本發(fā)明涉及弧齒錐齒輪加工，具體為一種中等模數(shù)弧齒錐齒輪等效雙面法加工方法。

背景技術(shù)：

1、公知的，弧齒錐齒輪是實(shí)現(xiàn)相交軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞的關(guān)鍵基礎(chǔ)件，具有承載能力高、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、汽車(chē)、及機(jī)床等各種機(jī)械裝備中弧齒錐齒輪。

2、在對(duì)弧齒錐齒輪進(jìn)行加工時(shí)，常用的加工方法有“五刀法”和“雙重螺旋法”(也叫全工序法)。

3、具體的，五刀法加工時(shí)，大輪的粗切和精切時(shí)分別在不同的機(jī)床上采用雙面法加工，小輪粗切開(kāi)槽時(shí)也采用雙面法加工，精切時(shí)采用單面刀盤(pán)和不同的加工參數(shù)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)面的單獨(dú)加工。一條完整的弧齒錐齒輪副加工生產(chǎn)線(xiàn)需要五臺(tái)機(jī)床和五把銑刀，需要五次裝夾才能完成，因此稱(chēng)為“五刀法”。

4、兩刀法加工時(shí)，大輪和小輪分別在不同機(jī)床上都實(shí)現(xiàn)雙面法加工，一條完整的生產(chǎn)線(xiàn)只需要兩臺(tái)機(jī)床和兩把銑刀，一對(duì)弧齒錐齒輪副的加工需要兩次裝夾就能完成，因此稱(chēng)為“兩刀法”。兩刀法不僅實(shí)現(xiàn)了粗切和精切的同步完成，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)小輪雙面法精切。

5、然而，現(xiàn)有技術(shù)中的上述加工方法，存在以下技術(shù)缺陷：

6、五刀法加工效率較低，需要設(shè)備多，同時(shí)多次安裝會(huì)增加人工操作過(guò)程中的誤差和，導(dǎo)致同批次產(chǎn)品一致性差。

7、兩刀法相較于五刀法節(jié)省了加工設(shè)備，減少了裝夾次數(shù)，提高了加工效率，同時(shí)高速干切技術(shù)在弧齒錐齒輪兩刀法加工中得到推廣應(yīng)用。但是，采用兩刀法加工時(shí)，小輪采用雙面法，兩個(gè)面采用相同的機(jī)床調(diào)整加工參數(shù)一次加工，難以同時(shí)設(shè)計(jì)和控制兩個(gè)齒面的接觸性能，同時(shí)帶來(lái)的還有雙面同時(shí)修正的難題。

8、為此，本發(fā)明提出一種中等模數(shù)弧齒錐齒輪等效雙面法加工方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，有效解決背景技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

2、一種中等模數(shù)弧齒錐齒輪等效雙面法加工方法，包括以下步驟：

3、s1：根據(jù)弧齒錐齒輪小模數(shù)雙重雙面法加工參數(shù)計(jì)算方法，完成中等模數(shù)弧齒錐齒輪機(jī)床調(diào)整加工參數(shù)計(jì)算；

4、s2：由弧齒錐齒輪輪齒雙重雙面法輪齒接觸分析程序?qū)庸?shù)進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果決定是否通過(guò)凹面與凸面修形實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸性能的優(yōu)化；

5、s3：在完成機(jī)床調(diào)整加工參數(shù)優(yōu)化后，工件與刀盤(pán)正確安裝于數(shù)控機(jī)床上，進(jìn)行如下運(yùn)動(dòng)加工：

6、(1)在加工小輪凸面時(shí)，內(nèi)刀刀組和工件凸面參與工作，床位滑臺(tái)z進(jìn)給適當(dāng)位置，以保證小輪齒高，刀盤(pán)軸a以合適的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，水平滑臺(tái)x、垂直滑臺(tái)y及工件軸c在固定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系下刀盤(pán)從小輪的小端運(yùn)動(dòng)到大端，完成凸面加工，工件與刀具脫離接觸至安全位置；

