CN110802282B - 一种螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法 - Google Patents

一种螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110802282B
CN110802282B CN201911049856.7A CN201911049856A CN110802282B CN 110802282 B CN110802282 B CN 110802282B CN 201911049856 A CN201911049856 A CN 201911049856A CN 110802282 B CN110802282 B CN 110802282B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bevel gear
spiral bevel
rounded
rounding
numerical control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911049856.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110802282A (zh
Inventor
叶君
王作鹏
孙浩
王山城
温冠云
王春雷
朱光照
仉凤权
王书杭
高玮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Harbin Dongan Engine Co Ltd
Original Assignee
AECC Harbin Dongan Engine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AECC Harbin Dongan Engine Co Ltd filed Critical AECC Harbin Dongan Engine Co Ltd
Priority to CN201911049856.7A priority Critical patent/CN110802282B/zh
Publication of CN110802282A publication Critical patent/CN110802282A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110802282B publication Critical patent/CN110802282B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F19/00—Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
    • B23F19/10—Chamfering the end edges of gear teeth
    • B23F19/102—Chamfering the end edges of gear teeth by milling

Abstract

本发明提供一种螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法，包括：获取待倒圆的螺旋锥齿轮的数学模型；将所述待倒圆的螺旋锥齿轮的数学模型导入Unigraphics NX软件，采用所述Unigraphics NX软件的CAD模块，获取所述螺旋锥齿轮齿顶倒圆部分的数学模型；根据所述螺旋锥齿轮齿顶倒圆部分的数学模型和走刀加工方式，生成机床数控程序；采用所述机床数控程序对所述待倒圆的螺旋锥齿轮进行倒圆。

