CN103752954A - 一种直廓螺旋面蜗轮加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直廓螺旋面蜗轮的加工方法，包括以下步骤：1）安装飞刀：在飞刀刀杆上通过螺钉间隔固定右齿形飞刀和左齿形飞刀；将飞刀刀杆与机床刀架连接；2）机床调整：在机床上安装已装好刀具的刀杆时，以机床工作台面为基准，校正刀杆的安装基面，使飞刀刀杆中心线平行于工作台面；3）对刀：使右齿形刀和左齿形刀的刀刃相对回转工作台的中心线对称；4）确定蜗轮的螺旋倾角：以磨削蜗杆时砂轮相对蜗轮轴线的倾角，即母平面倾角为加工蜗轮的螺旋角，以这个角度来调整机床的差动挂轮；5）进刀：在径向方向进至全齿深，然后轴向走刀完成蜗轮加工。本发明加工方法简单,蜗轮精度高。

Description

一种直廓螺旋面蜗轮加工方法
技术领域
本发明涉及一种蜗轮的加工方法。
背景技术
蜗轮、蜗杆副是机械行业应用非常广泛的一个部件，按其齿形可分为多种类型，其中平面包络环面蜗杆副因其接触齿数多、承载能力大、传动效率高、蜗杆齿形不需修形，从理论上可制造出非常高精度的蜗轮副而受到广泛关注。但是平面蜗轮齿形从圆柱面上看是一平面（直的平面或斜的平面）,以目前的加工方法，通常只能采用单分度进行铣削、刨削或磨削加工，要得到精密的平面蜗轮非常困难，这大大地影响了它的推广应用。
因此本领域技术人员致力于开发一种能得到高精度蜗轮，且加工简单的蜗轮加工方法。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能得到高精度蜗轮，且加工简单的蜗轮加工方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种直廓螺旋面蜗轮加工方法，包括以下步骤：
1）安装飞刀：
在飞刀刀杆上通过螺钉间隔固定右齿形飞刀和左齿形飞刀；将飞刀刀杆与机床刀架连接；其中，左、右齿形飞刀的倾斜角、刀尖距和刀具伸出长度根据以下公式确定：
θ＝α-180×n/z；
L＝2×Rf×sin((n-0.5)×180/z)；
h＝a-Rf×cos((n-0.5)×180/z)；
其中，α为所加工蜗轮的齿形角；
z为被加工蜗轮的齿数；
Rf为被加工蜗轮的齿根圆直径；
n为飞刀之间的蜗轮齿数；
a为蜗轮副中心距；
2）机床调整：
在机床上安装已装好刀具的刀杆时，以机床工作台面为基准，校正刀杆的安装基面，使飞刀刀杆中心线平行于工作台面；
3）对刀：
使右齿形刀和左齿形刀的刀刃相对回转工作台的中心线对称；
4）确定蜗轮的螺旋倾角：
以磨削蜗杆时砂轮相对蜗轮轴线的倾角，即母平面倾角为加工蜗轮的螺旋角，以这个角度来调整机床的差动挂轮；
5）进刀：
为减小齿形刀的切削量，提高加工效率，在右齿形飞刀和左齿形飞刀之间安装切槽刀；切槽刀的中心线正对蜗轮的中心；切槽刀的伸出长度由下式确定:
h1=a-Rf；
切槽刀的齿形角不大于所加工蜗轮的齿形角；
当n为偶数时，切槽刀的安装位与左、右飞刀同侧；当n为奇数时，切槽刀的安装位与左、右飞刀相对的一侧。
为减小飞刀的安装、对刀时间，提高生产效率，根据左、右齿形飞刀的倾斜角、刀尖距和刀具伸出长度设计制造对刀模板；步骤2）和3）中，利用对刀模板安装、对刀。
较佳的，左、右齿形飞刀的倾斜角不小于0。
本发明的有益效果是：本发明所涉及的加工方法简单,容易使蜗轮达到较高精度；本发明所涉及的蜗轮与平面包络蜗杆相配使用,其承载能力和传动效率和平面一次包络环面蜗杆副相当。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式中飞刀的安装状态示意图。
图2是本发明一具体实施方式中机床调整和对刀状态示意图。
图3是本发明一具体实施方式中加工所得蜗轮的结构示意图。
图4是图3的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
一种直廓螺旋面蜗轮加工方法，包括以下步骤：
