少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸的快速加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸的快速加工方法，采用與蝸桿軸表面齒形配合的砂輪在伺服數(shù)控磨削加工中心磨削加工蝸桿軸表面齒形，在磨削過程中，使砂輪隨Y軸上下移動的同時繞其與X軸平行的砂輪旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)磨削量進(jìn)給和回轉(zhuǎn)磨削動作，并使蝸桿軸繞其與X軸平行的軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的同時沿其軸線按設(shè)定的導(dǎo)程左右往返平移，以形成螺旋齒廓。本發(fā)明利用數(shù)控磨削加工中心優(yōu)良的四軸運(yùn)行性能對少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸的表面齒形進(jìn)行高速磨削加工，確保加工過程的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，提升了少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸齒形面的加工精度和表面質(zhì)量，也提高了加工效率，降低了加工成本。
【專利說明】少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸的快速加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工技術(shù)，具體地指一種少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸的快速加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車AMT變速操縱機(jī)構(gòu)中，漸開線螺旋蝸桿軸是保證汽車變速機(jī)構(gòu)正常工作的重要部件之一，漸開線螺旋蝸桿軸，一般采用專用刀具進(jìn)行切削加工而成。然而，當(dāng)漸開線螺旋齒形的齒輪齒數(shù)小于4時，采用現(xiàn)有的機(jī)械加工方式，就會出現(xiàn)齒形難以保證及齒面精度差等問題，而產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)重影響車輛AMT變速操縱機(jī)構(gòu)正常功能的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用；另外，用現(xiàn)有加工方法生產(chǎn)上述少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸，會導(dǎo)致生產(chǎn)效率極為低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是要提供一種少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸的快速加工方法，以提高產(chǎn)品精度和表面質(zhì)量。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸的快速加工方法，采用與蝸桿軸表面齒形配合的砂輪在伺服數(shù)控磨削加工中心磨削加工蝸桿軸表面齒形，在磨削過程中，使砂輪隨Y軸上下移動的同時繞其與X軸平行的砂輪旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)磨削量進(jìn)給和回轉(zhuǎn)磨削動作，并使蝸桿軸繞其與X軸平行的軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的同時沿其軸線按設(shè)定的導(dǎo)程左右往返平移，以形成螺旋齒廓。
[0005]本發(fā)明利用數(shù)控磨削加工中心優(yōu)良的四軸運(yùn)行性能對少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸的表面齒形進(jìn)行高速磨削加工，在預(yù)設(shè)程序的控制下，確保加工過程的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，提升了漸開線螺旋蝸桿軸齒形面的加工精度和表面質(zhì)量，也提高了加工效率，降低了加工成本，保證了產(chǎn)品質(zhì)量要求；本發(fā)明將原專用于磨削鉆頭等刀具排屑槽的數(shù)控磨削加工中心用于加工少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸表面齒形，避免了采用專用刀具切削加工其表面齒形時所導(dǎo)致的齒形難以保證及齒面精度差等問題，也避免了刀具用鈍后丟棄所帶來的巨大浪費(fèi)。
[0006]進(jìn)一步地，所述伺服數(shù)控磨削加工中心為具有PLC和定位模塊功能的伺服數(shù)控磨削加工中心。
[0007]進(jìn)一步地，所述砂輪轉(zhuǎn)速為2530?2880rap/min，進(jìn)給增量為0.87?L 26mm。
