[發明專利]一種少齒數齒輪數控加工方法

有效

• 申請號: 201710066730.5
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN106774167B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 呂張來;孫偉;張東生
• 申請（專利權）人: 陜西理工學院
• 主分類號: G05B19/408
• 分類號: G05B19/408
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭永麗

1.一種少齒數齒輪數控加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，根據欲加工的少齒數齒輪的參數，將毛坯加工成階梯軸狀；

第二步，利用建模軟件建立少齒數齒輪的齒廓模型，所述齒廓模型包括少齒數齒輪的齒頂圓曲線、漸開線、過渡曲線、齒形螺旋線和齒根圓曲線，并在齒廓模型的基礎上進行陣列，形成少齒數齒輪模型；

第三步，根據第二步中建立的少齒數齒輪模型，建立粗加工的銑刀運動軌跡輔助面，根據所述粗加工的銑刀運動軌跡輔助面建立粗加工的銑刀運動軌跡；

第四步，根據第二步中建立的少齒數齒輪模型，建立半精加工的銑刀運動軌跡；

第五步，根據第二步中建立的少齒數齒輪模型，建立精加工的銑刀運動軌跡；

第六步，根據第三步、第四步、第五步建立好的所述粗加工的銑刀運動軌跡、半精加工的銑刀運動軌跡、精加工的銑刀運動軌跡生成G代碼；

第七步，將第六步生成的G代碼導入四軸加工中心，完成少齒數齒輪加工，其中所述粗加工的過程采用分層銑削，所述半精加工的過程采用可變軸曲面輪廓銑，所述精加工的過程采用可變軸曲面輪廓銑；

所述第四步還包括，半精加工的銑刀運動軌跡是從齒的一側依照齒形螺旋線的方向進行銑削，第一刀加工完畢后，銑刀按預設的殘差高度沿齒形螺旋線移至下一刀位，繼續沿齒形螺旋線方向銑削加工，重復上述過程，直到完成整個齒面的半精加工；

所述第五步還包括，精加工的銑刀運動軌跡是從齒的一側依照齒形螺旋線的方向進行銑削，第一刀加工完畢后銑刀沿齒形螺旋線移至下一刀位，繼續沿齒形螺旋線方向銑削加工，重復上述過程，直到完成整個齒面的精加工。

2.根據權利要求1所述的少齒數齒輪數控加工方法，其特征在于，所述第二步中，

所述漸開線方程為：

式中：r為少齒數齒輪分度圓半徑，x1、y1為銑刀齒廓上動點的坐標值，為齒條銑刀的滾動角；

所述過渡曲線方程為：

式中：r為少齒數齒輪分度圓半徑，x_c為齒條銑刀齒頂圓角圓心的x坐標值，ρ0為齒條銑刀齒頂圓角半徑，為齒條銑刀的滾動角，γ為動點的法線與坐標系X軸的夾角；

所述齒形螺旋線方程為：

式中：d為齒輪分度圓直徑，b為齒寬，θ為極角，β為分度圓螺旋角，t為建模軟件系統變量。

3.根據權利要求1所述的少齒數齒輪數控加工方法，其特征在于，所述第三步還包括，粗加工的銑刀運動軌跡是從上向下逐層銑削。

4.根據權利要求1所述的少齒數齒輪數控加工方法，其特征在于，所述第七步還包括，粗加工采用的銑刀。

5.根據權利要求4所述的少齒數齒輪數控加工方法，其特征在于，粗加工每刀切深1～3mm，進給速度100mm/min，主軸轉速1500r/min，加工余量為0.5mm。

6.根據權利要求1所述的少齒數齒輪數控加工方法，其特征在于，所述第七步還包括，半精加工采用的球頭銑刀。

7.根據權利要求6所述的少齒數齒輪數控加工方法，其特征在于，令銑刀軸線方向和待加工曲面接觸點法矢垂直方向夾角為10°～20°，進給速度150mm/min，主軸轉速2000r/min，半精加工余量為0.05mm。

8.根據權利要求1所述的少齒數齒輪數控加工方法，其特征在于，所述第七步還包括，精加工采用直徑的球頭銑刀。

9.根據權利要求8所述的少齒數齒輪數控加工方法，其特征在于，令銑刀軸線方向和待加工曲面接觸點法矢的垂直方向夾角為15°進給速度200mm/min，主軸轉速3000r/min，精加工余量為0mm。