[發(fā)明專利]一種擺線齒錐齒輪加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310659836.8
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103692025A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛世民;郭文超
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: B23F9/08
• 分類號: B23F9/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及螺旋錐齒輪加工領(lǐng)域，具體為一種擺線齒錐齒輪加工方法。

背景技術(shù)：

擺線齒錐齒輪因其產(chǎn)形輪齒線為延伸外擺線而得名。該種齒輪為等高齒，采用平面產(chǎn)形輪連續(xù)分度(Face-hobbing)加工。擺線齒錐齒輪的加工方法主要有兩種，分別是德國克林根貝爾格（Klingelnberg）公司的分體刀盤法，瑞士奧利康（Oerlikon）公司的Spirac與Spiroflex法。

擺線齒錐齒輪假想平面產(chǎn)形輪產(chǎn)形面的成形原理：刀盤和產(chǎn)形輪各有一個滾圓，刀盤相對于產(chǎn)形輪的運動可看作是刀盤滾圓在產(chǎn)形輪滾圓上作純滾動，即刀盤滾圓直徑與產(chǎn)形輪滾圓直徑的比等于刀盤刀齒組數(shù)和產(chǎn)形輪齒數(shù)的比。當?shù)侗P滾圓在產(chǎn)形輪滾圓上純滾動時，刀刃相對于產(chǎn)形輪掃出的曲面即為產(chǎn)形輪齒面，刀刃上的點在產(chǎn)形輪平面內(nèi)的軌跡為延伸外擺線。被加工齒輪的齒面由產(chǎn)形輪齒面包絡(luò)而成。實際加工中，用機床搖盤代表產(chǎn)形輪，其刀盤刀齒分為若干組，每組至少有一個內(nèi)刀和一個外刀，分別加工被加工齒輪的凸面和凹面。

擺線齒錐齒輪理論上可以加工出完全共軛的齒輪副，但為了實現(xiàn)實際要求的局部接觸，Klingelnberg采用機械結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜的分體刀盤，Oerlikon采用計算繁復(fù)的刀傾方法。目前，Klingelnberg將分體式刀盤和圓弧切削刃相結(jié)合，通過圓弧切削刃來進行齒高方向修形，通過改變內(nèi)、外刀盤軸線偏心距來實現(xiàn)齒長方向的“鼓形”。

近十多年來，Gleason和Klingelnberg都發(fā)明了六軸聯(lián)動的數(shù)控錐齒輪機床，取消了機床搖盤，采用硬質(zhì)合金尖齒條整體刀盤刀傾法加工擺線齒錐齒輪，部分機床可高速干切。但加工方法的理論基礎(chǔ)都沒有本質(zhì)性的變化。

綜上所述，現(xiàn)有擺線齒錐齒輪加工方法主要有如下局限性：

1)Klingelnberg采用分體式刀盤，內(nèi)外刀齒分別裝在兩塊獨立的刀體上，相互嵌入疊在一起，通過十字滑塊機構(gòu)實現(xiàn)內(nèi)外刀體偏心，結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，設(shè)計加工難度大。分體式刀盤和十字滑塊結(jié)構(gòu)導(dǎo)致機床剛性較差，同時，分體式刀盤不能進行高速干切加工；

2)Oerlikon采用刀傾法加工，克服“克”制缺陷，但機床增加刀傾刀轉(zhuǎn)機構(gòu)，機床結(jié)構(gòu)復(fù)雜且計算調(diào)整繁復(fù)；

傳統(tǒng)Klingelnberg和Oerlikon方法都不能直接指定接觸區(qū)的位置，需要反復(fù)試切，且齒輪副的接觸斑點和運動曲線控制困難。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種擺線齒錐齒輪加工方法，在無刀傾搖盤類錐齒輪銑齒機上加工擺線齒錐齒輪和準雙曲面齒輪，以克服上述傳統(tǒng)加工技術(shù)的局限性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種擺線齒錐齒輪加工方法，包括以下步驟：

（1）、確定產(chǎn)形輪基本參數(shù)：包括齒數(shù)、中點半徑和中點螺旋角；

（2）、確定產(chǎn)形輪與刀具轉(zhuǎn)角之比；

（3）、確定產(chǎn)形輪角速度與被加工齒輪角速度的比；

（4）、對產(chǎn)形輪展成齒輪的運動進行修正；

（5）、完成對被加工齒輪的展成。

本發(fā)明進一步的改進在于：步驟（1）中產(chǎn)形輪齒數(shù)為z_p，其計算公式為：

zp=cosθksinδ01z1cosθksinδ02z2]]>

z₁為小輪齒數(shù)，z₂為大輪齒數(shù)；θ_k為齒輪副節(jié)錐角修正量，δ₀₁為小輪節(jié)錐角，δ₀₂為大輪節(jié)錐角。