CN113751806A - 一种梯形齿加工方法 - Google Patents

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王虎
陈绍龙
蒋西怀
毛伟红
杨茜
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Abstract

发明提供一种梯形齿加工方法。该加工方法包括设计滚刀刀具、将齿坯装夹在加工机床上、采用滚齿工艺使用展成法加工梯形齿、对梯形齿进行热处理等步骤。该加工方法打破传统的思维模式，通过工艺创新，采用梯形齿成型原理，利用展成法加工，加工效率、精度、合格率可以得到大幅度提升。

Description

一种梯形齿加工方法
技术领域
本发明涉及AT变速箱技术领域，特别涉及一种梯形齿加工方法。
背景技术
梯形齿结构在机械行业应用较多，其加工方式主要有激光切割、铣削、线切割，但均存在不同程度的问题。如激光切割效率高，但精度不能满足要求。线切割精度高，但效率低。铣削方式精度，合格率介于上述两种工艺之间，效率低，精度差，严重影响产品总成的成套进度。
因此，亟需开发一种梯形齿加工方法，以期为工艺设计提供参考。
发明内容
本发明的目的是提供一种梯形齿加工方法，以解决现有技术中存在的问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种梯形齿加工方法，包括以下步骤：
1)根据待加工梯形齿的结构设计滚刀刀具。其中，所述滚刀刀具包括刀体和刀杆。所述刀体沿轴向设置有刀杆安装孔。所述刀体的两端端面延伸出轴台。所述刀体的外壁上均匀布置有若干排刀齿。相邻两排刀齿之间均设置有容屑槽。所述容屑槽的长度方向与刀体的轴线方向相同。所述刀齿的齿廓曲线通过待加工梯形齿的齿形反算获得。所述刀齿与加工完成后的梯形齿啮合。所述刀齿包括主切削刃、过渡切削刃和齿顶刃。
2)将齿坯装夹在加工机床上。
3)采用滚齿工艺使用展成法加工梯形齿。滚刀刀具与齿坯之间保持强制啮合关系，滚刀刀具将齿坯上对其运动形成干涉的材料切除，从而加工出梯形齿的齿廓。
进一步，步骤3)之前，还具有调整优化参数使齿形偏差最小化的相关步骤：
a.编制加工程序，试制加工。
b.对首件进行检测，根据结果调整程序，必要时改进滚刀刀具和夹具。
c.固化工艺。
进一步，步骤3)之后还具有对梯形齿进行热处理的相关步骤。
本发明的技术效果是毋庸置疑的：打破传统的思维模式，通过工艺创新，采用梯形齿成型原理，利用展成法加工，加工效率、精度、合格率可以得到大幅度提升。
附图说明
图1为滚刀刀体结构示意图；
图2为滚刀刀体侧视；
图3为刀齿结构示意图；
图4为加工示意图；
图5为梯形齿零件结构示意图。
图中：滚刀刀体1、刀杆安装孔101、轴台2、刀齿3、容屑槽4、梯形齿5、主切削刃T1、过渡切削刃T2、齿顶刃T3。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
本实施例提供一种梯形齿加工方法，包括以下步骤：
1)根据待加工梯形齿5的结构设计滚刀刀具。其中，参见图1～图3，所述滚刀刀具包括刀体1和刀杆。所述刀体1沿轴向设置有刀杆安装孔101。所述刀体1的两端端面延伸出轴台2。所述刀体1的外壁上均匀布置有若干排刀齿3。相邻两排刀齿3之间均设置有容屑槽4。所述容屑槽4的长度方向与刀体1的轴线方向相同。所述刀齿3的齿廓曲线通过待加工梯形齿5的齿形反算获得。所述刀齿3与加工完成后的梯形齿5啮合。所述刀齿3包括主切削刃T1、过渡切削刃T2和齿顶刃T3。
2)将齿坯装夹在加工机床上。
3)调整优化参数使齿形偏差最小化：
a.编制加工程序，试制加工。
b.对首件进行检测，根据结果调整程序，必要时改进滚刀刀具和夹具。
c.固化工艺。
4)采用滚齿工艺使用展成法加工梯形齿5。参见图4，滚刀刀具与齿坯之间保持强制啮合关系，滚刀刀具将齿坯上对其运动形成干涉的材料切除，从而加工出梯形齿5的齿廓。滚齿的过程相当于一对螺旋齿轮啮合滚动的过程展成运动，是形成渐开线(母线)的运动。展成法是滚刀的旋转运动和工件的旋转运动的复合运动。
5)对梯形齿5进行热处理。
实施例2：
AT变速箱有多个零件有梯形齿结构，其主要功能是在摩擦片运动时起导向作用。现阶段AT变速箱零件梯形齿加工采用铣削方式，效率低，精度差，合格率低，严重影响产品总成的成套进度。目前，AT变速箱梯形齿铣削需要180min，合格率低于65％。因为零件长时间占用设备(立式加工中心)，已经影响到其他零件生产进度。
本实施例主要步骤同实施例1，其中，参见图5，本实施例用于加工AT变速器箱的太阳轮连接盘、离合器连接盘、档板等梯形齿零件。通过分析梯形齿齿形、精度、成型原理，采用展成法在滚齿机加工。相比原梯形齿加工采用线切割和铣削方式，新的加工方式满足产品技术要求的同时，效率提升70％以上(原加工时间超过180min/件，现低于40min/件)。通过对比，采用滚齿机加工梯形齿后，刀具成本降低，加工节拍降低，合格率提高。

Claims (3)

1.一种梯形齿加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)根据待加工梯形齿(5)的结构设计滚刀刀具；其中，所述滚刀刀具包括刀体(1)和刀杆；所述刀体(1)沿轴向设置有刀杆安装孔(101)；所述刀体(1)的两端端面延伸出轴台(2)；所述刀体(1)的外壁上均匀布置有若干排刀齿(3)；相邻两排刀齿(3)之间均设置有容屑槽(4)；所述容屑槽(4)的长度方向与刀体(1)的轴线方向相同；所述刀齿(3)的齿廓曲线通过待加工梯形齿(5)的齿形反算获得；所述刀齿(3)与加工完成后的梯形齿(5)啮合；所述刀齿(3)包括主切削刃(T1)、过渡切削刃(T2)和齿顶刃(T3)；
2)将齿坯装夹在加工机床上；
3)采用滚齿工艺使用展成法加工梯形齿(5)；滚刀刀具与齿坯之间保持强制啮合关系，滚刀刀具将齿坯上对其运动形成干涉的材料切除，从而加工出梯形齿(5)的齿廓。
2.根据权利要求1所述的一种梯形齿加工方法，其特征在于，步骤3)之前，还具有调整优化参数使齿形偏差最小化的相关步骤：
a.编制加工程序，试制加工；
b.对首件进行检测，根据结果调整程序，必要时改进滚刀刀具和夹具；
c.固化工艺。
3.根据权利要求1所述的一种梯形齿加工方法，其特征在于：步骤3)之后还具有对梯形齿(5)进行热处理的相关步骤。
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