[發明專利]一種利用加工中心加工螺旋錐齒輪的方法

有效

• 申請號: 201910065003.6
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109604736B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 魏冰陽;徐文涵;劉大可;李智海;王俊恒;趙超飛
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B23F9/08
• 分類號: B23F9/08
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 薛布赫

為解決現有技術中銑齒機價格高且很難適應單件、多品種生產需求的問題，本發明提供一種利用加工中心加工螺旋錐齒輪的方法，包括以下步驟：A.在加工中心的刀具主軸上設置角度頭；B.根據齒輪嚙合原理，將用于加工螺旋錐齒輪的參數通過坐標變換，由刀具坐標轉換為齒面坐標，將銑齒機的加工參數轉換為加工中心相應的運動參數；C.然后根據B步驟得到的運動參數得到出弧齒錐齒輪與準雙曲面齒輪的在加工中心上的加工程序；D.利用C步驟得到的加工程序，對螺旋錐齒輪毛坯進行加工，最終得到螺旋錐齒輪。本加工方法簡單實用，對單件、多品種生產需求具有良好的適應性。

技術領域

本發明涉及一種螺旋錐齒輪加工的方法，具體涉及一種利用加工中心加工螺旋錐齒輪的方法。

背景技術

目前，弧齒錐齒輪與準雙曲面齒輪的加工要用專用的銑齒機。傳統機械式銑齒機加工先要根據所加工齒輪的參數對水平輪位、垂直輪位、輪坯安裝角、床位、刀位、搖臺角、分度掛輪等進行相應的調整，機床調整復雜；專用數控螺旋錐齒輪銑齒機，價格昂貴。該類設備很難適應單件、多品種生產需求，尤其對智能集成化生產具有較大的局限性。

加工中心(英文縮寫為CNC全稱為Computerized Numerical Control)：是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的多功能數控機床。一般分為立式加工中心和臥式加工中心。立式加工中心是指主軸軸線與工作臺垂直設置的加工中心，主要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復雜零件。立式加工中心能完成銑、鏜削、鉆削、攻螺紋和用切削螺紋等工序。立式加工中心最少是三軸二聯動，一般可實現三軸三聯動。有的可進行五軸、六軸控制。臥式加工中心指主軸為水平狀態的加工中心，通常都帶有自動分度的回轉工作臺，它一般具有3～5個運動坐標，常見的是三個直線運動坐標加一個回轉運動坐標，工件在一次裝卡后，完成除安裝面和頂面以外的其余四個表面的加工，它最適合加上箱體類零件。

可見，加工中心可以實現智能集成化生產，但是由于工作機理不同，加工中心一般無法用來生產沒有偏置的弧齒錐齒輪和有偏置的準雙曲面齒輪。

發明內容

本發明的目的在于，為解決現有技術中銑齒機價格高且很難適應單件、多品種生產需求的問題，本發明提供一種利用加工中心加工螺旋錐齒輪的方法，從而解決上述問題。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種利用加工中心加工螺旋錐齒輪的方法，其特征在于：包括以下步驟：

A.在加工中心的刀具主軸上設置角度頭；

B.根據齒輪嚙合原理，將用于加工螺旋錐齒輪的參數通過坐標變換，由刀具坐標轉換為齒面坐標，將銑齒機的加工參數轉換為加工中心相應的運動參數；

C.然后根據B步驟得到的運動參數得到出弧齒錐齒輪與準雙曲面齒輪的在加工中心上的加工程序；

D.利用C步驟得到的加工程序，對螺旋錐齒輪毛坯4進行加工，最終得到螺旋錐齒輪；

其中，B步驟中所述的刀具坐標轉換為齒面坐標的對應關系是：

x＝(Sr*cos(θ)-(L+Xg)*cos(γ))*cos(γ)+((L+Xg)*sin(γ))+Xb*sin(γ)；

y＝-Sr*sin(θ)+Em；

z＝-(Sr*cos(θ)-(L+Xg)*cos(γ))*sin(γ)+((L+Xg)*sin(γ)+Xb)*cos(γ)；

其中Sr為徑向刀位，θ為搖臺角，γ為機床根錐角，L為分度盤上工裝長度，Xg為水平輪位，Xb為床位，Em為垂直輪位；x，y，z分別為加工中心的坐標點；x，y，z聯動形成圓弧運動，符合傳統機床的展成運動。