[發明專利]一種擺線齒輪的加工方法

有效

• 申請號: 201610173677.4
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105665838B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 羅善明;廖龍興;王印;王建;易吉祥;常雪峰
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: B23F5/20
• 分類號: B23F5/20
• 代理公司: 泉州市潭思專利代理事務所(普通合伙) 35221
• 代理人: 麻艷

本發明公開了一種擺線齒輪的加工方法，包括以下步驟：將待加工的擺線齒輪固定在五軸聯動數控機床的工作臺上，通過五軸聯動數控機床控制平底刀繞五軸聯動數控機床的B軸旋轉，使得平底刀的刀軸仰角固定為θ，平底刀正對擺線齒輪的輪廓；平底刀繞自身軸線高速旋轉，開始加工擺線齒輪，擺線齒輪隨著工作臺沿五軸聯動數控機床的Z軸做上下銑削運動，每走完一條軌跡后，隨工作臺繞五軸聯動數控機床的C軸旋轉一角度，如此循環加工直至端銑加工完整個齒輪。本發明可有效提高擺線齒輪的齒形精度和表面質量，避免傳統磨削中產生的燒傷現象，解決高品質擺線齒輪的加工難題。

技術領域

本發明涉及機械精密加工領域，具體涉及一種擺線齒輪的五軸端銑精加工方法。

背景技術

擺線針輪減速機具有傳動效率高、速比高、承載能力高、結構緊湊等諸多優點，被廣泛應用于礦山、冶金、船舶、化工等行業。目前國內大量使用的高檔擺線針輪減速機全部依賴進口，不但給相關行業增加了巨大的成本費用，也嚴重制約著許多重要行業的發展。同時，我國機器人制造業的落后局面，很大程度上源于相關基礎部件，尤其是微型RV擺線針輪減速機的落后質量。

國產擺線針輪減速機的品質缺陷主要表現為傳動精度差、運動不平穩、承載能力和壽命低。造成這些問題的根本原因是擺線齒輪齒面的精加工問題。擺線齒輪齒面硬度高、形狀復雜，精密加工目前只能靠磨削工藝，由專門的擺線磨床進行加工。由于擺線齒輪的齒形特殊，展成關系具有行星傳動特征，而且擺線齒輪的齒廓往往很小(尤其是工業機器人用微型RV減速機)，因此擺線磨床的工作條件惡劣、加工困難，加工后擺線齒輪的齒形精度和表面質量都較差，致使擺線針輪減速機的傳動精度、傳動平穩性以及減速機的壽命大為降低。

因此，針對目前采用專用磨床加工的擺線齒輪存在齒形精度低和表面質量差的缺陷，本發明人對此做進一步研究，研發出一種擺線齒輪的加工方法，本案由此產生。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種擺線齒輪的加工方法，以提高擺線針輪減速機的傳動精度、運動平穩性、承載能力和壽命。

為解決上述技術問題，本發明的技術解決方案是：

一種擺線齒輪的加工方法，包括以下步驟：

步驟一：將待加工的擺線齒輪固定在五軸聯動數控機床的工作臺上，通過五軸聯動數控機床控制平底刀繞五軸聯動數控機床的B軸旋轉，使得平底刀的刀軸仰角固定為θ，平底刀正對擺線齒輪的輪廓；

步驟二：平底刀繞自身軸線高速旋轉，開始加工擺線齒輪，擺線齒輪隨著工作臺沿五軸聯動數控機床的Z軸做上下銑削運動，即完成一個齒廓面加工；

步驟三：擺線齒輪隨工作臺繞五軸聯動數控機床的C軸旋轉一角度，重復步驟二，對另一齒廓面加工；

步驟四：重復步驟三，直至端銑加工完整個擺線齒輪的輪廓。

進一步，平底刀端銑加工是以刀具端面外圓弧切削刃為主切削刃。

進一步，仰角θ的計算公式為：

式中：r為平底刀半徑，r_p為針齒中心圓半徑，r_rp為針齒套外圓半徑；K₁為短幅系數，K₁＝az_p/r_p；a為偏心距，z_p為針輪齒數。

進一步，在步驟一中，先精銑擺線齒輪精加工定位基準孔，擺線齒輪通過定位基準孔與工作臺固定。

進一步，在步驟一中，工作臺上設有圓柱凸臺，圓柱凸臺通過壓板夾具固定在工作臺上，通過雙頭螺栓、螺母和墊片將擺線齒輪裝夾定位于圓柱凸臺。

進一步，在步驟二中，平底刀銑削加工擺線齒輪縱向同曲率處輪廓。