[發明專利]一種成形法數控加工小模數直齒錐齒輪的工藝

在審

• 申請號: 201410286059.1
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104070333A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 李忠;葉培娟;趙朝輝;張小文;牛鵬程
• 申請（專利權）人: 河南平原光電有限公司
• 主分類號: B23P15/14
• 分類號: B23P15/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種成形法數控加工小模數直齒錐齒輪的工藝，屬齒輪機加工工藝領域。

背景技術

小模數直齒錐齒輪是傳動機構中基礎性的零件，廣泛應用在航空航天、兵器及儀器儀表等領域，當前小模數直齒錐齒輪的加工方法主要有刨齒法、雙刀盤銑削法和圓拉法等方法，其中刨齒法主要是利用兩把作往返切削運動的刨刀所形成的切削面進行輪齒加工，待加工好一個輪齒后再加工第二個輪齒，直至加工好整個輪齒，這種方法生產率很低，只適用于小批及單件生產，雙刀盤銑削法是利用兩把銑刀盤的旋轉運動所形成的切削面是產形輪輪齒，在加工好一個輪齒后分度在加工第二個輪齒，直至加工好整個輪齒，這種加工方法效率高，但刀具的變化種類多導致加工費用高，圓拉法則是在確定工件不動，拉刀盤作旋轉運動的同時，沿齒向方向作往復運動以拉削處齒槽，但這種成形法只能在專用機床上加工，具有很強的行業局限性，因此傳統的加工方法已不能滿足現代高柔性、低成本及高效率的加工要求。

發明內容

本發明目的就在于克服上述不足，提供一種成形法數控加工小模數直齒錐齒輪的工藝。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現：

一種成形法數控加工小模數直齒錐齒輪的工藝，包括以下步驟：齒輪參數設計計算—加工刀具參數設計計算—程序編訂——機床加工，其具體步驟為：

第一步：齒輪參數設計計算，根據需要生產齒輪的模數mo、齒數Z、壓力角αe、軸線夾角Φ及齒根高r1、齒頂高r2等參數，計算設計出齒輪的分度角α、頂圓外徑φα、節圓外徑φa、錐母線長L、齒長L1、小端模數mi、節圓內徑φi、齒頂角δk、根錐角δf等參數,具體計算方式如下：

分度角：α1=360°/Z

頂圓外徑：φα=?mo×Z+2×cosδo

節圓外徑：φa=?mo×Z

錐母線長：L=?mo×Z/2×sinδo

齒長：L1=L/4

小端模數：mi=?mo×（L-?L1）/L

節圓內徑：φi=mi×Z

齒頂角：δk=Φ/2-Δδk=45°+arc（tgΔδk）

根錐角：δf=Φ/2-tg（mo×1.25/L）

第二步：加工刀具參數設計計算，根據所加工齒輪的具體參數，并結合刀具半分度角αb、中心分度錐度差Δck及rk=13.5，ro=12.5?，rf=11.25等參數設計計算加工刀具的相關參數，盤形銑刀節圓上的齒寬為y，節圓上齒槽與節圓上的齒寬的間隙差為X，節圓上的間隙寬為Δyk，齒寬的中線到節圓和理論齒面焦點的距離Y1、節圓通過刀具齒面和工件理論齒面的距離Y2及齒向方向的修切量Δxk，具體計算方式如下：

y=?mo×π/2-X

αb=α/4?

Y1=sinαb×ro

Y2=?sin（αb-Δck）×ro

Δyk=?Y1-?Y2

Δxk=（df/2/?cosα-?df/2）/?cosα

第三步：程序編訂，將計算好的齒輪參數及加工所用刀具的參數及修切量進行編程，并通過編程計算機將編制好的程序上傳至加工用的數控機床中，所編制的程序為通過控制C軸角位移，Y軸的軸位移來不斷修正大、小端的齒形角，得到近似于球面漸開線的齒形；

第三步：機床加工，將零件毛坯安裝到機床上，機床并按照所編制的程序對毛坯進行加工即可。

本方法通過對數控滾齒機C軸角位移，Y軸的軸位移來不斷修正大、小端的齒形角，得到近似于球面漸開線的齒形的方法加工小模數直齒錐齒輪，具有刀具的變化種類少，加工效率高的特點，不僅適用于小批量生產，還適用于大批量生產。

附圖說明

圖1為本發明的流程示意圖。

具體實施方式

結合工藝流程及具體計算設計實例，對本發明的具體加工工藝作進一步的詳細描述:

實施例1：已知帶加工齒輪模數mo=1、齒數Z=25、壓力角αe=20°、軸線夾角Φ=90°齒根高r1=1.25×mo、齒頂高r2=1.0×mo，計量單位為毫米mm；

第一步：齒輪參數設計計算，根據需要生產齒輪的模數mo、齒數Z、壓力角αe、軸線夾角Φ及齒根高r1、齒頂高r2等參數，計算設計出齒輪的分度角α、頂圓外徑φα、節圓外徑φa、錐母線長L、齒長L1、小端模數mi、節圓內徑φi、齒頂角δk、根錐角δf等參數,具體計算方式如下：

分度角：α1=360°/Z=360°/25=14.4