CN104588786A

CN104588786A - 大尺寸大模数内齿轮加工方法和内齿铣刀

Info

Publication number: CN104588786A
Application number: CN201410779498.6A
Authority: CN
Inventors: 常思伟; 赵萍
Original assignee: Taiyuan Heavy Industry Co Ltd
Current assignee: Taiyuan Heavy Industry Co Ltd
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2015-05-06

Abstract

本发明公开了一种大尺寸大模数内齿轮加工方法，包括粗加工内齿、调质、半精加工和精加工，所述粗加工内齿和半精加工过程中采用的方法为，在数控滚齿机上使用内齿铣刀对所述内齿轮进行单齿加工。所述铣刀为可转位齿轮铣刀，齿形为仿渐开线，刃部曲线对待加工内齿轮齿厚均匀留余量0.45-0.6毫米。本发明中粗加工内齿和半精加工过程中采用的方法为，在数控滚齿机上使用内齿铣刀对内齿轮进行单齿加工，无需使用插齿机，可方便大尺寸内齿轮的布设，加工过程效率高，而且加工成本大大降低。

Description

大尺寸大模数内齿轮加工方法和内齿铣刀

技术领域

本发明涉及大尺寸大模数内齿轮的加工方法，尤其与该加工方法中使用的内齿铣刀的结构有关。

背景技术

随着矿用挖掘设备大型化的发展，作为挖掘设备主要组成的齿轮传动部分，要求结构紧凑、承载能力高，但是要求齿轮传动部分也将大型化的发展，也给齿轮制造行业增加了一定的难度。

75立方挖掘机行走机构的主传动为两级行星减速机，其中第三级内齿圈的外形尺寸为φ2380×700，内齿轮参数为DP1(m_n25.4)、z67、xn1.1439、α20°，精度等级6-6-6JL\GB10095-2001，材料40CrNiMo，调质硬度HB302-341。由于内齿圈的尺寸及齿轮模数较大，对目前插齿设备的选择、插齿刀的制造以及内齿的插齿加工都形成了一系列的难度。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种效率高且成本低的大尺寸大模数内齿轮加工方法和用于大尺寸大模数内齿轮加工的内齿铣刀。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种大尺寸大模数内齿轮加工方法，包括粗加工内齿、调质、半精加工和精加工，所述粗加工内齿和半精加工过程中采用的方法为，在数控滚齿机上使用内齿铣刀对所述内齿轮进行单齿加工。

进一步，所述粗加工内齿齿厚单边留余量，半精加工齿厚单边留余量0.45-0.6毫米。

进一步，所述精加工过程采用磨齿机。

为实现上述目的，本发明还提供如下的技术方案：

一种用于大尺寸大模数内齿轮加工的内齿铣刀，所述铣刀为可转位齿轮铣刀，齿形为仿渐开线，刃部曲线对待加工内齿轮齿厚均匀留余量0.45-0.6毫米。

进一步，所述内齿轮齿根为单圆弧，所述铣刀刀尖为圆角R7-8毫米。

进一步，所述铣刀为硬质合金材料。

本发明的有益效果在于，本发明与现有技术相比，本发明中粗加工内齿和半精加工过程中采用的方法为，在数控滚齿机上使用内齿铣刀对内齿轮进行单齿加工，无需使用插齿机，可方便大尺寸内齿轮的布设，加工过程效率高，而且加工成本大大降低。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明的大尺寸大模数内齿轮加工过程示意图；

图2为本发明的内齿铣刀结构示意图；

图3为本发明的内齿铣刀的刀尖放大结构示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明的一种大尺寸大模数内齿轮加工方法，包括粗加工内齿、调质、半精加工和精加工。如图1所示，粗加工内齿和半精加工过程中采用的方法为，在数控滚齿机上使用内齿铣刀1对内齿轮2进行单齿加工。粗加工内齿齿厚单边留余量，半精加工齿厚单边留余量0.45-0.6毫米。精加工过程采用磨齿机。

如图2和图3所示，本发明的具体实施例中，内齿轮2的参数DP1(m_n 25.4)、z67、α20°。本发明的用于大尺寸大模数内齿轮加工的内齿铣刀1为可转位齿轮铣刀，齿形为仿渐开线，刃部曲线对待加工内齿轮2齿厚均匀留余量0.45-0.6毫米。内齿轮2齿根为单圆弧，铣刀1刀尖为圆角R7-8毫米，本实施例中为R7.5。铣刀1为硬质合金材料。设计如下：