Description

一种螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法
技术领域
本发明涉及倒圆加工技术，具体涉及一种螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法。
背景技术
传统螺旋锥齿轮的齿顶倒圆是通过钳工手工倒圆，倒圆质量不规则，一致性差，容易出现尖边，在螺旋锥齿轮啮合时容易产生干涉，压伤相配齿轮根部，长期工作状态下，易在相配齿轮根部产生疲劳裂纹，形成断齿隐患。
发明内容
本发明提供一种螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法，保证螺旋锥齿轮齿顶倒圆转接圆滑，形状规则，符合尺寸要求。
本发明提供一种螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法，包括：
获取待倒圆的螺旋锥齿轮的数学模型；
将所述待倒圆的螺旋锥齿轮的数学模型导入Unigraphics NX软件，采用所述Unigraphics NX软件的CAD模块，获取所述螺旋锥齿轮齿顶倒圆部分的数学模型；
根据所述螺旋锥齿轮齿顶倒圆部分的数学模型和走刀加工方式，生成机床数控程序；
采用所述机床数控程序对所述待倒圆的螺旋锥齿轮进行倒圆。
可选的，所述采用所述机床数控程序对所述待倒圆的螺旋锥齿轮进行倒圆之前，所述螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法还包括：
应用VERICUT软件对所述机床数控程序进行加工模拟仿真，确定所述机床数控程序的正确性以及执行所述机床数控程序时不干涉碰撞。
可选的，所述走刀加工方式为往复式走刀加工方式。
可选的，所述采用所述机床数控程序对所述待倒圆的螺旋锥齿轮进行倒圆，包括：
将所述待倒圆的螺旋锥齿轮安装在机床上，所述待倒圆的螺旋锥齿轮的安装距端面为定位端面；
执行所述机床数控程序对所述待倒圆的螺旋锥齿轮中的任一齿顶进行倒圆，获取所述齿顶倒圆后的圆角偏差，根据所述圆角偏差，确定所述螺旋锥齿轮的旋转角度，将所述待倒圆的螺旋锥齿轮旋转所述旋转角度，对所述待倒圆的螺旋锥齿轮中的下一齿顶进行倒圆。
可选的，所述根据所述圆角偏差，确定所述螺旋锥齿轮的旋转角度，包括：
在所述圆角偏差存在过切时，确定所述螺旋锥齿轮的旋转角度为两相邻齿顶角度减去修整角度；
在所述圆角偏差存在欠切时，确定所述螺旋锥齿轮的旋转角度为两相邻齿顶角度加修整角度；
所述修整角度根据所述圆角偏差确定。
可选的，所述获取待倒圆的螺旋锥齿轮的数学模型，包括：
获取待倒圆的螺旋锥齿轮的设计数据和根据所述设计数据生产的待倒圆的螺旋锥齿轮的实际数据；
根据所述设计数据和所述实际数据，建立所述待倒圆的螺旋锥齿轮的数学模型。
可选的，所述获取待倒圆的螺旋锥齿轮的设计数据和根据所述设计数据生产的待倒圆的螺旋锥齿轮的实际数据，包括：
使用KIMOS软件，获取待倒圆的螺旋锥齿轮的设计数据；
将所述设计数据导入P100测量机，采用所述P100测量机获取所述待倒圆的螺旋锥齿轮的实际数据。
可选的，执行所述机床数控程序的机床的刀具为整体硬质合金球头铣刀。
本发明提供的倒圆加工方法，运用了螺旋锥齿轮加工技术、P100测量技术、螺旋锥齿轮逆向建模技术、UG软件编程技术、VERICUT软件加工模拟仿真技术、五轴机床倒圆加工技术。经型面仪测量，齿顶转接圆滑，形状规则，符合尺寸要求，可实现螺旋锥齿轮自动化齿顶倒圆加工。
附图说明
图1是本发明实施例提供的螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法的流程示意图；
图2是螺旋锥齿轮示意图；
图3是螺旋锥齿轮齿顶倒圆要求示意图；
图4是螺旋锥齿轮齿顶倒圆示意图。
具体实施方式
图1是本发明实施例提供的螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法的流程示意图。如图1-4所示，螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法包括以下步骤：
步骤1、螺旋锥齿轮逆向工程的数学模型建立
运用螺旋锥齿轮逆向建模技术，以目标实际螺旋锥齿轮为参照的情况下，通过P100测量机、KIMOS软件的一系列环节的相互配合调整，完成对目标实际螺旋锥齿轮的测量、逆向和建模，并导出目标实际螺旋锥齿轮不包含齿顶倒圆的数学模型。
具体的，可使用KIMOS软件按照设计图样要求进行理论计算，生成螺旋锥齿轮的理论中性数据。将理论中性数据导入P100测量机对目标实际螺旋锥齿轮进行测量，生成实际螺旋锥齿轮坐标点测量文件，将测量结果导入KIMOS 软件。KIMOS 软件进行仿真模拟计算，生成实际螺旋锥齿轮的齿部三维实体模型。该三维实体模型没有齿顶倒圆部分。
步骤2、螺旋锥齿轮齿顶倒圆的自动化加工
将KIMOS软件逆向工程得到的数学模型导入Unigraphics NX(UG)软件，应用UG软件CAD模块对螺旋锥齿轮齿顶倒圆部分进行数学模型建立，应用UG软件的CAM模块完成数控程序的编制，将数控程序导入VERICUT软件进行加工模拟仿真。最后通过五轴加工中心使用硬质合金球头铣刀进行加工调整，完成螺旋锥齿轮齿顶倒圆的加工。
示例性的，可将KIMOS软件得到的.STEP格式的三维齿部数学模型（该三维实体模型没有齿顶倒圆部分）导入UG软件中，此时，该数模只有齿部通用模型，应用UG软件CAD模块，进行齿顶倒圆处理，完成齿顶倒圆数模的建立。示例性的，根据齿顶倒圆数模生成五轴机床的数控程序，并应用VERICUT软件对数控程序进行加工模拟仿真，验证程序的正确性以及是否发生干涉碰撞。
其中，由于螺旋锥齿轮的零件材料为合金钢9310，渗碳后齿面硬度为HRA81～83，为淬硬合金钢，需要应用专门加工淬硬材料的刀具进行加工，因此，可选择刀具直径为φ4整体硬质合金球头铣刀进行加工。示例性的，在生成数控程序时，走刀加工方式为采用一次进刀和出刀的加工方式，采用往复式加工刀路，加工路径简洁，避免了多次进刀、出刀导致的刀痕影响表面质量问题，节省加工时间。
示例性的，在数控程序正确以及不发生干涉碰撞的情况下，将螺旋锥齿轮安装在机床上，定位端面选择螺旋锥齿轮的安装距端面，执行数控程序，对螺旋锥齿轮进行第一个齿齿顶倒圆，倒圆完成后，观察倒圆位置，查看圆角偏差情况。
若不存在圆角偏差，则将螺旋锥齿轮旋转，进行第二个齿的齿顶倒圆，直至完成所有螺旋锥齿轮的齿顶倒圆。
如果螺旋锥齿轮凸面齿面与倒圆产生过切，则确定螺旋锥齿轮的旋转角度为两相邻齿顶角度减去修整角度。也即将螺旋锥齿轮的C轴在旋转两相邻齿顶角度时，还向负向旋转一定的角度。
如果螺旋锥齿轮凸面齿面与倒圆产生欠切，则确定所述螺旋锥齿轮的旋转角度为两相邻齿顶角度加修整角度。也即将螺旋锥齿轮的C轴在旋转两相邻齿顶角度时，还向正向旋转一定的角度。
其中，修整角度根据圆角偏差确定。

