CN114260515A

CN114260515A - 一种高精度双蜗轮加工方法

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Publication number: CN114260515A
Application number: CN202111591110.6A
Authority: CN
Inventors: 刘德永; 杨灿辉; 杨勇
Original assignee: Chongqing Machine Tool Group Co Ltd
Current assignee: Chongqing Machine Tool Group Co Ltd
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2022-04-01
Anticipated expiration: 2041-12-23
Also published as: CN114260515B

Abstract

本发明属于蜗轮生产技术领域。涉及一种高精度双蜗轮加工方法，所述双蜗轮上设有呈对称布置的两个蜗轮；采用滚齿机对两个所述蜗轮进行双蜗轮滚齿加工，所述双蜗轮滚齿加工为先对两个所述蜗轮中的一个进行滚齿加工，并进行测量，根据测量数据，调整滚刀位置，再对另一个蜗轮进行滚齿加工；其中调整滚刀位置采用相位对中的方式进行，所述相位对中为根据蜗轮的测量数据，调整加工刀具的位置，使两个蜗轮的螺旋角延伸线相交于两个蜗轮的对称中心线上；本发明针对双蜗轮的高精度要求，采用相位对中的方式，提高双蜗轮的加工对称度；同时分多次进行粗、精加工，并进行去应力退火，减小机械切削带来的变形影响，从而整体提高了双蜗轮的加工精度。

Description

一种高精度双蜗轮加工方法

技术领域

本发明属于蜗轮生产技术领域，涉及一种高精度双蜗轮加工方法。

背景技术

在高精度分度传动装备中，原有的传动为单蜗轮传动，由一个蜗轮和一个蜗杆组成，由于在蜗轮与蜗杆的齿啮合中存在齿间间隙，在工作中蜗杆带动蜗轮转动时，整个分度装备容易发生跳动，影响装备精度。为提高分度装备的精度，现采用高精度双蜗轮传动的方式，由一个双蜗轮零件和两个蜗杆组成，蜗杆有两个，分别是分度蜗杆及阻尼蜗杆，它们并排对齐平行分布在蜗轮的一侧并同时与蜗轮的上下两齿部啮合，即分度蜗杆与蜗轮Ⅱ啮合，阻尼蜗杆与蜗轮Ⅰ啮合，分度蜗杆与阻尼蜗杆与蜗轮的齿接触面方向相反，分度蜗杆与阻尼蜗杆之间通过啮合齿轮对相连。同时阻尼蜗杆的反向阻尼由装在该蜗杆上的阻尼油缸提供的，如果不对称，就会影响阻尼蜗杆与蜗轮的相配位置，进一步影响阻尼蜗杆的轴向位置，导致阻尼油缸的活塞无法推到阻尼蜗杆，从而无法实现阻尼作用和消除反向间隙的作用，进而影响分度装备的传动精度。而现有的蜗轮加工方式，均是针对一个蜗轮的加工，因此，为提高双蜗轮的加工精度，亟需一种高精度的双蜗轮加工方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于解决双蜗轮的加工精度问题，提出一种高精度双蜗轮加工方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高精度双蜗轮加工方法，所述双蜗轮上设有呈对称布置的两个蜗轮；采用滚齿机对两个所述蜗轮进行双蜗轮滚齿加工，所述双蜗轮滚齿加工为先对两个所述蜗轮中的一个进行滚齿加工，并进行测量，根据测量数据，调整滚刀位置，再对另一个蜗轮进行滚齿加工；其中调整滚刀位置采用相位对中的方式进行，所述相位对中为根据蜗轮的测量数据，调整加工刀具的位置，使两个蜗轮的螺旋角延伸线相交于两个蜗轮的对称中心线上。

