[發明專利]一種四軸側刃銑齒方法

在審

• 申請號: 201811578084.1
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109434219A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 狄成寶;何東;曹江;羅有朋;焦啟飛;趙晶晶
• 申請（專利權）人: 重慶齒輪箱有限責任公司
• 主分類號: B23F5/20
• 分類號: B23F5/20;B23F21/12;B23F7/00
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 劉代春

1.一種四軸側刃銑齒方法，其特征在于，所述銑齒在臥式加工中心上通過調用加工程序實施，并由裝夾在主軸上的圓柱銑刀的遠端側刃進行切削；該臥式加工中心的主軸箱在立柱上作Y向的升降運動，主軸相對于主軸箱作Z向的前后水平伸縮運動，立柱作X向的水平左右運動；繞B軸旋轉的回轉工作臺用于裝夾齒坯，且B軸軸線呈平行于Y軸的豎向布置，齒坯中心軸線與B軸重合；在加工過程中，通過旋轉工作臺轉動，實現齒輪分度，以及主軸沿齒形方向進給的角度補償，和，主軸沿齒寬方向進給的角度補償。

2.根據權利要求1所述的四軸側刃銑齒方法，其特征在于，還包括加工前的以下準備工作：

(1)按被加工齒輪齒數確定對應每齒的工作臺回轉角度；

(2)按被加工齒輪寬度、模數和精度，并以Y軸與B軸聯動和在齒形方向上按多刀切削方法逼近齒形的方式，確定主軸在齒形方向上的進給次數；

(3)構建切削點位置函數數學模型，并在加工過程中通過旋轉工作臺進行角度補償，以補償Y軸與B軸聯動的角度動態變化量，以及主軸沿齒形方向進給的角度變化量；

(4)按切削點位置函數數學模型進行程序編制，并保存在四軸臥式加工中心的加工程序存儲單元中，作為專用銑齒程序以備調用；

(5)按齒坯中心軸線與B軸重合的方式將齒坯裝夾固定在回轉工作臺上。

3.根據權利要求2所述的四軸側刃銑齒方法，其特征在于，在構建切削點位置函數數學模型的過程中，按照以下步驟進行單側齒面的數學模型構建，包括：

第一步，建立原點O位于B軸上，且Z-X平面位于齒坯上端面的ZXY三維坐標系；

第二步，根據被加工齒輪參數確定的，且基于X-Z平面的漸開線方程f(x_θ，z_θ)，構建主軸在特定半徑r_θ的參考圓下，切削點處機床主軸與Z軸的傾角B_θ方程，并設定該傾角逆時針為正：

B_θ＝arctan(f′(X_θ，Z_θ)).......式3-1；

X_θ＝r_θcosμ.......式3-2；

z_θ＝r_θsinμ.......式3-3；

y_θ＝(h/2π)μ.......式3-4；

式中，f′是關于變量的導函數；μ是在x_θ-z_θ平面坐標下，不同y_θ相對于Z-X平面的旋轉角度，并設定逆時針為正；h是螺旋線導程；

第三步，利用被加工齒輪參數確定的截面與齒面的相交螺旋線方程q(x_θ，y_θ，z_θ)，聯立式3-1、3-2、3-3和3-4求解，以獲得對應截面的μ值；

第四步，按下式計算對應截面的B軸旋轉角度補償值B′：

B′＝B_θ+μ。

4.根據權利要求3所述的四軸側刃銑齒方法，其特征在于，還包括按照相同方法和步驟進行另一側齒面的數學模型構建。