[發(fā)明專利]一種少齒數(shù)齒輪數(shù)控加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710066730.5
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN106774167B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)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(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭永麗

本發(fā)明涉及少齒數(shù)齒輪加工技術領域，具體涉及一種少齒數(shù)齒輪數(shù)控加工方法，利用四軸數(shù)控機床加工少齒數(shù)齒輪，分為毛坯預處理、建模、規(guī)劃刀路、粗加工、半精加工、精加工等步驟，能實現(xiàn)少齒數(shù)齒輪齒面高精度銑削加工。本發(fā)明可適用于各種不同參數(shù)的少齒數(shù)齒輪銑削加工，具有加工效率高、精度高、成品質量好等特點。

技術領域

本發(fā)明涉及少齒數(shù)齒輪加工技術領域，具體涉及一種少齒數(shù)齒輪數(shù)控加工方法。

背景技術

在上個世紀80年代，原陜西工學院(現(xiàn)陜西理工大學)提出了一種新型齒輪——少齒數(shù)齒輪，齒輪齒數(shù)為2～8的漸開線圓柱斜齒輪稱為少齒數(shù)齒輪，少齒數(shù)齒輪傳動是漸開線齒輪傳動的重要組成及延伸，國外在摩托車發(fā)動機等產品中已有成熟的應用,國內在助力車、電動自行車等領域也有應用的嘗試，具有傳動比大、體積小等優(yōu)點，特別適用于中小功率、結構尺寸受限制、傳動比大的場合。少齒數(shù)齒輪非常適合現(xiàn)代發(fā)展的需求，具有很高的應用價值。

由于少齒數(shù)齒輪的齒數(shù)少，以實際應用中2～4個齒的居多，為避免根切，首先必須采用大變位系數(shù)進行正變位，這樣引起齒頂變尖且導致齒頂高縮短；其次，由于端面重合度大幅降低，須采用大的螺旋角和較大齒寬的斜齒設計。少齒數(shù)齒輪的外形不同于普通的漸開線圓柱斜齒輪，其外形類似于麻花狀，由于少齒數(shù)齒輪的特殊結構，其加工難度高，普通滾齒機床無法滿足其加工需求。目前少齒數(shù)齒輪的主要加工方法如下：

滾切法：目前較為成熟的加工方法是通過改造滾齒機配掛輪的加工方法制造少齒數(shù)齒輪，但其存在加工效率低、加工齒輪表面質量差等缺點，成品率低，制造成本居高不下。

粉末冶金法：利用粉末冶金法加工少齒數(shù)齒輪，成本低、效率高，但是存在輪齒的抗彎、抗剪強度、接觸強度較低等缺點，難以滿足少齒數(shù)齒輪的工況條件。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種，以解決現(xiàn)有技術加工少齒數(shù)齒輪存在加工成本高、效率底，齒輪質量差的問題。

本發(fā)明提供一種少齒數(shù)齒輪數(shù)控加工方法，包括以下步驟：

第一步，根據(jù)欲加工的少齒數(shù)齒輪的參數(shù)，將毛坯加工成階梯軸狀；

第二步，利用建模軟件建立少齒數(shù)齒輪的齒廓模型，所述齒廓模型包括少齒數(shù)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(shù)齒輪模型；

第三步，根據(jù)第二步中建立的少齒數(shù)齒輪模型，建立粗加工的銑刀運動軌跡輔助面，根據(jù)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(jù)第二步中建立的少齒數(shù)齒輪模型，建立半精加工的銑刀運動軌跡；

第五步，根據(jù)第二步中建立的少齒數(shù)齒輪模型，建立精加工的銑刀運動軌跡；

第六步，根據(jù)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(shù)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。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，所述第二步中，

所述漸開線方程為：

式中：r為少齒數(shù)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：