專利名稱：一種新型珩齒加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特殊的珩齒加工方法，屬于超精密加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
齒輪是一種重要的基礎(chǔ)傳動(dòng)件，具有不可替代性，長(zhǎng)期以來(lái)被作為工業(yè)化的象征。我國(guó)已成為齒輪制造大國(guó)，在2012年我國(guó)齒輪產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模已突破1958億元，居世界第二，但還不是齒輪制造強(qiáng)國(guó)。在實(shí)際應(yīng)用中，為了實(shí)現(xiàn)齒輪的連續(xù)傳動(dòng)，要求齒輪重合度大于I。重合度大于I意味著在一對(duì)輪齒尚未結(jié)束哨合時(shí)，下一對(duì)輪齒已進(jìn)入哨合，從而保證了傳動(dòng)的連續(xù)性，如

圖1所示。在圖1中第一階段，在第i對(duì)齒剛進(jìn)入嚙合，第i_l對(duì)齒尚未脫開(kāi)嚙合，兩對(duì)齒參與傳動(dòng)；隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，在圖1中第二階段，第i_l對(duì)齒脫開(kāi)嚙合，第i+1對(duì)齒尚未進(jìn)入嚙合，第i對(duì)齒獨(dú)立傳動(dòng)；在圖1第三階段中，在第i+1對(duì)齒已進(jìn)入嚙合，第i對(duì)齒尚未脫開(kāi)嚙合，兩對(duì)齒參與傳動(dòng)。在整個(gè)嚙合過(guò)程中，在嚙合的起始和結(jié)束階段，由兩對(duì)齒參與傳動(dòng)，在嚙合的中間階段，由一對(duì)齒參與傳動(dòng)。因而，第i對(duì)齒所承受的嚙合力也是變化的，在齒頂和齒根部位承受較小的哨合力，在齒中部承受較大的哨合力。在齒輪加工中，為了提聞加工效率，重合度一般很大。但較大的重合度會(huì)引入額外的問(wèn)題。以外嚙合珩齒為例，外嚙合珩齒加工相當(dāng)于一對(duì)交錯(cuò)螺旋齒輪傳動(dòng)，重合度大于1，加工過(guò)程中珩削力也是變化的。在齒頂和齒根部位承受較小的切削力，在齒中部承受較大的切削力。較大的切削力對(duì)應(yīng)較大的切削量，因而在齒中部切削量大于齒根和齒頂部位，這就導(dǎo)致了外嚙合珩齒加工中產(chǎn)生中凹齒形，如圖2所示。珩齒相當(dāng)于一對(duì)交錯(cuò)軸螺旋齒輪傳動(dòng)，適用于加工經(jīng)滾齒、插齒、剃齒或磨齒后，齒面淬硬或非淬硬的直齒輪、斜齒輪、內(nèi)外齒圓柱齒輪。珩齒可以消除熱處理所產(chǎn)生的氧化皮，去除齒面毛刺和磕碰傷，在齒面形成網(wǎng)狀的切削紋理，獲得更好的表面質(zhì)量，并能在一定程度上改善齒廓形狀和螺旋線精度。因此，常作為硬齒面齒輪精加工的最后一道工序。衝齒和磨齒通常是硬齒面齒輪的最終工序,與磨齒相比，衝齒加工具有能有效地改善齒面質(zhì)量、效率高、成本低、齒面無(wú)燒傷、可降低齒輪噪聲等諸多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用正日益增多。珩齒加工在降低齒輪噪聲方面具有更突出的優(yōu)點(diǎn)，這主要得益于珩齒后齒面的特殊紋理。傳統(tǒng)的珩齒技術(shù)珩輪和被加工齒輪是自由嚙合，在外加珩削壓力的作用下，珩輪上的磨粒切入金屬層，磨下極細(xì)的切削，使被加工齒輪達(dá)到所要求的精度。這種加工方式可減小齒面粗糙度，從而降低齒輪噪聲，但對(duì)齒輪的精度改善能力有限。目前，主流的珩齒技術(shù)是強(qiáng)力內(nèi)齒輪珩齒，這是因?yàn)樵趦?nèi)嚙合珩齒過(guò)程中，由于內(nèi)齒珩輪和被加工齒輪有更大重合度，修正能力比外齒珩輪要強(qiáng)，同時(shí)可用金剛石修正輪對(duì)齒輪齒形進(jìn)行修形。但內(nèi)齒珩齒設(shè)備價(jià)格非常高，在 國(guó)內(nèi)推廣有一定的難度。外嚙合珩齒機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，使用普遍，生產(chǎn)率高和切削速度較高，其應(yīng)用不廣的主要原因是有兩個(gè)問(wèn)題沒(méi)得到很好的解決:第一，它不能提高齒形精度，并產(chǎn)生中凹齒形；第二，珩磨輪保持精度時(shí)間很短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種新型珩齒加工方法，這種新方法很好的解決外嚙合珩齒工藝中的缺點(diǎn)。