[發明專利]大模數大直徑直齒錐齒輪齒部開放式加工方法

在審

• 申請號: 201710586269.6
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107378136A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 楊用清;賈富云
• 申請（專利權）人: 二重集團（德陽）重型裝備股份有限公司
• 主分類號: B23F17/00
• 分類號: B23F17/00;B23F1/06
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司51226
• 代理人: 何強,楊冬

技術領域

本發明涉及一種齒輪的加工方法，尤其是一種大模數大直徑直齒錐齒輪齒部開放式加工方法。

背景技術

眾所周知：新型海洋平臺大功率風力發電設備，其不同于傳統增速機型結構，采用垂直驅動結構，利用大小錐齒輪傳動進行換向，并傳遞葉片上輸送來的大扭矩。其中重點零件大錐齒輪直徑約4米，模數50，齒數82，超出了傳統滾齒機和傘齒刨的加工范圍，傳統成形法和展成法加工均無法實施。

如何利用現有的普通機床設備，脫開傳統滾切和刨齒方法，利用普通刀具完成齒部加工，成為加工該種類型的大型錐齒輪必須逾越的鴻溝，同時也是突破“超大型重載直齒錐齒輪”制造技術水平的關鍵。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠利用現有的普通機床設備，利用普通刀具完成大錐齒輪加工的大模數大直徑直齒錐齒輪齒部開放式加工方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：大模數大直徑直齒錐齒輪齒部開放式加工方法，包括以下步驟：

1)根據齒輪嚙合原理和齒廓成形原理，利用UG軟件建立能用于實際加工的大錐齒輪的精確三維模型；

2)在UG軟件上設計大錐齒輪齒部加工的數控刀路，通過設置UG軟件后置處理，將復雜的數控刀路轉化為機床能識別可執行的NC程序代碼；

3)高精度數控鏜床工作臺具有準確的回轉分度工作臺，將大錐齒輪坯件裝夾在分度工作臺上，機床通過執行NC程序代碼在坯件上加工出一個完整的齒槽，然后通過回轉分度工作臺回轉分度分齒，逐步將所有齒加工完成。

具體的，在步驟2)中所述UG軟件上設計大錐齒輪的齒部加工的數控刀路，包括一粗、二粗、半精、清根、精銑齒、齒形齒向修形刀路。

進一步的，在步驟1)中大錐齒輪三維模型建立后，通過錐齒輪齒面成型原理，計算并檢驗模型的正確性。

本發明的有益效果是：本發明所述的大模數大直徑直齒錐齒輪齒部開放式加工方法，利用現有的數控鏜床設備巧妙地采用開放式軟件數控編程加工方法，采用普通銑刀和球頭銑刀完成齒部加工，避免了購買專用滾齒或刨齒刀具費用，可操作性強，工作臺回轉分齒，數控程序控制齒厚和光潔度，降低了工人勞動強度，提高工效數倍，質量完全保證。

本發明所述的大模數大直徑(直徑4米)直齒錐齒輪齒部開放式加工方法開拓出齒輪制造工藝新途徑，解決了國內超大型重載直齒錐齒輪的加工難題和空白，為超大型重載直齒錐齒輪在各類冶金產品、大型海上風電產品、礦山立磨產品等的結構選型、技術革新、升級換代，提供了可靠的技術保證，也為滲碳淬火類硬齒面直齒錐齒輪的五軸數控開放式銑削加工奠定了技術基礎。

附圖說明

圖1是本發明實施例中需要加工的大錐齒輪的三維模型；

圖2是本發明實施例中大錐齒輪在數控鏜床上進行加工的示意圖；

圖中標示：1-大錐齒輪坯件，2-分度工作臺，3-數控鏜床。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

1、大模數大直徑直齒錐齒輪齒部開放式加工方法，包括以下步驟：

1)根據齒輪嚙合原理和齒廓成形原理，利用UG軟件建立能用于實際加工的大錐齒輪的精確三維模型；

2)在UG軟件上設計大錐齒輪齒部加工的數控刀路，通過設置UG軟件后置處理，將復雜的數控刀路轉化為機床能識別可執行的NC程序代碼；

3)高精度數控鏜床工作臺具有準確的回轉分度功能，將大錐齒輪坯件裝夾在分度工作臺上，機床通過執行NC程序代碼在坯件上加工出一個完整的齒槽，然后通過工作臺回轉分度分齒，逐步將所有齒加工完成。

在步驟1)中對需要加工得到的大齒輪在UG軟件中進行三維建模，從而為后續UG軟件設計齒部數控刀路做準備。

在步驟2)中通過在UG軟件上設置單個齒槽的刀路并且將刀路轉化為數控NC程序代碼，從而能夠保證后續對齒部加工的準確性。

由于UG軟件中對單個的齒槽的刀路進行計算處理轉化為NC程序代碼；從而有利于保證加工的刀路的簡便，同時能夠保證NC程序代碼簡便，不易出現錯誤。因此在步驟3)中在數控機床上設置分度工作臺，從而通過分度工作臺對大齒輪坯件1在加工好一個齒槽后進行分度分齒，從而實現對整個大齒輪上所有齒槽的加工。通過分度工作臺以及UG軟件對單個齒槽刀路的編程，從而實現通過傳統普通的數控機床實現對大錐齒輪的加工。