[發明專利]螺旋錐齒輪精鍛齒形模具高效銑齒加工方法

有效

• 申請號: 201510403977.2
• 申請日: 2015-07-10
• 公開（公告）號: CN105014461B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 鄧效忠;蔣闖;高振山;鄧靜
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B23Q5/34
• 分類號: B23Q5/34;B23C3/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 賈東東

1.螺旋錐齒輪精鍛齒形模具高效銑齒加工方法，其特征在于：所述的加工方法使用的機床包括機床底座，機床底座上相互垂直設置有X向滑軌和Z向滑軌，Z向滑軌上滑動安裝有Z向滑臺，Z向滑臺上裝配有可繞Y軸轉動的用于裝夾精鍛模具的工件驅動箱，X向滑軌上滑動安裝有立柱，在立柱上設有的Y向導軌上滑動安裝有Y向滑臺，Y向滑臺上安裝有用于安裝銑刀盤的刀盤驅動箱，刀盤驅動箱可在所述Y向滑臺上在垂直于X軸的YZ平面內繞X軸轉動，所述加工方法包括如下步驟：

步驟一，刀盤驅動箱上的刀盤主軸軸線隨刀盤驅動箱繞X軸相對于Y向滑臺轉動設定α角以形成刀傾角，使刀盤驅動箱上的銑刀盤在加工精鍛模具齒形時避免切削非加工區域，刀盤主軸軸線在銑刀盤銑削加工精鍛模具齒形時保持固定；

步驟二，將工件驅動箱繞Y軸轉動設定齒坯安裝角γ，使加工出來的精鍛齒形模具的大端和小端齒深滿足設計要求；

步驟三，改變立柱在X向滑軌上的位置及Y向滑臺在Y向滑軌上的位置，使加工出來的精鍛齒形模具的螺旋角等于設計螺旋角；

步驟四：修正立柱在X向滑軌、Y向滑臺在Y向滑軌、Z向滑臺在Z向滑軌上的位置及工件驅動箱的底座在Z向滑臺上的轉動角度，使加工出來的精鍛齒形模具的齒槽兩側的齒形角等于設計的壓力角；

步驟五：調整刀盤驅動箱上的刀盤的刀尖形成直徑，使加工出來的精鍛齒形模具的齒槽的曲率半徑與設計的曲率半徑相同。

2.根據權利要求1所述的螺旋錐齒輪精鍛齒形模具高效銑齒加工方法，其特征在于：上述步驟一中，設定α角大于最小調整角I，最小調整角I為：

其中，ΔA為干涉量最大點在銑刀盤上的位置與模具齒坯上的干涉量最大點之間的距離，ΔB為切齒計算點到干涉量最大點之間的距離,h為模具齒坯的全齒高，Δi為保持安全距離的調整角的經驗值。

3.根據權利要求2所述的螺旋錐齒輪精鍛齒形模具高效銑齒加工方法，其特征在于：基于所述的最小調整角I和精鍛齒形模具的螺旋角β按下式計算齒坯安裝角調整量Δγ，

4.根據權利要求3所述的螺旋錐齒輪精鍛齒形模具高效銑齒加工方法，其特征在于：根據精鍛齒形模具的齒面法矢與精鍛螺旋錐齒輪的齒面法矢相等的原則，計算精鍛齒形模具的螺旋角β，確定刀傾調整后的刀位補償量，使模具齒形的螺旋角與精鍛成形的螺旋錐齒輪的螺旋角相匹配，刀位計算式為，

其中，H和V分別為水平刀位和垂直刀位,L_m為中點錐距,r_d為銑刀盤半徑，ΔH和ΔV為形成刀傾后的水平刀位和垂直刀位的修正量。

5.根據權利要求1所述的螺旋錐齒輪精鍛齒形模具高效銑齒加工方法，其特征在于：根據齒輪齒形角和齒輪幾何參數，計算銑刀盤齒形角，協同調整刀位修正量、水平輪修正量和安裝角修正量，使模具齒坯上被加工出的齒槽兩側的齒形角等于設計的壓力角，銑刀盤齒形角為：

其中，α為齒頂角和齒根角之和，為設計壓力角，β₁為設計螺旋角。

6.根據權利要求1所述的螺旋錐齒輪精鍛齒形模具高效銑齒加工方法，其特征在于：利用單面法計算出采用銑齒加工時銑刀盤的內外刀尖半徑和因刀傾產生的曲率誤差，使精鍛齒形模具的齒面曲率半徑與精鍛成形的螺旋錐齒輪的齒面的曲率半徑吻合，加工模具所用銑刀盤內外刀尖的半徑的計算式為：

其中，B₂為齒面寬，r₁和r₂分別為螺旋錐齒輪采用銑齒加工方法所計算出的銑刀盤內外刀尖的半徑，R₂和R₁分別為加工模具所用銑刀盤內外刀尖的半徑。