專利名稱：環(huán)面蝸輪滾刀的數(shù)控鏟磨方法和用于實現(xiàn)該方法的機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機械加工機床，具體為一種數(shù)控環(huán)面蝸輪滾刀的鏟磨機床。
背景技術(shù)：
環(huán)面蝸輪滾刀的制作主要有以下幾個步驟按環(huán)面蝸桿的尺寸參數(shù)制作滾刀毛 坯、對滾刀進行開槽和對滾齒的傾角進行鏟磨。對滾刀的滾齒進行鏟磨，主要是對側(cè)刀面和 背刀面進行磨削，防止加工蝸輪時對齒面的破壞，滾刀滾齒的鏟磨是滾刀制作過程中難以 保證加工質(zhì)量的一道工序?，F(xiàn)有技術(shù)中，對滾刀的鏟磨主要是使用角磨機由手工加工，對圖 紙的執(zhí)行力不足，各齒加工的一致性難以保證，出現(xiàn)問題時難以進行定量分析，滾刀的質(zhì)量 得不到保證和提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種精確鏟磨的環(huán)面蝸輪滾刀的數(shù)控鏟磨方法。 本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于實現(xiàn)上述環(huán)面蝸輪滾刀的數(shù)控鏟磨方法的
機床，該機床的生產(chǎn)效率高，降低了蝸輪滾刀的加工成本。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是該環(huán)面蝸輪滾刀的數(shù)控鏟磨方法如 下 對所述環(huán)面蝸輪滾刀的右側(cè)齒面的鏟磨按以下步驟進行 1)先將鏟磨機床的主軸和回轉(zhuǎn)盤同時轉(zhuǎn)動，其中主軸所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式 (1-1)，此時所述主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比等于蝸桿副傳動比，所述蝸桿副中的蝸輪為滾刀的 加工對象， 9 。 = 2s/4 (1-1) 式(i-i)中，e。為該步驟i)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，s為滾刀的滾齒刃口的寬度，
4為滾刀喉部的分度圓直徑； 2)然后，繼續(xù)同時轉(zhuǎn)動鏟磨機床的主軸和回轉(zhuǎn)盤對滾刀的右側(cè)齒面進行鏟磨，其 中主軸所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式(2-l)，此時所述主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比滿足式(3)，6「^ —% (2-1) 式(2-i)中，e工為該步驟2)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，e。為所述步驟i)中主軸所
轉(zhuǎn)動的角度，n為滾刀沿圓周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量，
L圖」 ~~^~ = tan9 (3) 式(3)中，i'為該步驟2)中主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比，i為上述步驟1)中主軸與 回轉(zhuǎn)盤的傳動比，d2為所述滾刀所要加工的蝸輪的分度圓直徑，為滾刀喉部的分度圓直 徑，e為鏟磨完成后右側(cè)齒面所達到的齒側(cè)后角； 3)接著，轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)盤一補償角度從而完成一個右側(cè)齒面的鏟磨，該補償角度滿足式(4)， <formula>formula see original document page 6</formula> 式(4)中，A e為該步驟3)中回轉(zhuǎn)盤所轉(zhuǎn)動的補償角度，n為滾刀沿圓周方向等 距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量，k為所述容削槽與滾齒的圓周角度的比值，i'為上述步驟2)中 主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比，i為上述步驟1)中主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比；
對所述環(huán)面蝸輪滾刀的左側(cè)齒面的鏟磨按以下步驟進行 i)先將鏟磨機床的主軸和回轉(zhuǎn)盤同時轉(zhuǎn)動，其中主軸所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式 (1-2)，此時所述主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比等于蝸桿副傳動比；