进一步，两个蜗轮的加工包括粗滚齿、半精滚齿、精滚齿；所述粗滚齿、半精滚齿、精滚齿均采用所述双蜗轮滚齿加工进行。

进一步，所述滚齿机精度按如下要求控制：

A)工作台回转轴线径向跳动≤0.003mm；工作台轴向窜动≤0.002mm；

B)刀具主轴锥孔径向跳动：近端≤0.002mm、远端≤0.004mm；

C)刀具主轴的轴向窜动≤0.001mm；活动支承孔与滚刀主轴轴线的同轴度≤0.005mm；

D)工作台回转相对于滚刀主轴回转的传动精度角度传动误差的高频部分fdk＝1″，角度传动误差的低频部分fdl＝5.7″；

其中：

f_dl：工作台回转一圈中，偏离理论位置滤去高频部分的角度误差部分，以参考工件的分度圆弧长计；

f_dk：工作台回转一圈中，多次周期性重复出现角度误差部分，低频极限等于最低速回转轴的回转频率的二分之一，误差以参考工件分度圆弧长计。

进一步，所述滚刀精度按如下要求控制：

a)采用整体式硬质合金滚刀；

b)滚刀轴台的径向跳动≤0.002mm；

c)滚刀刀齿前面的径向性≤0.008mm；

d)容屑槽的相邻周节差≤0.008mm；

e)每100mm长度内容屑槽的导程误差≤0.02mm；

f)滚刀齿形误差≤0.003mm；

h)相邻切削刃的螺旋线误差≤0.025mm；

i)一转内切削刃的螺旋线误差≤0.003mm。

进一步，在半精滚齿、精滚齿之前，均先对工件进行去应力退火。

进一步，在精滚齿之后，对两个所述蜗轮进行剃齿，所述剃齿为先对两个所述蜗轮中的一个进行剃齿加工，并进行测量，根据测量数据，采用相位对中的方式，调整剃刀位置，再对另一个蜗轮进行剃齿加工。

本发明的有益效果在于：

本发明针对双蜗轮的高精度要求，采用相位对中的方式，提高双蜗轮的加工对称度；同时分多次进行粗、精加工，并进行去应力退火，减小机械切削带来的变形影响，从而整体提高了双蜗轮的加工精度。

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、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明中相位对中的示意图；

图2为本发明中双蜗轮结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～2，为一种高精度双蜗轮加工方法，双蜗轮上设有呈对称布置的两个蜗轮；采用滚齿机对两个蜗轮进行双蜗轮滚齿加工，双蜗轮滚齿加工为先对两个蜗轮中的一个进行滚齿加工，并进行测量，根据测量数据，调整滚刀位置，再对另一个蜗轮进行滚齿加工；其中调整滚刀位置采用相位对中的方式进行，相位对中为根据蜗轮的测量数据，调整加工刀具的位置，使两个蜗轮的螺旋角延伸线相交于两个蜗轮的对称中心线上。

两个蜗轮的加工包括粗滚齿、半精滚齿、精滚齿；粗滚齿、半精滚齿、精滚齿均采用双蜗轮滚齿加工进行，在半精滚齿、精滚齿之前，均先对工件进行去应力退火。在精滚齿之后，对两个蜗轮进行剃齿，剃齿为先对两个蜗轮中的一个进行剃齿加工，并进行测量，根据测量数据，采用相位对中的方式，调整剃刀位置，再对另一个蜗轮进行剃齿加工。

