一種成形法數(shù)控加工小模數(shù)直齒錐齒輪的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種成形法數(shù)控加工小模數(shù)直齒錐齒輪的工藝，包括以下步驟：齒輪參數(shù)設(shè)計計算—加工刀具參數(shù)設(shè)計計算—程序編訂—機床加工。本方法通過對數(shù)控滾齒機C軸角位移，Y軸的軸位移來不斷修正大、小端的齒形角，得到近似于球面漸開線的齒形的方法加工小模數(shù)直齒錐齒輪，具有刀具的變化種類少，加工效率高的特點，不僅適用于小批量生產(chǎn)，還適用于大批量生產(chǎn)。
【專利說明】一種成形法數(shù)控加工小模數(shù)直齒錐齒輪的工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種成形法數(shù)控加工小模數(shù)直齒錐齒輪的工藝，屬齒輪機加工工藝領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]小模數(shù)直齒錐齒輪是傳動機構(gòu)中基礎(chǔ)性的零件，廣泛應(yīng)用在航空航天、兵器及儀器儀表等領(lǐng)域，當(dāng)前小模數(shù)直齒錐齒輪的加工方法主要有刨齒法、雙刀盤銑削法和圓拉法等方法，其中刨齒法主要是利用兩把作往返切削運動的刨刀所形成的切削面進行輪齒加工，待加工好一個輪齒后再加工第二個輪齒，直至加工好整個輪齒，這種方法生產(chǎn)率很低，只適用于小批及單件生產(chǎn)，雙刀盤銑削法是利用兩把銑刀盤的旋轉(zhuǎn)運動所形成的切削面是產(chǎn)形輪輪齒，在加工好一個輪齒后分度在加工第二個輪齒，直至加工好整個輪齒，這種加工方法效率高，但刀具的變化種類多導(dǎo)致加工費用高，圓拉法則是在確定工件不動，拉刀盤作旋轉(zhuǎn)運動的同時，沿齒向方向作往復(fù)運動以拉削處齒槽，但這種成形法只能在專用機床上加工，具有很強的行業(yè)局限性，因此傳統(tǒng)的加工方法已不能滿足現(xiàn)代高柔性、低成本及高效率的加工要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就在于克服上述不足，提供一種成形法數(shù)控加工小模數(shù)直齒錐齒輪的工藝。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種成形法數(shù)控加工小模數(shù)直齒錐齒輪的工藝，包括以下步驟:齒輪參數(shù)設(shè)計計算一加工刀具參數(shù)設(shè)計計算一程序編訂——機床加工，其具體步驟為:
第一步:齒輪參數(shù)設(shè)計計算，根據(jù)需要生產(chǎn)齒輪的模數(shù)mo、齒數(shù)Z、壓力角a e、軸線夾角Φ及齒根高rl、齒頂高r2等參數(shù)，計算設(shè)計出齒輪的分度角α、頂圓外徑Φ α、節(jié)圓外徑Φ&、錐母線長L、齒長L1、小端模數(shù)m1、節(jié)圓內(nèi)徑Φ?、齒頂角δΚ根錐角Sf等參數(shù)，具體計算方式如下:
分度角1=360° /Z 頂圓外徑:Φ a = mo X Z+2 X cos δ ο 節(jié)圓外徑:Φ a= mo X Z 維母線長:L= mo X Z/2 X sin δ o 齒長:Ll=L/4
小端模數(shù):mi= moX (L_ LI) /L 節(jié)圓內(nèi)徑:Φ i=mi XZ
齒頂角:δ 1?=Φ/2_Δ δ k=45° +arc (tgΔ δ k)
根錐角:δ f=C>/2-tg (moX 1.25/L)
