等高螺旋锥齿轮齿顶倒棱的加工方法 |
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| 申请号 | CN201710269189.8 | 申请日 | 2017-04-24 | 公开(公告)号 | CN106964849A | 公开(公告)日 | 2017-07-21 |
| 申请人 | 汉德车桥(株洲)齿轮有限公司; | 发明人 | 周友良; 张俊杰; 贺豪杰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种等高螺旋 齿轮 齿顶倒棱的加工方法，包括以下步骤：设计刀条形状，选择设计参数；根据设计参数进行磨刀；对磨好后的刀条进行磨刀 精度 检测；将检测后的刀条在刀盘上组合成刀具，并再次进行检测；将刀盘安装到铣齿机上；在铣齿机上将齿轮 工件 装夹到位后，在调用铣齿程序进行铣齿的同时，对齿顶进行精确倒棱修缘处理。应用本发明有利于减少齿轮在 啮合 过程中的应 力 集中，提高产品的传动平稳性，降低噪音，延长产品的寿命。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种等高螺旋齿轮齿顶倒棱的加工方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 等高螺旋锥齿轮齿顶倒棱的加工方法技术领域背景技术[0002] 锥齿轮是汽车、拖拉机、工程机械、航海、航空、航天、石油、冶金等领域复杂动力机械上广泛使用的关键零部件，其制造精度和质量直接影响设备的传动效率、噪声、运动精度和使用寿命的性能。对锥齿轮齿顶进行倒棱加工的目的在于通过去除沿齿长方向上的尖角，来减少齿轮在啮合过程中的应力集中，提高产品在受载后的运转平稳性，降低噪音，延长使用寿命。而现行的倒棱加工方法为待铣齿完成后，再用人工手持风砂轮进行打磨处理，不但劳动强度大、效率低、成本高，而且倒棱精度低、质量更无法保证。因此，采用一种新型的能够提高加工质量和效率的齿顶倒棱加工方法已经成为一种必然的趋势。 发明内容[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种等高螺旋齿轮齿顶倒棱的加工方法，包括以下步骤：设计刀条形状，选择设计参数；根据设计参数进行磨刀；对磨好后的刀条进行磨刀精度检测；将检测后的刀条在刀盘上组合成刀具，并再次进行检测；将刀盘安装到铣齿机上；在铣齿机上将齿轮工件装夹到位后，在调用铣齿程序进行铣齿的同时，对齿顶进行精确倒棱修缘处理。 [0005] 作为优选方案，设计刀条形状为在刀条的主切削面根部增加凸角。 [0006] 作为优选方案，凸角的设计参数为凸角角度和凸角高度，并且凸角高度根据齿轮工件的直径和模数来选取。 [0007] 作为优选方案，凸角角度 α为30°，凸角高度K为0.5 1.0mm。~ [0008] 作为优选方案，在上述两个检测步骤中，通过专用检测设备对所磨削刀条进行精确控制。 [0010] 图1为等高螺旋齿轮的铣齿加工成形原理图。 [0011] 图2 为无凸角普通刀条结构示意图。 [0012] 图3为带凸角刀条结构示意图。 [0013] 图4为刀条凸角位置示意图。 [0014] 图5为倒棱效果图。 [0015] 图中：1-刀条,2-齿轮，H-刀条磨削高度，h-齿轮全齿高，K-凸角高度，α-凸角角度。 具体实施方式[0016] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。 [0017] 等高螺旋齿轮齿顶倒棱的加工方法可按以下六大步骤进行：第一步，设计刀条形状，选择设计参数。 [0018] ①根据客户要求设计齿轮产品参数；等高齿的特点是齿轮的大端和小端的齿高相等，齿长曲线为长幅外摆线的一部分，而齿槽宽和齿顶宽是收缩的，大端齿槽宽和齿顶宽比小端的略宽，一般情况下面锥、根锥与节锥平行（如图1所示）。 [0019] 等高齿齿轮几何参数设计是以中点法向模数Mn为基准，其计算公式为Mn=D1*cos（β1）/Z1 =D2*cos（β2）/Z2，式中：D1、D2为主、从动锥齿轮中点节圆直径，β1、β2为主、从动锥齿轮中点螺旋角，Z1、Z2为主、从动锥齿轮齿数。等高齿齿轮的齿高参数一般按下表进行选择：参数名称 代号 选择范围 推荐值 齿顶高 ha （0.9～1.10）×Mn 1.00Mn 齿根高 hf （1.1～1.35）×Mn 1.25Mn 全齿高 h ha +hf 2.25Mn ②根据产品参数按常规设计刀条的几何形状。 [0020] 通过软件计算出刀具切削刃的磨削深度H，H=1.1×h =2.475×Mn，如图2所示。根据产品尺寸在刀条的主切削面根部增加凸角，凸角的设计参数为凸角角度和凸角高度，并且凸角高度根据齿轮工件的直径和模数来选取。凸角角度α为30°，凸角高度K的优选范围为0.5 1.0mm，如图3所示。 ~ [0021] 第二步，根据设计参数进行磨刀。 [0022] 对软件默认的刀具磨削参数进行修改，并输入专用磨刀机，利用专用机床能够单面磨削和仿真进行刀具磨削。①将设计的磨刀参数输入专用磨刀机，包含增加的凸角参数；②选择磨硬质合金刀砂轮，粗磨砂轮为80粒度，精磨砂轮粒度为220粒度；③设计每次刃磨余量，粗磨加工余量为0.3mm，精磨加工余量为0.05mm，启动机床进行磨刀，磨削后的内刀和外刀效果如图4所示。 [0023] 第三步，对磨好后的刀条进行磨刀精度检测。 [0024] 在专用的刀条检测设备上，利用检测设备上的红宝石测头、传感器装置及专业数据处理软件，对磨削后的每片刀条进行检测，与设计理论尺寸进行比较差异： 主切削刃轮轮廓在±0.004mm以内；凸角轮廓在±0.025mm以内。 [0025] 第四步，将检测后的刀条在刀盘上组合成刀具，并再次进行检测。 [0026] 在专用的组装检测设备上，将刀条安装在刀盘上并检测安装精度，整盘刀组装后，径向跳动≤0.0025mm，轴向跳动≤0.025mm。 [0027] 在上述第三步和第四步的检测步骤中，通过专用检测设备对所磨削刀条进行精确控制。 [0028] 第五步，将刀盘安装到铣齿机上。 [0029] 刀盘安装后，径向跳动≤0.005mm，轴向跳动≤0.005mm。 [0030] 第六步，在铣齿机上将齿轮工件装夹到位后，在调用铣齿程序进行铣齿的同时，对齿顶进行精确倒棱修缘处理。 [0031] 调整铣齿机参数，粗切进给量为0.08～0.13mm/齿、精切进给量为0.01～0.04mm、刀盘切削线速度为230～260m/min，铣齿倒棱后的效果如图5所示。 [0032] 本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨和原则的前提下做出各种变化。 |
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