CN101439461B - 用于圆柱齿轮双面齿廓倒棱刀具的生产加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于齿轮倒棱用工具加工的技术领域，具体涉及一种用于圆柱齿轮双面齿廓倒棱刀具的生产加工工艺，解决了现有技术中双面倒棱刀具加工工艺复杂的问题。用于圆柱齿轮双面齿廓倒棱刀具的生产加工工艺，其滚齿工序步骤如下：1、齿轮滚刀在滚齿机上滚斜齿；2、滚倒锥角α_i，齿轮滚刀的滚齿上起点位置为：H＝Rgsinα_i，T＝Htgα_i，3、保持大端齿厚不变，用滚刀右端第一个刀齿滚切倒锥齿的左齿面。4、用滚刀左端第一个刀齿滚切倒锥齿的右齿面。本发明具有如下有益效果：用一把滚刀即可完成倒棱刀需要在几道工序、用几把刀具才能完成的工作，不需要再专门制造刀具，方法简单、精度可靠、使用二级刀具少、成本低。

Description

用于圆柱齿轮双面齿廓倒棱刀具的生产加工工艺

技术领域

本发明属于齿轮倒棱用工具加工的技术领域，具体涉及一种用于圆柱齿轮双面齿廓倒棱刀具的生产加工工艺。

背景技术

齿轮倒棱对降低齿轮噪音具有重要作用，目前最好的齿轮倒棱工艺是挤棱工艺。该工艺所使用的设备国内早已可以制造。但使用的双面倒棱刀具国内尚无较好的加工手段，以前此类刀具大部分依靠进口，成本高、订货周期长。国内制造加工大锥角和左右齿面螺旋角不同的挤棱刀，需要使用几把不同模数和压力角的刀具，分别对左右齿面进行加工，需要几道工序来完成。既增加了费用，加大了工作量，也增加了多次装夹和对刀带来的误差，在质量和价格上都无法与进口刀具形成竞争优势，影响了齿廓倒棱工艺的推广。因此，研究和开发一种简单易行的工艺方法，是推广这种齿轮倒棱工艺的当务之急，对缩小与国外齿轮制造水平的差距具有重要意义。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的上述问题，提供了一种用于圆柱齿轮双面齿廓倒棱刀具的生产加工工艺。

本发明采用如下的技术方案实现：

一种用于圆柱齿轮双面齿廓倒棱刀具的生产加工工艺，其步骤包括：锻坯，车，钻孔、攻丝，滚齿，热处理，平磨，内磨，磨齿，外磨；

所述的滚齿工序步骤如下：

1、根据倒棱刀具的工作参数选取齿轮滚刀，在滚齿机上滚斜齿，齿厚留磨量0.3～0.4mm；

2、仍用上述齿轮滚刀在上述滚齿机上滚倒锥角α_i，因倒锥角度数大，为防止二次切削，齿轮滚刀的滚齿上起点低于工件上端面，其位置为：

H＝Rgsinα_i，

T＝Htgα_i，

式中：α_i——倒锥角，

Rg——齿轮滚刀半径，

H——齿轮滚刀的滚齿上起点与工件上端面垂直方向的距离，

T——齿轮滚刀中心径向移动距离；

3、保持大端齿厚不变，仍用上述齿轮滚刀在上述滚齿机上，用滚刀右端第一个刀齿滚切倒锥齿的左齿面，齿轮滚刀的滚齿上起点位置同第2步。

4、保持大端齿厚不变，仍用上述齿轮滚刀在上述滚齿机上，用滚刀左端第一个刀齿滚切倒锥齿的右齿面，齿轮滚刀的滚齿上起点位置同第2步。

本发明具有如下有益效果：用一把滚刀即可完成倒棱刀需要在几道工序、用几把刀具才能完成的工作，不需要再专门制造刀具，方法简单、精度可靠、使用二级刀具少、成本低，是一种理想的工艺方法。

