[發(fā)明專利]一種四軸側(cè)刃銑齒方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811578084.1
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109434219A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 狄成寶;何東;曹江;羅有朋;焦啟飛;趙晶晶
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶齒輪箱有限責(zé)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(wù)所(普通合伙) 50211
• 代理人: 劉代春

本發(fā)明公開了一種四軸側(cè)刃銑齒方法，在臥式加工中心上通過調(diào)用加工程序?qū)嵤⒂裳b夾在主軸上的圓柱銑刀的遠(yuǎn)端側(cè)刃進(jìn)行切削；其主軸箱在立柱上作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(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)齒輪分度，以及Y軸與B軸聯(lián)動的角度補償，和，主軸沿齒形方向進(jìn)給的角度補償。本發(fā)明的有益效果是，提高了齒輪加工的經(jīng)濟性和機床應(yīng)用范圍拓展性；改善齒面銑削質(zhì)量，增加刀具耐磨性；且加工效率更高。特別適用于人字齒加工。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種密封結(jié)構(gòu)，特別涉及一種四軸側(cè)刃銑齒方法。

背景技術(shù)

在一些齒輪零件如無退刀槽人字齒、大模數(shù)齒等加工中，由于受到零件結(jié)構(gòu)或加工設(shè)備限制，只能采用銑齒的方式進(jìn)行。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，側(cè)刃銑在五軸機床上得以實現(xiàn)，而五軸機床的昂貴造價和高加工成本，用于加工漸開面齒形零件的經(jīng)濟性較差。現(xiàn)階段，在四軸機床上，齒面精加工多以球刀進(jìn)行定軸銑，其加工效率和加工精度都不理想。目前，數(shù)控銑齒加工方法存在以下不足：一是采用五軸機床側(cè)刃銑，機床選用受到很大限制，且經(jīng)濟型差；二是采用四軸機床加工時，半精加工和精加工漸開面齒使用球面銑刀，刀具磨損嚴(yán)重；精加工使用定軸銑，切削線速度不恒定，齒面切削粗糙度不一致，且球刀切削為點接觸，殘余高度大，效率低，精度差。因此，尋找一種高效、高精度的四軸側(cè)刃銑的加工方法變得尤為迫切。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)中人字齒加工經(jīng)濟性差，或者效率低、精度差的不足，提供一種四軸側(cè)刃銑齒方法，該方法通過采用四周臥式加工中心，并利用圓柱銑刀的側(cè)刃切削加工方式實施，以提高加工經(jīng)濟性、加工精度和加工效率。

為了上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種四軸側(cè)刃銑齒方法，所述銑齒在臥式加工中心上通過調(diào)用加工程序?qū)嵤⒂裳b夾在主軸上的圓柱銑刀的遠(yuǎn)端側(cè)刃進(jìn)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(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)齒輪分度，以及主軸沿齒寬方向進(jìn)給的角度補償，和，主軸沿齒形方向進(jìn)給的角度補償。

采用前述技術(shù)方案的本發(fā)明，銑齒在臥式加工中心上通過調(diào)用加工程序?qū)嵤⒂裳b夾在主軸上的圓柱銑刀的遠(yuǎn)端側(cè)刃進(jìn)行切削。其中，臥式加工中心的主軸具有X、Y和Z三個軸向移動路徑，其用于裝夾齒坯的工作臺僅可繞B軸旋轉(zhuǎn)，該B軸與Y軸平行，在將齒坯按中心軸線與B軸重合的方式裝夾固定在工作臺上后，即可進(jìn)行加工。在加工過程中，通過旋轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)齒輪分度，以及主軸沿齒寬方向進(jìn)給的角度補償，和，主軸沿齒形方向進(jìn)給的角度補償。本發(fā)明通過四軸機床實現(xiàn)側(cè)刃銑精加工，提高了齒輪加工的經(jīng)濟性和機床應(yīng)用范圍拓展性；通過選用圓柱形立銑刀進(jìn)行精加工，改善齒面銑削質(zhì)量，降低殘余高度，增加刀具耐磨性；相對于球刀的點銑削，立銑刀線銑削的加工效率更高。本方法主要適用于無退刀槽的特殊齒輪如人字齒的加工。

優(yōu)選的，為確保加工精度良好，并順利完成加工，本方法還包括加工前的以下準(zhǔn)備工作：

(1)按被加工齒輪齒數(shù)確定對應(yīng)每齒的工作臺回轉(zhuǎn)角度；

(2)按被加工齒輪寬度、模數(shù)和精度，并以Y軸與B軸聯(lián)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(jìn)給次數(shù)；

(3)構(gòu)建切削點位置函數(shù)數(shù)學(xué)模型，并在加工過程中通過旋轉(zhuǎn)工作臺進(jìn)行角度補償，以補償Y軸與B軸聯(lián)動的角度動態(tài)變化量，以及主軸沿齒形方向進(jìn)給的角度變化量；

(4)按切削點位置函數(shù)數(shù)學(xué)模型進(jìn)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(diào)用；