的蝸桿加工蝸輪，無需再制造出飛刀或者蝸輪滾刀，縮短了平面二次包絡蝸輪加工的工藝路線，減少了誤差來源，提高了加工精度。

附圖說明

圖1是本發明的實施示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細闡述：

本發明所述的平面二次包絡環面蝸輪加工方法，采用電火花電蝕加工工藝，根據蝸桿的齒形輪廓電蝕加工出相應的蝸輪，所述加工方法包括如下步驟：

A）將待加工的蝸輪4安裝在蝸輪工作臺5上，將一次包絡的蝸桿3安裝在蝸桿工作臺2上，并使蝸輪4和蝸桿3浸在絕緣工作液6內；

B）根據加工工藝調整蝸輪4與蝸桿3的初始中心距以及蝸輪4外輪廓與蝸桿3外輪廓間的放電間隙；所述初始中心距與蝸輪毛坯尺寸、蝕除量以及放電間隙有關，放電間隙又與蝸輪、蝸桿材料、絕緣工作液以及脈沖電壓有關；其中放電間隙根據以下經驗公式確定：