[0008]進(jìn)一步地，所述砂輪外周沿呈直角狀，該直角的兩側(cè)邊對稱且分別與蝸桿軸的基圓相切。
[0009]更進(jìn)一步地，所述蝸桿軸表面齒形的齒數(shù)為2?4齒。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為伺服數(shù)控磨削加工中心的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為采用伺服數(shù)控磨削加工中心對少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸表面齒形進(jìn)行加工的加工過程示意圖。
[0012]圖3為砂輪外周形狀及其工作狀態(tài)示意圖。
[0013]圖4為二齒漸開線螺旋蝸桿軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖5為圖4的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但是本發(fā)明并不限于下述實(shí)施例。
[0016]圖1中所示的伺服數(shù)控磨削加工中心為具有PLC和定位模塊功能的伺服數(shù)控磨削加工中心，該設(shè)備的主軸I安裝在工作臺2上，由Z軸伺服電機(jī)3驅(qū)動主軸I旋轉(zhuǎn)，X軸伺服電機(jī)通過絲杠螺母副4驅(qū)動工作臺2左右往返作直線運(yùn)動，X軸與Z軸聯(lián)動可形成任意導(dǎo)程螺旋線，Y軸控制加工時零件切削深度，砂輪5的砂輪旋轉(zhuǎn)軸6可繞Y軸旋轉(zhuǎn)，形成對應(yīng)螺旋角α (如圖4)。
[0017]采用伺服數(shù)控磨削加工中心對少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸表面齒形進(jìn)行加工的加工過程如圖2所示，該加工過程由以下四個特定運(yùn)方式組成:1)砂輪隨Y軸上下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)磨削量進(jìn)給；2)砂輪由V帶13帶動繞其與X軸平行的砂輪旋轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)磨削動作；3) Z軸伺服電機(jī)3夾持工件7作回轉(zhuǎn)運(yùn)行動作；4)工作平臺2沿其與X軸平行的軸線按確定的導(dǎo)程左右往返作直線運(yùn)行動作；從而最終形成螺旋齒廓11 (如圖4)。以上四個動作的運(yùn)行過程，是在預(yù)先設(shè)定程序控制下有效組合與完成的。
[0018]如圖3所示，漸開線螺旋蝸桿軸斷面由外向內(nèi)依次為齒頂圓8，齒根圓9，及基圓10，砂輪5外周沿形狀與漸開線螺旋蝸桿軸的齒形表面形狀相似，呈直角狀，砂輪5磨削其底部的漸開線螺旋蝸桿軸時，該直角的兩側(cè)邊對稱且分別與蝸桿軸的基圓10相切。
[0019]實(shí)施例1
[0020]以漸開線螺旋蝸桿軸7表面齒12的數(shù)目為二的二齒漸開線螺旋蝸桿軸(如圖4，圖5)表面齒形加工過程為例。
[0021]實(shí)施例2
[0022]以四齒漸開線螺旋蝸桿軸表面齒形加工過程為例。
[0023]實(shí)施例1?2的加工參數(shù)如下表I所示:
[0024]表I
【權(quán)利要求】
1.一種少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸的快速加工方法，其特征在于:采用與蝸桿軸表面齒形配合的砂輪在伺服數(shù)控磨削加工中心磨削加工蝸桿軸表面齒形，在磨削過程中，使砂輪隨Y軸上下移動的同時繞其與X軸平行的砂輪旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)磨削量進(jìn)給和回轉(zhuǎn)磨削動作，并使蝸桿軸繞其與X軸平行的軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的同時沿其軸線按設(shè)定的導(dǎo)程左右往返平移，以形成螺旋齒廓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸的快速加工方法，其特征在于:所述伺服數(shù)控磨削加工中心為具有PLC和定位模塊功能的伺服數(shù)控磨削加工中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸的快速加工方法，其特征在于:所述砂輪轉(zhuǎn)速為2530?2880rap/min，進(jìn)給增量為0.87?1.26mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸的快速加工方法，其特征在于:所述砂輪外周沿呈直角狀，該直角的兩側(cè)邊對稱且分別與蝸桿軸的基圓相切。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的少齒數(shù)漸開線螺旋蝸桿軸的快速加工方法，其特征在于:所述蝸桿軸表面齒形的齒數(shù)為2?4齒。
【文檔編號】B23F13/04GK103464833SQ201310440357
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】余濤, 肖海榮, 高云, 呂健 申請人:東風(fēng)汽車公司