第二步:加工刀具參數(shù)設(shè)計計算，根據(jù)所加工齒輪的具體參數(shù)，并結(jié)合刀具半分度角ab、中心分度錐度差A(yù)ck&rk=13.5，ro=12.5，rf=l1.25等參數(shù)設(shè)計計算加工刀具的相關(guān)參數(shù)，盤形銑刀節(jié)圓上的齒寬為y，節(jié)圓上齒槽與節(jié)圓上的齒寬的間隙差為X，節(jié)圓上的間隙寬為Λyk，齒寬的中線到節(jié)圓和理論齒面焦點的距離Y1、節(jié)圓通過刀具齒面和工件理論齒面的距離Y2及齒向方向的修切量Axk，具體計算方式如下:y= mo X /2-Xa b= a /4Yl=sin a bXroY2= sin ( a b- Δ ck) XroAyk= Yl- Y2
Axk= (df/2/ cos a - df/2) / cos a
第三步:程序編訂，將計算好的齒輪參數(shù)及加工所用刀具的參數(shù)及修切量進行編程，并通過編程計算機將編制好的程序上傳至加工用的數(shù)控機床中，所編制的程序為通過控制C軸角位移，Y軸的軸位移來不斷修正大、小端的齒形角，得到近似于球面漸開線的齒形；第三步:機床加工，將零件毛坯安裝到機床上，機床并按照所編制的程序?qū)γ鬟M行加工即可。
[0005]本方法通過對數(shù)控滾齒機C軸角位移，Y軸的軸位移來不斷修正大、小端的齒形角，得到近似于球面漸開線的齒形的方法加工小模數(shù)直齒錐齒輪，具有刀具的變化種類少，加工效率高的特點，不僅適用于小批量生產(chǎn)，還適用于大批量生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的流程示意圖。

【具體實施方式】
[0007]結(jié)合工藝流程及具體計算設(shè)計實例，對本發(fā)明的具體加工工藝作進一步的詳細描述:
實施例1:已知帶加工齒輪模數(shù)m0=l、齒數(shù)Z=25、壓力角ae=20°、軸線夾角Φ=90°齒根高rl=l.25Xmo、齒頂高r2=l.0 Xmo,計量單位為毫米mm ；
第一步:齒輪參數(shù)設(shè)計計算，根據(jù)需要生產(chǎn)齒輪的模數(shù)mo、齒數(shù)Z、壓力角a e、軸線夾角Φ及齒根高rl、齒頂高r2等參數(shù)，計算設(shè)計出齒輪的分度角α、頂圓外徑Φ α、節(jié)圓外徑Φ&、錐母線長L、齒長L1、小端模數(shù)m1、節(jié)圓內(nèi)徑Φ?、齒頂角δΚ根錐角Sf等參數(shù)，具體計算方式如下:
分度角:a 1=360。/Z=360° /25=14.4
頂圓外徑:Φ a = moXZ+2Xcos δ ο=1.0X25+0.7071=26.41mm 節(jié)圓外徑:Φ a= mo X Z=L 0 X 25=25mm
錐母線長:L= mo X Z/2 X sin δ 0=1.0 X 25/2 X 0.707106=17.677mm
齒長:L1=L/4=17.677/4=4.419mm
小端模數(shù):mi= moX (L_ LI)/L=L OX (17.677- 4.419) /17.677 =0.750
節(jié)圓內(nèi)徑:Φ?=πι?ΧΖ=0.750X25=18.75mm齒頂角:δ!?=Φ/2-Λ Sk=45° +arc (tgA δ k) =45。+ arc (1/17.677)=48.23° 根錐角:δ f=(D/2-tg (moX 1.25/L) =45° -tg (1.0X 1.25/17.677)
=40.95°
第二步:加工刀具參數(shù)設(shè)計計算，根據(jù)所加工齒輪的具體參數(shù)，并結(jié)合刀具半分度角ab、中心分度錐度差A(yù)ck&rk=13.5，ro=12.5，rf=ll.25等參數(shù)設(shè)計計算加工刀具的相關(guān)參數(shù)，盤形銑刀節(jié)圓上的齒寬為y，節(jié)圓上齒槽與節(jié)圓上的齒寬的間隙差為X，節(jié)圓上的間隙寬為Λ yk，齒寬的中線到節(jié)圓和理論齒面焦點的距離Y1、節(jié)圓通過刀具齒面和工件理論齒面的距離Y2及齒向方向的修切量Axk，具體計算方式如下:
y = mo X τι / 2 -X= mo X η / 2~ (mo -mi) X π / 2 = 1.0X3.14/2- (1.0-0.750) X 3.14/2=1.1775mm