<formula>formula see original document page 6</formula> 式(1-2)中，e。為該步驟i)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，s為滾刀的滾齒刃口的寬度， 4為滾刀喉部的分度圓直徑； ii)然后，繼續(xù)同時轉(zhuǎn)動鏟磨機床的主軸和回轉(zhuǎn)盤對滾刀的左側(cè)齒面進行鏟磨，其 中主軸所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式(2-2)，此時所述主軸與回轉(zhuǎn)盤傳動比滿足下式(5)，<formula>formula see original document page 6</formula>
式(2-2)中，e工為該步驟ii)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，e 。為所述步驟i)中主軸所 轉(zhuǎn)動的角度，n為滾刀沿圓周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量，
d2 (n) <formula>formula see original document page 6</formula> 式(5)中，i'為該步驟ii)中主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比，i為上述步驟i)中主軸與 回轉(zhuǎn)盤的傳動比，d2為所述滾刀所要加工的蝸輪的分度圓直徑，為滾刀喉部的分度圓直 徑，e為鏟磨完成后左側(cè)齒面所達到的齒側(cè)后角； iii)接著，轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)盤一補償角度從而完成一個左側(cè)齒面的鏟磨，該角度滿足式 (6)，<formula>formula see original document page 6</formula>n 1+k i i 式(6)中，A e為該步驟iii)中回轉(zhuǎn)盤所轉(zhuǎn)動的補償角度，n為滾刀沿圓周方 向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量，k為所述容削槽與滾齒的圓周角度的比值，i'為上述步驟 ii)中主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比，i為上述步驟i)中主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比；
對所述環(huán)面蝸輪滾刀的齒背的鏟磨按以下步驟進行 a)先將鏟磨機床的主軸和回轉(zhuǎn)盤同時轉(zhuǎn)動，其中主軸所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式 (1-3)，此時所述主軸與回轉(zhuǎn)盤傳動比等于蝸桿副傳動比；
9 。 = 2s/4 (1-3) 式(1-3)中，e。為該步驟a)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，s為滾刀的滾齒刃口的寬度， 4為滾刀喉部的分度圓直徑； b)然后，繼續(xù)同時轉(zhuǎn)動鏟磨機床的主軸和回轉(zhuǎn)盤，并使縱向進給拖板沿縱向進給， 對滾刀的齒背進行鏟磨，其中主軸所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式(2-3)，所述主軸與回轉(zhuǎn)盤傳動比 等于蝸桿副傳動比，縱向進給拖板進給量滿足式(7);
<formula>formula see original document page 7</formula>
式(2-3)中，e工為該步驟b)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，e。為所述步驟a)中主軸所 轉(zhuǎn)動的角度，n為滾刀沿圓周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量， = ^ (A) tan e (7) 式(7)中，A 1為縱向進給拖板的進給量，&為滾刀喉部的分度圓直徑，n為滾刀 沿圓周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量，k為所述容削槽與滾齒的圓周角度的比值，e為 鏟磨完成后齒背所達到的齒側(cè)后角； c)接著，縱向進給拖板反向進給從而完成一個齒背的鏟磨，，縱向進給拖板的反向 進給量滿足上式(7)。 本發(fā)明實現(xiàn)上述鏟磨方法的環(huán)面蝸輪滾刀的數(shù)控鏟磨機床主要包括床身、橫向拖 板、尾座拖板、縱向拖板、主軸支座、主軸、尾座和頂針，橫向拖板、尾座拖板和縱向拖板固定 安裝在床身上，縱向拖板位于橫向拖板和尾座拖板之間，橫向拖板的絲桿和尾座拖板的絲 桿相互平行，縱向拖板的絲桿與橫向拖板的絲桿相互垂直，主軸支座固定安裝在橫向拖板 上，尾座固定安裝在尾座拖板上，主軸安裝在主軸支座上，頂針安裝在尾座上，主軸和頂針 相對且同軸，其中，縱向拖板上固定安裝有回轉(zhuǎn)盤，所述回轉(zhuǎn)盤上固定安裝有縱向進給拖 板，縱向進給拖板的絲桿的中心軸線與縱向拖板的絲桿的中心軸線的水平投影重合，縱向 進給拖板上固定安裝有橫向進給拖板，縱向進給拖板的絲桿與橫向進給拖板的絲桿相互垂 直；橫向進給拖板上固定安裝有砂輪電機，砂輪電機的轉(zhuǎn)動軸的端部固定安裝有帶裝夾裝 置的砂輪磨頭。