該技術(shù)利用了一種特殊的珩磨輪，該珩磨輪軸平面中同側(cè)齒面的偶數(shù)齒面II相對(duì)奇數(shù)齒面I減薄，珩削時(shí)珩磨輪和被加工齒輪之間重合度小于或等于1，保證每個(gè)齒面切削時(shí)，從齒頂?shù)烬X根切削力基本相等，避免了傳統(tǒng)外嚙合珩齒中的中凹齒形的產(chǎn)生。珩齒切削過(guò)程用摩擦學(xué)理論來(lái)解釋，珩磨輪和被加工齒輪的嚙合被看成一對(duì)螺旋齒輪的嚙合，它們之間存在著極大地相對(duì)滑移速度和一定范圍的正壓力，齒輪摩擦學(xué)研究表明，由于齒頂和齒根相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度大，因此齒頂和齒根磨損大。在珩齒時(shí)，齒頂和根部切削量比齒高中部大，若珩齒前齒輪為漸開(kāi)線，則珩后就自然變成了中凸齒形。可以看出，該珩齒技術(shù)無(wú)需進(jìn)行砂輪的齒形修形，不但可以消除中凹現(xiàn)象，而且可以產(chǎn)生中凸齒形。一種新型珩齒加工方法，其采用特殊的珩磨輪，珩磨的過(guò)程，所述的珩磨輪軸向齒形與齒條的齒形相同，珩磨輪與被加工齒輪同時(shí)回轉(zhuǎn)，珩磨輪軸平面中同側(cè)齒面的偶數(shù)齒面II相對(duì)奇數(shù)齒面I減薄，偶數(shù)齒面II被磨低，珩削加工過(guò)程全部由珩磨輪奇數(shù)齒面I來(lái)完成。減薄量為:
權(quán)利要求
1.一種新型珩齒加工方法，其采用特殊的珩磨輪，其特征是:珩磨的過(guò)程，所述的珩磨輪軸向齒形與齒條的齒形相同，衝磨輪與被加工齒輪同時(shí)回轉(zhuǎn)，衝磨輪軸平面中同側(cè)齒面的偶數(shù)齒面II相對(duì)奇數(shù)齒面I減薄，偶數(shù)齒面II被磨低，珩削加工過(guò)程全部由珩磨輪奇數(shù)齒面I來(lái)完成，減薄量為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型珩齒加工方法，其特征是:減薄多頭珩磨輪的一頭，珩削時(shí)珩磨輪和被加工齒輪之間重合度小于或等于I。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型珩齒加工方法，其特征是:通過(guò)調(diào)整珩磨輪的轉(zhuǎn)速和切削力，來(lái)調(diào)整被加工齒輪中凸量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型珩齒加工方法，其特征是:通過(guò)對(duì)珩磨輪進(jìn)行修形控制被加工齒輪齒形形狀和中凸量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型珩齒加工方法，其特征是:該方法被用來(lái)加工齒輪或蝸輪副。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型珩齒加工方法，其特征是:所述的珩磨輪采用了電鍍CBN顆粒，在珩磨過(guò)程中磨粒脫落后自鋒利，獲得連續(xù)恒定的加工質(zhì)量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的珩齒加工方法，屬于超精密加工領(lǐng)域。本發(fā)明提出了一種新型珩齒加工方法，這種新方法很好的解決普通外嚙合珩齒方法產(chǎn)生中凹齒形和珩磨輪精度保持時(shí)間短的缺點(diǎn)。該發(fā)明利用了一種特殊設(shè)計(jì)的珩磨輪，珩磨輪軸平面中同側(cè)齒面的偶數(shù)齒面II相對(duì)奇數(shù)齒面I減薄，珩削時(shí)珩磨輪和被加工齒輪之間重合度小于或等于1，保證珩磨每個(gè)齒面時(shí)，從齒頂?shù)烬X根切削力保持恒定，避免了普通外嚙合珩齒中凹齒形的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)B23F19/05GK103231125SQ201310161209
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月4日
發(fā)明者石照耀, 林家春, 于渤 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)