a b= a b= a/4=14.4。/4=3.6。
Yl=SinabXro = sin3.6° X 1 2.5=0.7840mm
Y2= sin ( a b_ Δ ck) Xro= sin (3.6° -1.5° ) X 12.5=0.4580mm
Ayk= Yl- Y2==0.7840-0.4580=0.326mm
Axk= (rk/2/ cos a - rf /2)/ cos a = (13.5/2/ cos3.6 ° - 11.25/2)/cos3.6° =0.1 37mm
第三步:程序編訂，將計算好的齒輪參數(shù)及加工所用刀具的參數(shù)及修切量進行編程，并通過編程計算機將編制好的程序上傳至加工用的數(shù)控機床中，所編制的程序為通過控制C軸角位移，Y軸的軸位移來不斷修正大、小端的齒形角，得到近似于球面漸開線的齒形；第三步:機床加工，將零件毛坯安裝到機床上，機床并按照所編制的程序?qū)γ鬟M行加工即可。
【權(quán)利要求】
1.一種成形法數(shù)控加工小模數(shù)直齒錐齒輪的工藝，其特征在于:包括以下步驟:齒輪參數(shù)設(shè)計計算一加工刀具參數(shù)設(shè)計計算一程序編訂-機床加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種成形法數(shù)控加工小模數(shù)直齒錐齒輪的工藝，其特征在于:其具體步驟為: 第一步:齒輪參數(shù)設(shè)計計算，根據(jù)需要生產(chǎn)齒輪的模數(shù)mo、齒數(shù)Z、壓力角ae、軸線夾角Φ及齒根高rl、齒頂高r2等參數(shù)，計算設(shè)計出齒輪的分度角α、頂圓外徑Φ α、節(jié)圓外徑Φ&、錐母線長L、齒長L1、小端模數(shù)m1、節(jié)圓內(nèi)徑Φ?、齒頂角δΚ根錐角Sf等參數(shù)，具體計算方式如下: 分度角1=360° /Z 頂圓外徑:Φ α = mo X Z+2 X cos δ ο 節(jié)圓外徑:Φ a= mo X Z 維母線長:L= mo X Z/2 X sin δ o 齒長:Ll=L/4 小端模數(shù):mi= moX (L_ LI) /L 節(jié)圓內(nèi)徑:Φ i=mi XZ 齒頂角:δ 1?=Φ/2_Δ δ k=45° +arc (tgΔ δ k) 根錐角:δ f=C>/2-tg (moX 1.25/L) 第二步:加工刀具參數(shù)設(shè)計計算，根據(jù)所加工齒輪的具體參數(shù)，并結(jié)合刀具半分度角ab、中心分度錐度差A(yù)ck&rk=13.5，ro=12.5，rf=ll.25等參數(shù)設(shè)計計算加工刀具的相關(guān)參數(shù)，盤形銑刀節(jié)圓上的齒寬為y，節(jié)圓上齒槽與節(jié)圓上的齒寬的間隙差為X，節(jié)圓上的間隙寬為Λ yk，齒寬的中線到節(jié)圓和理論齒面焦點的距離Y1、節(jié)圓通過刀具齒面和工件理論齒面的距離Y2及齒向方向的修切量Axk，具體計算方式如下:y= mo X /2-Xa b= a /4Yl=sin a bXroY2= sin ( a b- Δ ck) XroAyk= Yl- Y2
Axk= (df/2/ cos a - df/2) / cos a 第三步:程序編訂，將計算好的齒輪參數(shù)及加工所用刀具的參數(shù)及修切量進行編程，并通過編程計算機將編制好的程序上傳至加工用的數(shù)控機床中，所編制的程序為通過控制C軸角位移，Y軸的軸位移來不斷修正大、小端的齒形角，得到近似于球面漸開線的齒形；第三步:機床加工，將零件毛坯安裝到機床上，機床并按照所編制的程序?qū)γ鬟M行加工即可。
【文檔編號】B23P15/14GK104070333SQ201410286059
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】李忠, 葉培娟, 趙朝輝, 張小文, 牛鵬程 申請人:河南平原光電有限公司