附图说明

图1为本发明实施例所加工倒棱刀具的结构图

图2为齿轮滚刀的滚齿上起点位置示意图

图中：1-倒棱刀具，2-齿轮滚刀

具体实施方式

结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

所加工的倒棱刀具如图1所示：其工作参数如下：

模数m_n＝3，

齿数Z＝36，

压力角α_n＝20°，

分圆螺旋角β＝17°右旋。

所加工倒棱刀具参数如下：

模数m＝3，

齿数Z_q＝46，

压力角α_n＝20°，

左侧螺旋角β_L＝37°左旋，

右侧螺旋角β_R＝3°右旋，

齿顶圆直径D_e＝155.105±0.02，

齿根圆直径D_i＝141.605±0.1，

基圆直径D_b＝134.867，

大端分圆法向弦齿厚S_n＝8.069±0.02。

其加工工艺步骤包括：锻坯，车，钻孔、攻丝，滚齿，热处理，平磨，内磨，磨齿，外磨。除滚齿工序外，其余工序都是普通常规工艺，本领域技术人员可从现有技术中获知。

滚齿工序如下：

1、工步一：

在滚齿机上，用m＝3、α＝20°齿轮滚刀滚m_n＝3，Z_q＝46，α_n＝20°，β＝17°(左旋)斜齿，齿厚留磨量0.3～0.4mm。为便于测量，可换算成M值进行测量。

2、工步二：

仍用m＝3、α＝20°齿轮滚刀在滚齿机上滚锥角α_i＝15°，Z_q＝46，α_n＝20°，β＝17°(左旋)倒锥齿。用滚齿机一般不能加工大锥度齿(这里为15°)。为防止二次切削，将齿轮滚刀上起点低于工件上端面一段距离H，即不得高于O₁点，(如图2所示)

其中：H＝Rgsin15°

T＝Htg15°

式中：Rg——齿轮滚刀半径。

T——齿轮滚刀中心径向移动距离

根据所用机床不同，方法有所不同。

1)、若用普通滚齿机：可按工件每转一转的走刀量S(mm/工件每转)手动进刀t(mm/工作台每转)。进刀量t按下式确定：

t＝Stgα_i

2)、若用数控滚齿机：可按工件每分钟的走刀量S(mm/分钟)进刀t(mm/分钟)进行编程。进刀量t按下式确定：

t＝Stgα_i

由于齿部有倒锥角α_i，齿部会产生附加螺旋角Δβ，其数值按下式计算：tgΔβ＝tgα_itgα_t

式中：Δβ——附加螺旋角

α_i——倒锥角

α_t——被加工齿轮端面压力角

3、工步三：

保持大端齿厚不变，仍用m＝3、α＝20°的齿轮滚刀在滚齿机上按α_i＝15°，Z_q＝46，α_n＝20°，β_滚齿L＝β_L-Δβ滚倒锥齿的左齿面，方法同上。在这里要保持倒棱刀的端面模数和压力角不变，需采用不同模数和压力角的滚刀，来实现用一把滚刀加工不同螺旋角。本实施例是用一把滚刀滚同一端面模数、两侧齿面不同螺旋角的变齿厚齿轮，为防止切齿干涉，在切左齿面时，用滚刀右端第一个刀齿滚切；在这里，用一把滚刀加工带来的误差很小，在后面磨齿工序也可以消除

4、工步四：

保持大端齿厚不变，仍用m＝3、α＝20°的齿轮滚刀在滚齿机上滚α_i＝＝15°，Z_q＝46，α_n＝20°，β_滚齿R＝β_R-Δβ倒锥齿的右齿面，方法同上。在切右齿面时，用滚刀左端第一个刀齿滚切。

β_滚齿L和β_滚齿R的旋向按以下原则确定：当其值为正，它们的旋向分别与β_L和β_R相同；当其值为负，它们的旋向分别与β_L和β_R相反。

Claims (1)

1.一种用于加工圆柱齿轮的双面齿廓倒棱刀具的生产加工工艺，其步骤包括：锻坯，车，钻孔、攻丝，滚齿，热处理，平磨，内磨，磨齿，外磨；

所述的滚齿工序步骤如下：

1)、根据倒棱刀具的工作参数选取齿轮滚刀，在滚齿机上滚斜齿，齿厚留磨量0.3～0.4mm；

2)、仍用上述齿轮滚刀在上述滚齿机上滚倒锥角α_i，齿轮滚刀的滚齿上起点低于工件上端面，其位置为：

H＝Rgsinα_i，

T＝Htgα_i，

式中：α_i——倒锥角，

Rg——齿轮滚刀半径，

H——齿轮滚刀的滚齿上起点与工件上端面垂直方向的距离，

T——齿轮滚刀中心径向移动距离；

3)、保持大端齿厚不变，仍用上述齿轮滚刀在上述滚齿机上，用齿轮滚刀右端第一个刀齿滚切倒锥齿的左齿面，齿轮滚刀的滚齿上起点位置同第2)步，

4)、保持大端齿厚不变，仍用上述齿轮滚刀在上述滚齿机上，用滚刀左端第一个刀齿滚切倒锥齿的右齿面，齿轮滚刀的滚齿上起点位置同第2)步。

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