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明機床的工作組件可相應(yīng)地繞X、 Y 軸旋轉(zhuǎn)，或沿Z、 G、 G' 、 A、 B軸軸向移動，并通過數(shù)控系統(tǒng)的控制使X、 Y兩軸方向上實現(xiàn)聯(lián) 動功能，通過控制砂輪電機的砂輪磨頭運動，對滾刀滾齒的兩側(cè)面和背面分別進行鏟磨，使 之獲得符合要求的滾刀。本發(fā)明在高速磨削狀態(tài)下，實現(xiàn)了環(huán)面蝸輪滾刀滾齒的精確數(shù)控 鏟磨，相對于手工鏟磨環(huán)面蝸輪滾刀，本發(fā)明機床能有效控制加工過程，可對不同加工量的 滾刀進行加工，滿足滾刀的精確加工要求，并且有利于對滾刀的加工效果做定量的分析和 改進。


圖1為本發(fā)明數(shù)控環(huán)面蝸輪滾刀鏟磨機床的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的俯視圖； 圖3為圖1的左視圖； 圖4為本發(fā)明方法的工作原理圖； 圖5為本發(fā)明滾刀安裝和對刀的流程示意框圖； 圖6為本發(fā)明鏟磨右側(cè)齒面的加工流程示意框圖； 圖7為本發(fā)明鏟磨左側(cè)齒面的加工流程示意框圖； 圖8為本發(fā)明鏟磨齒背的加工流程示意框圖。
具體實施例方式
下面參照附圖及實施例進一步說明本發(fā)明技術(shù)方案。 如圖1、2、3所示，本發(fā)明的環(huán)面蝸輪滾刀的數(shù)控鏟磨機床主要包括床身1、橫向拖 板2、尾座拖板3、縱向拖板4、主軸支座5、主軸8、尾座6和頂針9。其中，橫向拖板2、尾座 拖板3和縱向拖板4固定安裝在床身1上，縱向拖板4位于橫向拖板2和尾座拖板3之間， 并且，橫向拖板2的絲桿和尾座拖板3的絲桿相互平行，縱向拖板4的絲桿與橫向拖板2的 絲桿相互垂直，主軸支座5固定安裝在橫向拖板2上，尾座6固定安裝在尾座拖板3上，主 軸8安裝在主軸支座5上，頂針9安裝在尾座6上，主軸8和頂針9相對且同軸。在對滾刀 進行鏟磨加工時，滾刀14安裝在主軸8和頂針9之間。縱向拖板4上固定安裝有回轉(zhuǎn)盤7， 回轉(zhuǎn)盤7上固定安裝有縱向進給拖板IO，縱向進給拖板10在縱向拖板4的上方，且縱向進 給拖板10的絲桿的中心軸線與回轉(zhuǎn)盤7的回轉(zhuǎn)軸垂直相交，使縱向進給拖板10沿回轉(zhuǎn)盤 7的徑向移動。此外，縱向進給拖板10上固定安裝有橫向進給拖板ll，橫向進給拖板11在 縱向進給拖板10的上方，且縱向進給拖板10的絲桿與橫向進給拖板11的絲桿相互垂直， 組成一個直角坐標系，橫向進給拖板11上還固定安裝有砂輪電機12，砂輪電機12的位置 可沿豎直方向進行上下調(diào)整后再固定，使砂輪電機12的轉(zhuǎn)動軸與滾刀回轉(zhuǎn)軸相交。砂輪電 機12的轉(zhuǎn)動軸的端部固定安裝有帶裝夾裝置的砂輪磨頭13，該砂輪磨頭13即為工作磨頭。 主軸8可帶動滾刀14繞X軸旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)盤7可繞Y軸旋轉(zhuǎn)，縱向拖板4可沿Z軸移動，橫向 拖板2可沿G軸移動，尾座拖板3可沿G'軸移動，縱向進給拖板10可沿A軸做進給運動， 橫向進給拖板11可沿B軸做進給運動。滾刀14圓周等距離間隔地開有若干道容削槽。
參看圖4和圖5，使用本發(fā)明的環(huán)面蝸輪滾刀數(shù)控鏟磨機床對滾刀14進行安裝時， 滾刀14安裝在主軸8和頂針9之間，滾刀14的圓周等距離地間隔開有若干道容削槽。調(diào) 整主軸支座5和尾座6的橫向位置，使?jié)L刀14的喉部軸平面通過回轉(zhuǎn)盤7的回轉(zhuǎn)中心軸Y 軸；調(diào)整砂輪電機13在豎直方向上的位置，使砂輪電機12的砂輪磨頭13的回轉(zhuǎn)軸通過滾 刀14的喉部水平面；調(diào)整縱向拖板4的位置，使?jié)L刀14的中心軸與回轉(zhuǎn)盤7的中心軸的距 離為鏟磨加工所要求的中心距。 對滾刀14的兩側(cè)齒面、齒背進行鏟磨時，砂輪磨頭13的修整形狀不同。對兩側(cè)齒 面進行鏟磨時，根據(jù)蝸桿副設(shè)計參數(shù)，修整砂輪磨頭13為圓臺形，磨削刃口角度為所要求 的加工角度，調(diào)整縱向進給拖板10和橫向進給拖板11使砂輪磨頭13的磨削刃口 15與理 論加工基圓16相切，磨削刃口 15與齒側(cè)面刃口相切。對齒背進行鏟磨時，修整砂輪磨頭13 為圓柱形，調(diào)整橫向進給拖板11使砂輪磨頭13的回轉(zhuǎn)軸通過回轉(zhuǎn)盤7的回轉(zhuǎn)軸所在平面； 從滾刀邊齒開始，在滾刀環(huán)面所對應(yīng)的角度范圍內(nèi)，往復擺動砂輪磨頭13對整個滾刀齒面 進行鏟磨，使砂輪磨頭13的磨削刃口 15從如圖4所示的ab位置轉(zhuǎn)到a' b'位置。
如圖6所示，本發(fā)明對滾刀14的右側(cè)齒面的鏟磨按以下步驟進行
