CN106270810A - 一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法 - Google Patents

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刘成平
谢建华
刘书毅
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F9/00—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction
    • B23F9/08—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by milling, e.g. with helicoidal hob
    • B23F9/082—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by milling, e.g. with helicoidal hob with a hob
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Abstract

本发明公开了一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法，属于齿轮加工技术领域，采取对斜齿轮的端部和内孔同时定位的方式固定在工装上；采用具有切削锥的滚刀进行切齿操作；采取轴向走刀、顺铣的切削方式进行加工。本发明可有效降低切削分力，实现采用专业滚齿机进行大螺旋角斜齿轮的加工的目的，提高了生产效率，缩短了加工周期，降低了生产成本，使批量生产大螺旋角斜齿轮成为可能。

Description

一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法
技术领域
本发明属于齿轮加工技术领域，具体涉及一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法。
背景技术
大螺旋角(β＞45°)斜齿轮采取滚齿加工时，存在较大的切削分力，导致总切削力减弱，影响加工效率和质量，因此，现有技术基本采取数控铣床或加工中心铣削大螺旋角(β＞45°)斜齿轮，这种加工方法虽然避免了大的切削分力，提高了加工质量，但仍存在加工时间长、工艺成本高、难用于大批量生产的缺陷。
针对上述问题，有必要对现有的加工方法进行改进，可以大幅减小切削分力，实现在滚齿机上加工大螺旋角(β＞45°)斜齿轮，从而提高加工效率和质量，降低生产成本，适应大批量生产。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法，以解决现有技术采取铣削加工大螺旋角斜齿轮存在的加工效率低、成本高及难批量生产的问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法，采取对斜齿轮的端部和内孔同时定位的方式固定在工装上；采用具有切削锥的滚刀进行切齿操作；采取轴向走刀、顺铣的切削方式进行加工。
进一步，所述工装包括圆形的底座、同心固定在底座上的定位柱和与定位柱通过螺纹连接用于紧固斜齿轮一个端面的锁紧螺母，所述斜齿轮的另一端面与底座位于定位柱同侧的端面贴合，所述定位柱的外表面与斜齿轮的内表面贴合固定。
进一步，所述斜齿轮与底座的贴合面之间还设置有卡合结构。
进一步，所述卡合结构包括设置在底座贴合面上的键和设置在斜齿轮贴合面上与键对应的键槽。
进一步，所述切削锥与滚刀轴线的夹角为9～15°。
进一步，所述切削锥的轴向长度为2～4P，P为滚刀齿距。
本发明的有益效果在于：
本发明通过采取端面、内孔同时定位的方式；采取具有切削锥的滚刀进行切齿操作；采取轴向走刀、顺铣的切削方式等综合手段，有效降低切削分力，实现采用专业滚齿机进行大螺旋角斜齿轮的加工的目的，提高了生产效率，缩短了加工周期，降低了生产成本，使批量生产大螺旋角斜齿轮成为可能。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法的工装结构图；
图2为本发明一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法的刀具结构图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
本实施例的一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法，主要包括：采取对斜齿轮的端部和内孔同时定位的方式固定在工装上；采用具有切削锥的滚刀进行切齿操作；采取轴向走刀、顺铣的切削方式进行加工。
该加工方法的工装，如图1所示，包括圆形的底座1、同心固定在底座1上的定位柱2和与定位柱2通过螺纹连接的锁紧螺母3，锁紧螺母紧固在斜齿轮4的一个端面上，当然，实际使用中，还可以用压盖5隔开，避免对产品造成损伤，定位时，斜齿轮的另一端面与底座位于定位柱同侧的端面贴合，所述定位柱的外表面与斜齿轮的内表面贴合固定，为提高定位效果，斜齿轮与底座的贴合面之间还设置有卡合结构，卡合结构包括设置在底座贴合面上的键6和设置在斜齿轮贴合面上与键对应的键槽7，斜齿轮通过键6插入键槽7内与底座固定，
该加工方法的刀具，如图2所示，包括具有切削锥8的滚刀9，切削锥与滚刀轴线的夹角α为9～15°，切削锥的轴向长度L为2～4P，P为滚刀齿距。
该加工方法的具体步骤：
首先，利用锁紧螺母紧固压盖将斜齿轮固定在工装上，并保证一定的压紧力。通过斜齿轮上下端面保证斜齿轮的夹持平整；通过斜齿轮的外圆找正或斜齿轮内孔和底座的圆柱面配合保证斜齿轮与机床工作台的同轴度；采用键的方式固定斜齿轮，防止因螺旋角过大(根据力的分解，圆周力大小为：F1＝F0×sin(β))，导致斜齿轮圆周力过大造成斜齿轮的旋转位移。利用斜齿轮端面的键卡入底座的槽内，且将加工过程中的受力面贴合紧密，保证斜齿轮在加工中不会出现圆周位移。
其次，由于齿轮螺旋角很大(大于45°)，滚刀的安装角就很大，刀具的有效使用长度也需很长，但很多刀具的有效长度不多，同时更重要的是要减轻第一个刀齿的载荷，将刀具切入端设计切削锥，切削锥长度一般选取轴向2-4齿距左右，本实施例优选为3齿距，同时，切削锥的角度为9～15°，可以达到较佳的切削效果。
最后，采取轴向走刀、顺铣的切削方式进行滚齿，这可以使切削力的垂直分力向下，将斜齿轮压向工作台，铣削更平稳；同时由于切削厚度由最厚逐渐减小至零，后刀面与斜齿轮无挤压、摩擦现象，提高了加工表面的精度和光洁度。按照一般滚齿的进给量适当做调整后，可进行正常滚齿加工，加工出的产品精度高，且精度稳定，加工效率高。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法，其特征在于：采取对斜齿轮的端部和内孔同时定位的方式固定在工装上；采用具有切削锥的滚刀进行切齿操作；采取轴向走刀、顺铣的切削方式进行加工。
2.根据权利要求1所述的一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法，其特征在于：所述工装包括圆形的底座、同心固定在底座上的定位柱和与定位柱通过螺纹连接用于紧固斜齿轮一个端面的锁紧螺母，所述斜齿轮的另一端面与底座位于定位柱同侧的端面贴合，所述定位柱的外表面与斜齿轮的内表面贴合固定。
3.根据权利要求2所述的一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法，其特征在于：所述斜齿轮与底座的贴合面之间还设置有卡合结构。
4.根据权利要求3所述的一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法，其特征在于：所述卡合结构包括设置在底座贴合面上的键和设置在斜齿轮贴合面上与键对应的键槽。
5.根据权利要求1所述的一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法，其特征在于：所述切削锥与滚刀轴线的夹角为9～15°。
6.根据权利要求1所述的一种大于45°螺旋角斜齿轮的加工方法，其特征在于：所述切削锥的轴向长度为2～4P，P为滚刀齿距。
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