CN111014835A

CN111014835A - 与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法

Info

Publication number: CN111014835A
Application number: CN201911158641.9A
Authority: CN
Inventors: 岳剑龙; 陶保平; 许利利; 郝建勇; 范海波; 王斐
Original assignee: AECC Aero Engine Xian Power Control Technology Co Ltd
Current assignee: AECC Aero Engine Xian Power Control Technology Co Ltd
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2019-11-22
Publication date: 2020-04-17

Abstract

本发明属于机械加工领域，涉及一种与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法，包括：将待加工零件夹持与机床A轴上；选取两根直径相同的棒体并将两根棒体置于相邻两齿之间，找正两根棒体的最高点，使两根棒体的最高点之间的连线是水平线；确定待加工零件中相邻两齿的中心轴线；将待加工零件中两根棒体之间的一个齿的中心线定为零点，对置于零点位置的齿面进行型面加工；根据型面与齿面的角度要求，转动机床A轴，进行下一个型面的加工；重复上述步骤直至完成所有齿面上型面的加工。本发明提供了一种便于找正、通用性强以及工艺简单的与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法。

Description

与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种型面的加工方法，尤其涉及一种与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法。

背景技术

由于涉及到装配要求，油泵齿轮类零件往往会涉及到一些与齿有一定位置关系的型面的加工，如在齿面上加工凹槽油窝，而且油窝与齿还有一定的角度关系，在加工这类型面时，一般需要设计专用的工装辅助完成加工，而且在加工过程中由于受到齿轮模数、齿数、机床行程等的限制，工装一般只能是专用，意味着一种零件就需设计一种专用工装，在实际加工中这类专用工装制造成本通常都会很高。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种便于找正、通用性强以及工艺简单的与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法，其特征在于：所述与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法包括以下步骤：

1)将待加工零件夹持与机床A轴上；

2)选取两根直径相同的棒体；

3)将两根棒体置于相邻两齿之间，用千分表找正两根棒体的最高点，使两根棒体的最高点之间的连线是水平线；

4)根据两根棒体最高点所在位置确定待加工零件中相邻两齿的中心轴线；所述待加工零件中相邻两齿的中心轴线与机床A轴轴线一致；

5)将待加工零件中两根棒体之间的一个齿的中心线定为零点，对置于零点位置的齿面进行型面加工；

6)根据型面与齿面的角度要求，转动机床A轴，进行下一个型面的加工；

7)重复步骤6)，直至完成所有齿面上型面的加工。

上述步骤2)中棒体的直径计算方式是：

D_M＝mZ COSα[tan(α+90°/Z)-tanα]

其中：

D_M是棒体直径；

m是待加工零件的齿轮模数；

Z是待加工零件的齿轮齿数；

a是待加工零件的齿轮压力角。

上述步骤3)中，将两根棒体置于相邻两齿之间的具体实现方式是：将棒体置于相邻两齿之间，所述棒体与齿面的接触点位于齿轮分度圆附近，所述棒体的外圆高于齿轮齿顶圆。

上述棒体是滚棒或标准销塞。

本发明的优点是：

本发明提供了一种与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法，该方法包括1)将待加工零件夹持与机床A轴上；2)选取两根直径相同的棒体；3)将两根棒体置于相邻两齿之间，用千分表找正两根棒体的最高点，使两根棒体的最高点之间的连线是水平线；4)根据两根棒体最高点所在位置确定待加工零件中相邻两齿的中心轴线；待加工零件中相邻两齿的中心轴线与机床A轴轴线一致；5)将待加工零件中两根棒体之间的一个齿的中心线定为零点，对置于零点位置的齿面进行型面加工；6)根据型面与齿面的角度要求，转动机床A轴，进行下一个型面的加工；7)重复步骤6)，直至完成所有齿面上型面的加工。本发明所提供的加工方法，可以用于加工齿面处油槽，也可扩展适用于一些与齿轮有角向、位置等关系型面的加工，可用于铣削、磨削、电加工以及钳工等不同工种的加工。对于不同齿轮参数的零件，只需按公式计算出行对应的滚棒即可，具有一定的普及性，而且方法结构简单，操作方便，省力省时，在加工精度上也能很好的保证加工要求，具有准确的分度功能，对于一些难设计制造的专用工装有一定的替代作用，零件加工后质量稳定，加工效率高，因此实用性好，易于推广应用，且有较大的实用价值。