1）安装飞刀，如图1所示：
在飞刀刀杆1上通过螺钉间隔固定右齿形飞刀2和左齿形飞刀3；将飞刀刀杆1与机床刀架连接；其中，左、右齿形飞刀的倾斜角θ、刀尖距L和刀具伸出长度h根据以下公式确定：
θ＝α-180×n/z；
L＝2×Rf×sin((n-0.5)×180/z)；
h＝a-Rf×cos((n-0.5)×180/z)；
其中，α为所加工蜗轮的齿形角；
z为被加工蜗轮的齿数；
Rf为被加工蜗轮的齿根圆直径；
n为飞刀之间的蜗轮齿数；
a为蜗轮副中心距；
在右齿形飞刀2和左齿形飞刀3之间安装切槽刀4，切槽刀4的中心线正对蜗轮5的中心。切槽刀4的伸出长度h1由下式确定:
h1=a-Rf；
切槽刀的齿形角γ不大于所加工蜗轮的齿形角α；
当n为偶数时，如图1所示，切槽刀4的安装位与左、右飞刀同侧；当n为奇数时，切槽刀4的安装位与左、右飞刀相对的一侧，如图1中虚线所示。
根据左、右齿形飞刀的倾斜角θ、刀尖距L和刀具伸出长度h设计制造对刀模板；每次重磨刀具后安装刀具时，利用对刀模板对刀。
左、右齿形飞刀的倾斜角θ不小于0。
2）机床调整，如图2所示：
在机床上安装已装好刀具的刀杆时，以机床工作台面为基准，校正刀杆的安装基面M，使飞刀刀杆中心线平行于工作台面；
3）对刀，如图2所示：
使右齿形刀2和左齿形刀3的刀刃相对回转工作台的中心线6对称；
4）确定蜗轮的螺旋倾角：
以磨削蜗杆时砂轮相对蜗轮轴线的倾角，即母平面倾角为加工蜗轮的螺旋角，以这个角度来调整机床的差动挂轮；
5）进刀：
根据加工蜗轮模数的大小，在径向方向进至全齿深，然后轴向走刀完成蜗轮加工。
依照上述方法加工的蜗轮为一种直廓螺旋面蜗轮5，蜗轮齿是以蜗轮回转中心为中心线，用直廓展成的螺旋面。如图3和图4所示，从圆柱面上看,其齿形的轴向母线为绕蜗轮回转中心线的螺旋线；其任意端截面的齿形为相同的直线。该蜗轮与平面包络环面蜗杆配对使用。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种直廓螺旋面蜗轮的加工方法，其特征是：包括以下步骤：
1）安装飞刀：
在飞刀刀杆（1）上通过螺钉间隔固定右齿形飞刀（2）和左齿形飞刀（3）；将飞刀刀杆（1）与机床刀架连接；其中，左、右齿形飞刀的倾斜角（θ）、刀尖距（L）和刀具伸出长度（h）根据以下公式确定：
θ＝α-180×n/z；
L＝2×Rf×sin((n-0.5)×180/z)；
h＝a-Rf×cos((n-0.5)×180/z)；
其中，α为所加工蜗轮的齿形角；
z为被加工蜗轮的齿数；
Rf为被加工蜗轮的齿根圆直径；
n为飞刀之间的蜗轮齿数；
a为蜗轮副中心距；
2）机床调整：
在机床上安装已装好刀具的刀杆时，以机床工作台面为基准，校正刀杆的安装基面（M），使飞刀刀杆中心线平行于工作台面；
3）对刀：使右齿形刀（2）和左齿形刀（3）的刀刃相对回转工作台的中心线对称；
4）确定蜗轮的螺旋倾角：
以磨削蜗杆时砂轮相对蜗轮轴线的倾角为加工蜗轮的螺旋角；
5）进刀：
根据加工蜗轮模数的大小，在径向方向进至全齿深，然后轴向走刀完成蜗轮加工。
2.如权利要求1所述的直廓螺旋面蜗轮的加工方法，其特征是：在右齿形飞刀（2）和左齿形飞刀（3）之间安装切槽刀（4）；切槽刀（4）的中心线正对蜗轮的中心；切槽刀（4）的伸出长度（h1）由下式确定:
h1=a-Rf；
切槽刀的齿形角（γ）不大于所加工蜗轮的齿形角（α）；
当n为偶数时，切槽刀的安装位与左、右飞刀同侧；当n为奇数时，切槽刀的安装位与左、右飞刀相对的一侧。
3.如权利要求1或2所述的直廓螺旋面蜗轮的加工方法，其特征是：
根据左、右齿形飞刀的倾斜角（θ）、刀尖距（L）和刀具伸出长度（h）设计制造对刀模板；每次重磨刀具后安装刀具时，利用对刀模板对刀。
4.如权利要求1或2所述的直廓螺旋面蜗轮的加工方法，其特征是：左、右齿形飞刀的倾斜角（θ）不小于0。
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