7、(2)從次切換到小輪凹面加工程序，工作偏移一定角度，以保證小輪齒厚，外刀刀組和工件凹面工作，在水平滑臺(tái)x、垂直滑臺(tái)y及工件軸c在固定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系下刀盤(pán)從小輪的大端運(yùn)動(dòng)到小端，此運(yùn)動(dòng)與小輪凸面加工時(shí)運(yùn)動(dòng)相反；

8、(3)在完成一個(gè)齒的加工后，刀具回到初始位置，工件軸c分度，角度為360°/z1(z1為小輪齒數(shù))，開(kāi)始下一個(gè)齒的凸面，重復(fù)s3，直至小輪完成加工。

9、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述s2中，在齒面優(yōu)化過(guò)程中不對(duì)小輪切削刀盤(pán)的刀盤(pán)半徑和齒形角進(jìn)行優(yōu)化，在切削小輪時(shí)不是五刀法小輪精切時(shí)使用的單面刀盤(pán)，而是與全工序法一樣采用雙面刀盤(pán)，但刀盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，目的在于保證凹面與凸面切削在一次裝夾完成加工，同時(shí)在優(yōu)化機(jī)床調(diào)整加工參數(shù)時(shí)應(yīng)避免切削刀組與非切削面的干涉。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

11、本發(fā)明在原有適用于小模數(shù)雙重雙面法加工弧齒錐齒輪的基礎(chǔ)上，提出一次裝夾實(shí)現(xiàn)中等模數(shù)弧齒錐齒輪小輪凸面與凹面的等效雙面法加工方法，以降低機(jī)床使用量、避免多次裝夾導(dǎo)致產(chǎn)品一致性差的難題，解決齒面雙面修形的難題，同時(shí)提高加工效率。

技術(shù)特征：

1.一種中等模數(shù)弧齒錐齒輪等效雙面法加工方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中等模數(shù)弧齒錐齒輪等效雙面法加工方法，其特征在于：所述s2中，在齒面優(yōu)化過(guò)程中不對(duì)小輪切削刀盤(pán)的刀盤(pán)半徑和齒形角進(jìn)行優(yōu)化，在切削小輪時(shí)不是五刀法小輪精切時(shí)使用的單面刀盤(pán)，而是與全工序法一樣采用雙面刀盤(pán)，但刀盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，目的在于保證凹面與凸面切削在一次裝夾完成加工，同時(shí)在優(yōu)化機(jī)床調(diào)整加工參數(shù)時(shí)應(yīng)避免切削刀組與非切削面的干涉。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及弧齒錐齒輪加工技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種中等模數(shù)弧齒錐齒輪等效雙面法加工方法，在弧齒錐齒輪小模數(shù)雙重雙面法加工參數(shù)計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，完成中等模數(shù)弧齒錐齒輪機(jī)床調(diào)整加工參數(shù)計(jì)算；由弧齒錐齒輪輪齒雙重雙面法輪齒接觸分析程序結(jié)果決定是否通過(guò)凹面與凸面修形實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸性能的優(yōu)化；通過(guò)加工路徑規(guī)劃，在一次裝夾過(guò)程中實(shí)現(xiàn)中等模數(shù)弧齒錐齒輪小輪凸面與凹面的等效雙面加工方法；有益效果是：將原有適用于弧齒錐齒輪小模數(shù)雙重雙面法加工參數(shù)計(jì)算方法推廣到中等模數(shù)，等效雙面法加工降低了機(jī)床使用量、避免了多次裝夾導(dǎo)致產(chǎn)品一致性差的難題，同時(shí)解決了齒面雙面修形的難題，提高了加工效率。

技術(shù)研發(fā)人員：耿龍龍,蔣闖,聶少武,李聚波,韓正陽(yáng),鄧靜,楊建軍,魏冰陽(yáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6