附图说明

图1是待加工的含有油窝的齿轮类零件；

图2是图1的剖视结构示意图；

图3是本发明所采用的加工方法的找正过程示意图；

图4是零件实施加工示意图；

其中：

1-千分表；2-滚棒；3-待加工零件。

具体实施方式

本发明提供了一种与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法，该方法包括以下步骤：

1)将待加工零件夹持与机床A轴上；

2)选取两根直径相同的棒体；棒体的直径计算方式是：

D_M＝mZ COSα[tan(α+90°/Z)-tanα]

其中：

D_M是棒体直径；

m是待加工零件的齿轮模数；

Z是待加工零件的齿轮齿数；

a是待加工零件的齿轮压力角。

3)将两根棒体置于相邻两齿之间，棒体与齿面的接触点位于齿轮分度圆附近，棒体的外圆高于齿轮齿顶圆，用千分表找正两根棒体的最高点，使两根棒体的最高点之间的连线是水平线；

7)重复步骤6)，直至完成所有齿面上型面的加工。

参见图1，在加工某航空齿轮类零件时，要求在齿面处加工出一种油窝，该油窝位于每个齿面。参见图4，从加工要求可以得出，该加工油窝与每个齿的中心线皆成一定的角度分布，油窝距齿中心还有尺寸要求(23°)。针对这种情况，在加工过程中首先需要找出齿的中心线，其余的只需在机床中输入需要的参数便可保证，这里在找出齿的中心线就会以上所示方法。

具体的使用步骤如下：

参见图1以及图2，以立式加工中心为例，加工之前将待加工零件3夹持与机床A轴之上，将两根按尺寸计算得出的滚棒2置于两齿之间，再用千分表1找正两个滚棒最高点，使之水平一致，如此便可确定出零件3中齿的中心轴线与机床A轴轴线一致，此时零件3中两根滚棒之间的一个齿的中心线即为零点，之后只需在机床中根据要求(23°)转动A轴，便能保证油窝与齿的23°角向要求，然后可根据零件齿数进行分度加工，便可保证所有齿面油窝的要求。

滚棒的选择是滚棒和齿面的接触点大致在齿轮分度圆附近为宜，外圆也要高于齿顶圆以便于找正，可根据下列公式计算滚棒直径：

D_M＝mZ COSα[tan(α+90°/Z)-tanα]

式中：

D_M是滚棒直径；

m是齿轮模数；

Z是齿轮齿数；

α是齿轮压力角；

例如：某航空齿轮零件参数如下：m＝5，Z＝12，α＝28°；根据以上公式代入：

D_M＝mZ COSα[tan(α+90°/Z)-tanα]

＝5×12×COS28°×[tan(28°+90°/12)-tan28°]

＝9.6197≈9.6

按照上例，可得出实际找正用滚棒的最佳尺寸为Φ9.6，在通常情况下也可选择与此接近的标准销塞来代替使用。该公式取自于在用M值测量齿轮齿厚时选用滚棒的计算公式由于用M值测量齿轮齿厚时滚棒需要求在分度圆附近与两齿面接触，本发明选用此公式计算出的滚棒直径，其接触点必会在分度圆附近，用这样的滚棒找正，相当于得到的是齿轮分度圆的中心，由于是以齿轮分度圆进行的分度，这样会使得所加工部位在齿轮工作过程中始终保持与整个零件齿轮的准确性和平稳性。

本发明也可以扩展至其他型面的加工，例如在零件轴颈上有一个键槽，其位置与齿有一定的角向偏移关系，此种情况下便可按照以上方法确定出齿的中心线，其余的角向偏移关系便可由机床控制，一切与齿有位置关系的型面的加工便可迎刃而解。

Claims

1.一种与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法，其特征在于：所述与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法包括以下步骤：

1)将待加工零件夹持与机床A轴上；

2)选取两根直径相同的棒体；

7)重复步骤6)，直至完成所有齿面上型面的加工。

2.根据权利要求1所述的与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法，其特征在于：所述步骤2)中棒体的直径计算方式是：

D_M＝mZ COSα[tan(α+90°/Z)-tanα]

其中：

D_M是棒体直径；

m是待加工零件的齿轮模数；

Z是待加工零件的齿轮齿数；

a是待加工零件的齿轮压力角。

3.根据权利要求1或2所述的与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法，其特征在于：所述步骤3)中，将两根棒体置于相邻两齿之间的具体实现方式是：将棒体置于相邻两齿之间，所述棒体与齿面的接触点位于齿轮分度圆附近，所述棒体的外圆高于齿轮齿顶圆。

4.根据权利要求1或2或3所述的与齿轮齿面有角向关系的型面加工方法，其特征在于：所述棒体是滚棒或标准销塞。