Claims (5)

1.一种螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法，其特征在于，包括：
获取待倒圆的螺旋锥齿轮的数学模型；
将所述待倒圆的螺旋锥齿轮的数学模型导入Unigraphics NX软件，采用所述Unigraphics NX软件的CAD模块，获取所述螺旋锥齿轮齿顶倒圆部分的数学模型；
根据所述螺旋锥齿轮齿顶倒圆部分的数学模型和走刀加工方式，生成机床数控程序；
采用所述机床数控程序对所述待倒圆的螺旋锥齿轮进行倒圆；
所述走刀加工方式为往复式走刀加工方式；
所述采用所述机床数控程序对所述待倒圆的螺旋锥齿轮进行倒圆，包括：
将所述待倒圆的螺旋锥齿轮安装在机床上，所述待倒圆的螺旋锥齿轮的安装端面为定位端面；
执行所述机床数控程序对所述待倒圆的螺旋锥齿轮中的任一齿顶进行倒圆，获取所述齿顶倒圆后的圆角偏差，根据所述圆角偏差，确定所述螺旋锥齿轮的旋转角度，将所述待倒圆的螺旋锥齿轮旋转所述旋转角度，对所述待倒圆的螺旋锥齿轮中的下一齿顶进行倒圆；
所述根据所述圆角偏差，确定所述螺旋锥齿轮的旋转角度，包括：
在所述圆角偏差存在过切时，确定所述螺旋锥齿轮的旋转角度为两相邻齿顶角度减去修整角度；
在所述圆角偏差存在欠切时，确定所述螺旋锥齿轮的旋转角度为两相邻齿顶角度加修整角度；
所述修整角度根据所述圆角偏差确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述机床数控程序对所述待倒圆的螺旋锥齿轮进行倒圆之前，所述方法还包括：
应用VERICUT软件对所述机床数控程序进行加工模拟仿真，确定所述机床数控程序的正确性以及执行所述机床数控程序时不干涉碰撞。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待倒圆的螺旋锥齿轮的数学模型，包括：
获取待倒圆的螺旋锥齿轮的设计数据和根据所述设计数据生产的待倒圆的螺旋锥齿轮的实际数据；
根据所述设计数据和所述实际数据，建立所述待倒圆的螺旋锥齿轮的数学模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取待倒圆的螺旋锥齿轮的设计数据和根据所述设计数据生产的待倒圆的螺旋锥齿轮的实际数据，包括：
使用KIMOS软件，获取待倒圆的螺旋锥齿轮的设计数据；
将所述设计数据导入P100测量机，采用所述P100测量机获取所述待倒圆的螺旋锥齿轮的实际数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行所述机床数控程序的机床的刀具为整体硬质合金球头铣刀。
CN201911049856.7A 2019-10-30 2019-10-30 一种螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法 Active CN110802282B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911049856.7A CN110802282B (zh) 2019-10-30 2019-10-30 一种螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911049856.7A CN110802282B (zh) 2019-10-30 2019-10-30 一种螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110802282A CN110802282A (zh) 2020-02-18
CN110802282B true CN110802282B (zh) 2021-09-28