1 齿轮啮合的几何计算

1.1 计算内齿轮的齿根工作终止圆直径

第三级行星轮的几何参数如下:

齿数z＝25、压力角α＝20°、变位系数xn＝0.3492、

齿顶圆直径de＝699.369、齿根圆直径di＝581.621、中心距a＝551.5

第三级内齿轮的几何参数如下:

齿数z＝67、压力角α＝20°、变位系数xn＝1.1439、

齿顶圆直径de＝1709.112、齿根圆直径di＝1821.794、中心距a＝551.5

经计算内齿轮的齿根工作终止圆直径为dFf＝φ1799.331，可用齿根圆直径应大于齿根工作终止圆直径，渐开线终止圆经计算圆整为dNf＝φ1808。

2 齿轮铣刀的几何设计

2.1 考虑铣齿工序后的磨齿工序，将齿廓分为两个区域，以齿顶圆直径φ1709.112至渐开线终止圆φ1808为啮合工作区；该区域内，以啮合渐开线留0.45～0.6mm磨齿余量；以渐开线终止圆φ1808至齿根圆φ1821.794为沉割区域，该区域内齿根处低于齿面0.5mm，防止磨齿齿根出台，并以单圆弧的形式作为齿根圆角，增强齿根的强度。

计算渐开线齿廓的坐标点如下：

根据渐开线齿廓的坐标点，作齿形图如图3所示。

2.2 齿轮铣刀片的排布

因为成形的硬质合金刀片成本太高，所以采用小刀片逼近渐开线的方式分段排布刀片，齿厚单面留余量0.45～0.6mm，齿根处有沉割0.5mm，齿根圆角R7.5(单圆弧)。

内齿轮半精加工的可转位齿轮铣刀如图2所示。

内齿轮DP1(m_n25.4)、z67的半精加工图如图1所示。

2.3 可转位齿轮铣刀的特点：

设计加工内齿的可转位齿轮铣刀，其齿形为仿渐开线，刃部曲线根据零件图纸齿厚均匀留余量0.45mm～0.6mm，刀尖为圆角R7.5(齿根单圆弧)，可转位刀片为硬质合金材料，适合高速切削，提高了齿轮的加工效率。

2.4 可转位齿轮铣刀的结构如下:

硬质合金可转位内齿轮铣刀

齿轮铣刀直径及厚度：φ450×90mm

2.5 可转位齿轮铣刀的实验切削参数：

每转走刀量：1.5～2mm/转

每分走刀量：225～300mm m/分

切削速度约：150m/分

齿轮材料：40CrNiMo

材料硬度：HBW302～341

齿形精度：9级——GB10095-2001

本发明的有益效果在于，本发明与现有技术相比，本发明中粗加工内齿和半精加工过程中采用的方法为，在数控滚齿机上使用内齿铣刀1对内齿轮2进行单齿加工，无需使用插齿机，可方便大尺寸内齿轮的布设，加工过程效率高，而且加工成本大大降低。

本发明的技术方案已由优选实施例揭示如上。本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种大尺寸大模数内齿轮加工方法，包括粗加工内齿、调质、半精加工和精加工，其特征在于，所述粗加工内齿和半精加工过程中采用的方法为，在数控滚齿机上使用内齿铣刀对所述内齿轮进行单齿加工。

2.如权利要求1所述的大尺寸大模数内齿轮加工方法，其特征在于，所述粗加工内齿齿厚单边留余量，半精加工齿厚单边留余量0.45-0.6毫米。

3.如权利要求2所述的大尺寸大模数内齿轮加工方法，其特征在于，所述精加工过程采用磨齿机。

4.一种用于大尺寸大模数内齿轮加工的内齿铣刀，其特征在于，所述铣刀为可转位齿轮铣刀，齿形为仿渐开线，刃部曲线对待加工内齿轮齿厚均匀留余量0.45-0.6毫米。

5.权利要求4所述的用于大尺寸大模数内齿轮加工的内齿铣刀，其特征在于，所述内齿轮齿根为单圆弧，所述铣刀刀尖为圆角R7-8毫米。

6.如权利要求5所述的用于大尺寸大模数内齿轮加工的内齿铣刀，其特征在于，所述铣刀为硬质合金材料。