專利名稱：一種采用剃齒刀加工中凸齒輪的方法及修形剃齒刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及齒輪加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種采用修形的剃齒刀來加工中凸齒輪的方法及所用到的修形剃齒刀。
背景技術(shù)：
隨著齒輪噪聲研究的不斷深入和發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識到，齒輪的齒形誤差是影響齒輪噪聲的主要因素之一，而其中尤以齒形誤差為主。在齒形誤差值相同的情況下，齒形中凹的齒輪與齒形中凸的齒輪相比噪聲要嚴(yán)重得多。比如模數(shù)為2mm齒數(shù)為48齒的兩個齒輪，齒形誤差值相同，都是0.015mm，但一個齒形中凹，一個齒形中凸，兩者噪聲相差竟高達(dá) 8-10分貝。剃齒是齒輪加工普遍采用的方法。目前大多數(shù)齒輪專業(yè)生產(chǎn)廠家剃齒加工均使用正常的標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀，而正常的標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀剃齒加工出來的齒輪，齒形均為中凹齒形，不利于齒輪噪聲的改善。雖有少數(shù)廠家可剃齒加工出齒形中凸的齒輪，但其采用的方法是將標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀刀齒中部修形，修形為中凹齒形。其缺點主要有兩個一是修形后的剃齒刀刀齒齒形中凹，不是標(biāo)準(zhǔn)的漸開線，加工出來的齒輪雖然齒形中凸，但基節(jié)精度不好，齒輪噪聲改善的效果不明顯；二是要將標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀刀齒中部修形為需要的中凹齒形，修磨工作非常麻煩， 需反復(fù)試磨多次才能達(dá)到要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中中凸齒輪加工麻煩、基節(jié)精度不好、噪聲大的缺陷，提供一種采用修形剃齒刀來加工中凸齒輪的方法以及該加工方法中所用到的修形剃齒刀。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
本發(fā)明中凸齒輪的加工方法包括齒胚粗加工、熱處理、齒胚精加工、剃齒前滾齒、剃齒工序，剃齒工序采用具有三類刀齒的修形剃齒刀來加工中凸齒輪，修形剃齒刀由三類刀齒構(gòu)成，一類是標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀的正常刀齒，一類是由標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀正常刀齒進行了全齒廓齒厚削薄的刀齒，另外一類是由標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀正常刀齒進行了全齒廓齒槽削薄的刀齒，三類刀齒在剃齒刀上間隔交替分布。上述方法中的三類刀齒的齒形都是標(biāo)準(zhǔn)漸開線。前述方法所加工的中凸齒輪的鼓形量等于修形剃齒刀齒厚削薄量和齒槽削薄量中的較大值。本發(fā)明還提供了一種用于加工中凸齒輪的修形剃齒刀包括刀體、由標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀正常刀齒進行了全齒廓齒厚削薄的刀齒、標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀正常刀齒和由標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀正常刀齒進行了全齒廓齒槽削薄的刀齒，齒厚削薄刀齒、正常刀齒和齒槽削薄刀齒在刀體上間隔交替分布。上述修形剃齒刀的齒厚削薄刀齒和齒槽削薄刀齒的齒形是標(biāo)準(zhǔn)漸開線。
上述修形剃齒刀的齒厚削薄刀齒和齒槽削薄刀齒中至少有一個削薄量等于所加工中凸齒輪的鼓形量，另一個削薄量小于等于所加工中凸齒輪的鼓形量。前述修形剃齒刀上三類刀齒間隔交替分布指的是三類刀齒采用如下方式排列一個或以上齒厚削薄刀齒、一個正常刀齒、一個或以上齒槽削薄刀齒、一個正常刀齒、一個或以上齒厚削薄刀齒、一個正常刀齒、一個或以上齒槽削薄刀齒……，如圖1和圖2所示。本發(fā)明的工作原理由于剃齒刀齒厚削薄刀齒、齒槽削薄刀齒及正常刀齒在剃齒刀上間隔交替分布，因此，剃齒加工時剃齒刀的刀齒與工件的重合度將略小于1，加工過渡過程將出現(xiàn)線外嚙合的情況，而線外嚙合使工件作減速運動，加工出中凸齒形的齒輪。采用修形剃齒刀來加工中凸齒輪，加工過程中會出現(xiàn)如圖4和圖5所示的線外嚙合情況。由圖4可知，正常刀齒在AlBl點發(fā)生切削，刀具連續(xù)回轉(zhuǎn)到圖5的位置時，正常刀齒本應(yīng)推出嚙合，但因齒厚削薄刀齒的兩側(cè)被削薄，不參與嚙合，運動的傳遞依靠正常刀齒在工件齒根的刮行，即發(fā)生了刀具齒頂與工件齒根的線外嚙合情況。由于線外嚙合時，工件的轉(zhuǎn)速減慢，使得工件左側(cè)A2點附近的去除量減少，齒形凸出，這種情況下，線外嚙合使工件齒廓出現(xiàn)頂高。同樣分析可以獲知，齒槽削薄刀齒使工件出現(xiàn)根高的齒形特征。因此，剃齒刀刀齒的削薄方式不同，對工件齒形的影響也不同。對剃齒刀刀齒選擇合理的削薄方式和削薄量，便可以獲得理想的中凸齒形。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用修形的剃齒刀加工齒輪，不但可以避免剃齒齒形中凹，還可通過對剃齒刀刀齒選擇合理的削薄量來獲得理想的中凸齒形，當(dāng)剃齒刀齒厚削薄刀齒、齒槽削薄刀齒及正常刀齒這三類刀齒的齒形仍為標(biāo)準(zhǔn)的漸開線時，所加工出來的齒輪基節(jié)精度較好，齒輪噪聲得到明顯的改善，同時，由于削薄齒齒形仍為標(biāo)準(zhǔn)的漸開線，所以刀齒齒形修磨工作簡便易行，避免了中部修形法將刀齒齒形修為中凹齒形時需反復(fù)試磨的麻煩，可大大提高現(xiàn)有剃齒工藝水平。