本实施例中，滚齿机精度按如下要求控制：

B)刀具主轴锥孔径向跳动：近端≤0.002mm、远端≤0.004mm；

其中：

本实施例中，滚刀精度按如下要求控制：

a)采用整体式硬质合金滚刀；

b)滚刀轴台的径向跳动≤0.002mm；

c)滚刀刀齿前面的径向性≤0.008mm；

d)容屑槽的相邻周节差≤0.008mm；

e)每100mm长度内容屑槽的导程误差≤0.02mm；

f)滚刀齿形误差≤0.003mm；

h)相邻切削刃的螺旋线误差≤0.025mm；

i)一转内切削刃的螺旋线误差≤0.003mm。

本实施例的具体实施如下：

S1、坯件铸造：采用离心铸造，增加坯件的强度；

S2、正火：将双蜗轮坯件加热至1000～1200℃，保温2～4h；

S3、粗车削：采用立车，车削蜗双轮坯件的外圆和端面；

S4、去应力退火：在600～650℃下保温3～4h；

S5、半精车：车削内孔及外圆；

S6、钳加工：去毛刺，钻孔；

S7、粗滚齿Ⅰ：采用蜗轮滚齿机及蜗轮粗滚刀Ⅰ对蜗轮Ⅰ进行滚齿加工；

S8、相位对中：根据蜗轮Ⅰ的测量数据，调整蜗轮粗滚刀Ⅱ的位置，使蜗轮Ⅰ、蜗轮Ⅱ的螺旋角延伸线相交于两个蜗轮的对称中心线；

S9、粗滚齿Ⅱ：采用调整好的蜗轮粗滚刀Ⅱ对蜗轮Ⅱ进行滚齿加工；

S10、钳加工：去毛刺；

S11、去应力退火：将粗滚齿后的双蜗轮坯件在600～650℃下保温2～3h；

S12、精车削：采用立车，精车削蜗双轮坯件的外圆和端面；

S13、半精滚齿Ⅰ：采用蜗轮滚齿机及蜗轮半精滚刀Ⅰ对蜗轮Ⅰ进行滚齿加工；

S14、相位对中：根据蜗轮Ⅰ的测量数据，调整蜗轮半精滚刀Ⅱ的位置，使蜗轮Ⅰ、蜗轮Ⅱ的螺旋角延伸线相交于两个蜗轮的对称中心线；

S15、半精滚齿Ⅱ：采用调整好的蜗轮半精滚刀Ⅱ对蜗轮Ⅱ进行滚齿加工；

S16、钻削：钻芯轴连接孔；

S17、钳工热装：将双蜗轮坯件与芯轴通过加热过盈装配好；

S18、去应力退火：在150～200℃下保温2～3h；

S19、精滚齿Ⅰ：采用蜗轮滚齿机及蜗轮精滚刀Ⅰ对蜗轮Ⅰ进行滚齿加工；

S20、相位对中：根据蜗轮Ⅰ的测量数据，调整蜗轮精滚刀Ⅱ的位置，使蜗轮Ⅰ、蜗轮Ⅱ的螺旋角延伸线相交于两个蜗轮的对称中心线；

S21、精滚齿Ⅱ：采用调整好的蜗轮精滚刀Ⅱ对蜗轮Ⅱ进行滚齿加工；

S22、钳加工：清洁，去毛刺

S23、剃齿Ⅰ：采用蜗轮剃刀Ⅰ对蜗轮Ⅰ进行剃齿加工；

S24、相位对中：根据蜗轮Ⅰ的测量数据，调整蜗轮剃刀Ⅱ的位置，使蜗轮Ⅰ、蜗轮Ⅱ的螺旋角延伸线相交于两个蜗轮的对称中心线；

S25、剃齿Ⅱ：采用蜗轮剃刀Ⅱ对蜗轮Ⅱ进行剃齿加工；

S26、钳加工：清洁，去毛刺。

采用本实施例中的加工方法，使得两个蜗轮的对称得以保证，满足了双蜗轮高精度的需求。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种高精度双蜗轮加工方法，其特征在于：所述双蜗轮上设有呈对称布置的两个蜗轮；采用滚齿机对两个所述蜗轮进行双蜗轮滚齿加工，所述双蜗轮滚齿加工为先对两个所述蜗轮中的一个进行滚齿加工，并进行测量，根据测量数据，调整滚刀位置，再对另一个蜗轮进行滚齿加工；其中调整滚刀位置采用相位对中的方式进行，所述相位对中为根据蜗轮的测量数据，调整加工刀具的位置，使两个蜗轮的螺旋角延伸线相交于两个蜗轮的对称中心线上。

2.根据权利要求1所述的高精度双蜗轮加工方法，其特征在于：两个蜗轮的加工包括粗滚齿、半精滚齿、精滚齿；所述粗滚齿、半精滚齿、精滚齿均采用所述双蜗轮滚齿加工进行。

3.根据权利要求1所述的高精度双蜗轮加工方法，其特征在于：所述滚齿机精度按如下要求控制：

B)刀具主轴锥孔径向跳动：近端≤0.002mm、远端≤0.004mm；

D)工作台回转相对于滚刀主轴回转的传动精度角度传动误差的高频部分f_dk＝1″，角度传动误差的低频部分f_dl＝5.7″；

其中：

4.根据权利要求1所述的高精度双蜗轮加工方法，其特征在于：所述滚刀精度按如下要求控制：

a)采用整体式硬质合金滚刀；

b)滚刀轴台的径向跳动≤0.002mm；

c)滚刀刀齿前面的径向性≤0.008mm；

d)容屑槽的相邻周节差≤0.008mm；

e)每100mm长度内容屑槽的导程误差≤0.02mm；

f)滚刀齿形误差≤0.003mm；

h)相邻切削刃的螺旋线误差≤0.025mm；

i)一转内切削刃的螺旋线误差≤0.003mm。

5.根据权利要求2所述的高精度双蜗轮加工方法，其特征在于：在半精滚齿、精滚齿之前，均先对工件进行去应力退火。

6.根据权利要求2所述的高精度双蜗轮加工方法，其特征在于：在精滚齿之后，对两个所述蜗轮进行剃齿，所述剃齿为先对两个所述蜗轮中的一个进行剃齿加工，并进行测量，根据测量数据，采用相位对中的方式，调整剃刀位置，再对另一个蜗轮进行剃齿加工。