Family

ID=69489713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911049856.7A Active CN110802282B (zh) 2019-10-30 2019-10-30 一种螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110802282B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112439951B (zh) * 2020-11-11 2022-03-11 中国航发中传机械有限公司 一种基于几何自适应补偿的齿轮倒圆倒角铣削加工方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004091864A2 (en) * 2003-04-08 2004-10-28 Arvin Joseph L Apparatus and method for machining workpieces
CN1928748A (zh) * 2006-09-29 2007-03-14 天津第一机床总厂 一种弧齿锥齿轮倒棱控制方法
CN103056625A (zh) * 2012-12-29 2013-04-24 中国人民解放军总参谋部第六十研究所 基于ug nx系统平台整体叶轮的五轴加工方法
TW201444628A (zh) * 2013-05-29 2014-12-01 ming-jun Ji 具有同步倒角及成型齒形的齒輪及其製法
CN106493439A (zh) * 2016-12-14 2017-03-15 长江大学 一种基于实体接触分析的螺旋锥齿轮齿顶倒棱方法
CN106964849A (zh) * 2017-04-24 2017-07-21 汉德车桥(株洲)齿轮有限公司 等高螺旋锥齿轮齿顶倒棱的加工方法
CN107378136A (zh) * 2017-07-18 2017-11-24 二重集团（德阳）重型装备股份有限公司 大模数大直径直齿锥齿轮齿部开放式加工方法
CN107717137A (zh) * 2017-11-27 2018-02-23 重庆大学 一种齿顶倒圆方法
CN109877396A (zh) * 2019-02-26 2019-06-14 第一拖拉机股份有限公司 一种弧齿锥齿轮齿顶修缘方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004091864A2 (en) * 2003-04-08 2004-10-28 Arvin Joseph L Apparatus and method for machining workpieces
CN1928748A (zh) * 2006-09-29 2007-03-14 天津第一机床总厂 一种弧齿锥齿轮倒棱控制方法
CN103056625A (zh) * 2012-12-29 2013-04-24 中国人民解放军总参谋部第六十研究所 基于ug nx系统平台整体叶轮的五轴加工方法
TW201444628A (zh) * 2013-05-29 2014-12-01 ming-jun Ji 具有同步倒角及成型齒形的齒輪及其製法
CN106493439A (zh) * 2016-12-14 2017-03-15 长江大学 一种基于实体接触分析的螺旋锥齿轮齿顶倒棱方法
CN106964849A (zh) * 2017-04-24 2017-07-21 汉德车桥(株洲)齿轮有限公司 等高螺旋锥齿轮齿顶倒棱的加工方法
CN107378136A (zh) * 2017-07-18 2017-11-24 二重集团（德阳）重型装备股份有限公司 大模数大直径直齿锥齿轮齿部开放式加工方法
CN107717137A (zh) * 2017-11-27 2018-02-23 重庆大学 一种齿顶倒圆方法
CN109877396A (zh) * 2019-02-26 2019-06-14 第一拖拉机股份有限公司 一种弧齿锥齿轮齿顶修缘方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于PowerMill的弧齿锥齿轮在五轴数控机床上的加工研究;张亚力等;《机床与液压》;20180728;第46卷(第14期);说明书第157页左栏第1行-第160页右栏倒数第1行，附图3-17 *
螺旋锥齿轮的现代加工方法及其探讨;丁撼等;《现代制造工程》;20140218(第2期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110802282A (zh) 2020-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8967013B2 (en) Optimization of face cone element for spiral bevel and hypoid gears
JP5651345B2 (ja) 少なくとも５本の軸を含む工作機械で工具を制御するための制御データを発生するための方法および装置
US10239139B2 (en) Method for machining a set of teeth, tool arrangement, and tooth-cutting machine
CN111644909B (zh) 一种木工成型铣刀的后刀面的磨削轨迹求解方法
JP5661620B2 (ja) かさ歯車の製造
US20100242283A1 (en) Method for finishing a gear surface
EP2755789B1 (en) Method for chamfering bevel gears
CN109190313A (zh) 一种基于曲面离散化的螺旋锥齿轮齿顶倒棱计算方法
CN109641296A (zh) 在工具几何形状不变的情况下的强力刮齿压力角校正
US20170008106A1 (en) Method of producing a toothed workpiece having a modified surface geometry
CN110802282B (zh) 一种螺旋锥齿轮齿顶倒圆加工方法
CN106735612B (zh) 一种改善珩齿加工的方法
CN109014440B (zh) 一种渐开线变厚齿轮插齿刀的成型方法
US20170008107A1 (en) Method of producing a toothed workpiece having a modified surface geometry
JP2018075711A (ja) 歯車を機械加工する方法、システム及び装置
CN103394768B (zh) 倒锥花键直齿轮插齿刀及其设计方法
CN110110420B (zh) 一种弧面蜗杆齿面加工建模方法、装置及设备
Safarov et al. Prevention of undercutting of the leg of the tooth of cylindrical helical gears during roughing and finishing gear processing
CN114083033B (zh) 叶片榫头倒圆方法
CN108389252B (zh) 插齿加工渐开线齿轮齿廓表面的三维建模方法
JP2023500056A (ja) 歯付きベベルワークピースをホーニング加工するための歯付きベベルホーニング加工工具を製造する方法および歯付きベベルホーニング加工工具ならびにベベルギアをホーニング加工する方法
CN114239300A (zh) 基于全工序法的螺旋锥齿轮齿根过渡圆角建模方法及系统
CN113145943A (zh) 一种摆线轮加工用等前角剐齿刀的设计方法
EP4208307A1 (en) Psychoacoustic gear tooth flank form modification
Kawasaki et al. Accuracy of straight bevel gear by end mill using CNC milling machine

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant