一種擺線齒錐齒輪的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種擺線齒錐齒輪的加工方法，包括以下步驟：(1)確定產(chǎn)形輪基本參數(shù)；(2)確定形成產(chǎn)形輪齒面的運(yùn)動(dòng)形式；(3)確定產(chǎn)形輪齒面修形；(4)規(guī)劃形成產(chǎn)形輪齒面的刀具路徑；(5)確定產(chǎn)形輪展成齒輪的運(yùn)動(dòng)；(6)完成對(duì)被加工齒輪的展成。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果：(1)相對(duì)于Klingelnberg方法，刀盤(pán)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，不需十字滑塊機(jī)構(gòu)，剛性提高；相對(duì)于Oerlikon方法，不需刀傾機(jī)構(gòu)，機(jī)床結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，剛性提高；(2)可以在無(wú)刀傾搖盤(pán)類錐齒輪銑齒機(jī)上加工擺線齒錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪；(3)齒面修正通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)；(4)可以實(shí)現(xiàn)齒面接觸斑點(diǎn)的位置、大小和形狀的二階預(yù)控；(5)可以實(shí)現(xiàn)要求的傳遞誤差的二階預(yù)控；(6)也可以加工出理論上完全共軛的擺線齒錐齒輪副。
【專利說(shuō)明】一種擺線齒錐齒輪的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于齒輪加工領(lǐng)域，具體涉及一種擺線齒錐齒輪的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]擺線齒錐齒輪因其產(chǎn)形輪齒線為延伸外擺線而得名。該種齒輪為等高齒，采用平面產(chǎn)形輪連續(xù)分度(Face-hobbing)加工。擺線齒錐齒輪的加工方法主要有兩種，分別是德國(guó)克林根貝爾格(Klingelnberg)公司的分體刀盤(pán)法,瑞士奧利康(Oerlikon)公司的Spirac 與 Spiroflex 法。
[0003]擺線齒錐齒輪假想平面產(chǎn)形輪產(chǎn)形面的成形原理:刀盤(pán)和產(chǎn)形輪各有一個(gè)滾圓，刀盤(pán)相對(duì)于產(chǎn)形輪的運(yùn)動(dòng)可看作是刀盤(pán)滾圓在產(chǎn)形輪滾圓上作純滾動(dòng)，即刀盤(pán)滾圓直徑與產(chǎn)形輪滾圓直徑的比等于刀盤(pán)刀齒組數(shù)和產(chǎn)形輪齒數(shù)的比。當(dāng)?shù)侗P(pán)滾圓在產(chǎn)形輪滾圓上純滾動(dòng)時(shí)，刀刃相對(duì)于產(chǎn)形輪掃出的曲面即為產(chǎn)形輪齒面，刀刃上的點(diǎn)在產(chǎn)形輪平面內(nèi)的軌跡為延伸外擺線。被加工齒輪的齒面由產(chǎn)形輪齒面包絡(luò)而成。實(shí)際加工中，用機(jī)床搖盤(pán)代表產(chǎn)形輪，其刀盤(pán)刀齒分為若干組，每組至少有一個(gè)內(nèi)刀和一個(gè)外刀，分別加工被加工齒輪的凸面和凹面。
[0004]擺線齒錐齒輪理論上可以加工出完全共軛的齒輪副，但為了實(shí)現(xiàn)實(shí)際要求的局部接觸，Klingelnberg采用機(jī)械結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜的分體刀盤(pán)，Oerlikon采用計(jì)算繁復(fù)的刀傾方法。目前，Klingelnberg將分體式刀盤(pán)和圓弧切削刃相結(jié)合，通過(guò)圓弧切削刃來(lái)進(jìn)行齒高方向修形，通過(guò)改變內(nèi)、外刀盤(pán)軸線偏心距來(lái)實(shí)現(xiàn)齒長(zhǎng)方向的“鼓形”。
[0005]近十多年來(lái)，Gleason和Klingelnberg都發(fā)明了六軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控錐齒輪機(jī)床,取消了機(jī)床搖盤(pán)，采用硬質(zhì)合金尖齒條整體刀盤(pán)刀傾法加工擺線齒錐齒輪，部分機(jī)床可高速干切。但加工方法的理論基礎(chǔ)都沒(méi)有本質(zhì)性的變化。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有擺線齒錐齒輪加工方法主要有如下局限性:
[0007]DKlingelnberg采用分體式刀盤(pán)，內(nèi)外刀齒分別裝在兩塊獨(dú)立的刀體上，相互嵌入疊在一起，通過(guò)十字滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)內(nèi)外刀體偏心，結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，設(shè)計(jì)加工難度大。分體式刀盤(pán)和十字滑塊結(jié)構(gòu)導(dǎo)致機(jī)床剛性較差，同時(shí)，分體式刀盤(pán)不能進(jìn)行高速干切加工；
[0008]2) Oerlikon采用刀傾法加工，克服“克”制缺陷，但機(jī)床增加刀傾刀轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜且計(jì)算調(diào)整繁復(fù)；
[0009]3)傳統(tǒng)Klingelnberg和Oerlikon方法都不能直接指定接觸區(qū)的位置，需要反復(fù)試切，且齒輪副的接觸斑點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)曲線控制困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種擺線齒錐齒輪的加工方法，該方法采用整體式刀盤(pán)，無(wú)需刀傾即可加工擺線齒錐齒輪及準(zhǔn)雙曲面齒輪。
[0011]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的擺線齒錐齒輪的加工方法包括以下步驟:[0012]I)確定產(chǎn)形輪的基本參數(shù)，其中，產(chǎn)形輪齒數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種擺線齒錐齒輪的加工方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)確定產(chǎn)形輪的基本參數(shù)，其中，產(chǎn)形輪齒數(shù)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺線齒錐齒輪的加工方法，其特征在于，步驟4)中產(chǎn)形輪展成齒輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系為產(chǎn)形輪與被加工齒輪的角速度比k 其中，Zi為被加工齒輪齒




Δρ數(shù)，Zp為產(chǎn)形輪齒數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺線齒錐齒輪的加工方法，其特征在于，步驟3)中被加工齒輪的齒面局部接觸要求包括參考點(diǎn)的位置、參考點(diǎn)瞬時(shí)接觸橢圓長(zhǎng)軸的大小與方向及參考點(diǎn)處齒面接觸點(diǎn)跡線的切線方向； 所述齒長(zhǎng)方向倒角包括輪齒的大端及小端沿齒寬方向倒角的起始位置及倒角量的大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺線齒錐齒輪的加工方法，其特征在于，所述修形為對(duì)大輪產(chǎn)形輪基本齒面及小輪產(chǎn)形輪基本齒面其中一個(gè)進(jìn)行修形或兩者同時(shí)進(jìn)行修形。
【文檔編號(hào)】B23F21/00GK103934513SQ201410135434
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】毛世民, 郭文超, 李建剛 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)