圖1和圖2是本發(fā)明修形剃齒刀的兩個實例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明修形剃齒刀側(cè)視圖(半剖視)；
圖4和圖5是加工過程中線外嚙合情況示意圖，粗線為削薄層。
具體實施例方式加工工件參數(shù)及齒形要求模數(shù)m=l.5mm，齒數(shù)z=65，壓力角α =20°，齒形 Ff=O. 015mm，齒形中凸量 ε =0. 005mm。修形剃齒刀m=1.5mm，齒數(shù)z=195，壓力角α =20°，剃齒刀刀齒數(shù)195個，195個刀齒的齒形均為標(biāo)準(zhǔn)的漸開線。其中齒厚削薄刀齒90個，削薄量0. 003 0. 005mm ；齒槽削薄刀齒90個，削薄量0. 003 0. 005mm ；正常刀齒15個。三類刀齒在剃齒刀上的排列位置是6個齒厚削薄刀齒、1個正常刀齒、6個齒槽削薄刀齒間隔交替分布。利用上述修形剃齒刀加工工件時，采用普通剃齒工藝，即齒胚粗加工、熱處理、齒胚精加工、剃齒前滾齒(留剃余量為0. 05mm)、剃齒。剃齒加工出的工件經(jīng)計量檢測，其齒形 Ff=O. 011mm，齒形中凸量ε =0. 005mm，符合要求。
權(quán)利要求
1.一種采用剃齒刀加工中凸齒輪的方法，包括齒胚粗加工、熱處理、齒胚精加工、剃齒前滾齒、剃齒工序，其特征在于剃齒工序采用具有三類刀齒的修形剃齒刀來加工中凸齒輪，修形剃齒刀由三類刀齒構(gòu)成，一類是標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀的正常刀齒，一類是由標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀正常刀齒進行了全齒廓齒厚削薄的刀齒，另外一類是由標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀正常刀齒進行了全齒廓齒槽削薄的刀齒，三類刀齒在剃齒刀上間隔交替分布。
2.按照權(quán)利要求1所述采用剃齒刀加工中凸齒輪的方法，其特征在于所述三類刀齒的齒形是標(biāo)準(zhǔn)漸開線。
3.按照權(quán)利要求1所述采用剃齒刀加工中凸齒輪的方法，其特征在于所述中凸齒輪的鼓形量等于修形剃齒刀齒厚削薄量和齒槽削薄量中的較大值。
4.一種加工中凸齒輪的修形剃齒刀，其特征在于包括刀體(1)、由標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀正常刀齒進行了全齒廓齒厚削薄的刀齒(2)、標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀正常刀齒(3)和由標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀正常刀齒進行了全齒廓齒槽削薄的刀齒(4)，齒厚削薄刀齒(2)、正常刀齒(3)和齒槽削薄刀齒(4)在刀體(1)上間隔交替分布。
5.按照權(quán)利要求4所述加工中凸齒輪的修形剃齒刀，其特征在于所述齒厚削薄刀齒 (2)和齒槽削薄刀齒(4)的齒形是標(biāo)準(zhǔn)漸開線。
6.按照權(quán)利要求4所述加工中凸齒輪的修形剃齒刀，其特征在于齒厚削薄刀齒(2)和齒槽削薄刀齒(4)中至少有一個削薄量等于所加工中凸齒輪的鼓形量，另一個削薄量小于等于所加工中凸齒輪的鼓形量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中凸齒輪的加工方法及剃齒刀，包括齒胚粗加工、熱處理、齒胚精加工、剃齒前滾齒、剃齒工序，剃齒工序采用具有三類刀齒的修形剃齒刀來加工中凸齒輪，修形剃齒刀由三類刀齒構(gòu)成，一類是標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀的正常刀齒，一類是由標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀正常刀齒進行了全齒廓齒厚削薄的刀齒，另外一類是由標(biāo)準(zhǔn)剃齒刀正常刀齒進行了全齒廓齒槽削薄的刀齒，三類刀齒在剃齒刀上間隔交替分布，其齒形都是標(biāo)準(zhǔn)漸開線，本發(fā)明采用剃齒刀加工中凸齒輪，可通過對剃齒刀刀齒選擇合理的削薄方式和削薄量來獲得理想的中凸齒形，由于三類刀齒的齒形仍為標(biāo)準(zhǔn)的漸開線，因此加工出來的齒輪基節(jié)精度較好，齒輪噪聲得到明顯的改善。
文檔編號B23F19/06GK102476263SQ20101056094
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者石年平 申請人:貴州群建精密機械有限公司