1)在對滾刀14的右側(cè)齒面進行鏟磨之前，先將鏟磨機床的主軸8和回轉(zhuǎn)盤7同時 轉(zhuǎn)動，其中主軸8所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式(1-1)，此時主軸8與回轉(zhuǎn)盤7的傳動比等于蝸桿 副傳動比，該蝸桿副中的蝸輪即為滾刀的加工對象，保留滾刀14的滾齒加工刃口，
9 。 = 2s/4 (1-1) 式(1-1)中，e。為該步驟l)中主軸8所轉(zhuǎn)動的角度，s為滾刀14的滾齒刃口的 寬度，4為滾刀喉部的分度圓直徑；
8
2)然后，繼續(xù)同時轉(zhuǎn)動鏟磨機床的主軸8和回轉(zhuǎn)盤7對滾刀14的右側(cè)齒面進行鏟 磨，其中主軸8所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式(2-l)，根據(jù)鏟磨所要求的齒側(cè)后角e大小，控制此 時主軸8與回轉(zhuǎn)盤7的傳動比滿足式(3)， 61=^-00 (2-1) 上 n "式(2-1)中，e工為該步驟2)中主軸8所轉(zhuǎn)動的角度，e 。為上述步驟1)中主軸8 所轉(zhuǎn)動的角度，n為滾刀14沿圓周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量， d2 (;4) _^_L_ = tan9 (3) 式(3)中，i'為該步驟2)中主軸8與回轉(zhuǎn)盤7的傳動比，i為上述步驟1)中主 軸8與回轉(zhuǎn)盤7的傳動比，d2為滾刀14所要加工的蝸輪的分度圓直徑，&為滾刀喉部的分 度圓直徑，e為鏟磨完成后右側(cè)齒面所達到的齒側(cè)后角； 3)接著，計算傳動比減小引起的回轉(zhuǎn)盤7行程的增大量，轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)盤7—個補償角 度從而完成一個右側(cè)齒面的鏟磨，該補償角度滿足式(4)， =二(7^) (;-i) (4) 式(4)中，A e為該步驟3)中回轉(zhuǎn)盤7所轉(zhuǎn)動的補償角度，n為滾刀14沿圓周方 向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量，k為所述容削槽與滾齒的圓周角度的比值，i'為上述步驟 2)中主軸8與回轉(zhuǎn)盤7的傳動比，i為上述步驟1)中主軸8與回轉(zhuǎn)盤7的傳動比；
如圖7所示，對滾刀14左側(cè)齒面的鏟磨按以下步驟進行 i)在對滾刀14的左側(cè)齒面進行鏟磨之前，先將鏟磨機床的主軸8和回轉(zhuǎn)盤7同時 轉(zhuǎn)動，其中主軸8所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式(1-2)，此時主軸8與回轉(zhuǎn)盤7的傳動比等于蝸桿 副傳動比，該蝸桿副中的蝸輪為滾刀14的加工對象，保留滾刀14的滾齒加工刃口，
9 。 = 2s/c^ (1-2) 式(1-2)中，e。為該步驟i)中主軸8所轉(zhuǎn)動的角度，s為滾刀14的滾齒刃口的 寬度，4為滾刀喉部的分度圓直徑； ii)然后，繼續(xù)同時轉(zhuǎn)動鏟磨機床的主軸8和回轉(zhuǎn)盤7對滾刀的右側(cè)齒面進行鏟 磨，其中主軸8所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式(2-2)，根據(jù)鏟磨所要求的齒側(cè)后角e大小，控制此 時主軸8與回轉(zhuǎn)盤7的傳動比滿足式(5)， e^^-eo (2-2)
丄 n 式(2-2)中，e工為該步驟ii)中主軸8所轉(zhuǎn)動的角度，e 。為上述步驟i)中主軸 8所轉(zhuǎn)動的角度，n為滾刀14沿圓周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量， __ = tan6 (5)
di 式(5)中，i'為該步驟ii)中主軸8與回轉(zhuǎn)盤7的傳動比，i為上述步驟l)中主 軸8與回轉(zhuǎn)盤7的傳動比，d2為滾刀14所要加工的蝸輪的分度圓直徑，&為滾刀喉部的分 度圓直徑，e為鏟磨完成后左側(cè)齒面所達到的齒側(cè)后角； iii)接著，計算傳動比增大引起的回轉(zhuǎn)盤7行程的減小量，轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)盤7—個補償 角度從而完成一個右側(cè)齒面的鏟磨，該補償角度滿足式(6)，
9
<formula>formula see original document page 10</formula> 式(6)中，A e為該步驟(iii)中回轉(zhuǎn)盤7所轉(zhuǎn)動的補償角度，n為滾刀14沿圓 周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量，k為所述容削槽與滾齒的圓周角度的比值，i'為上述 步驟ii)中主軸8與回轉(zhuǎn)盤7的傳動比，i為上述步驟i)中主軸8與回轉(zhuǎn)盤7的傳動比；
如圖8所示，對環(huán)面蝸輪滾刀14的齒背的鏟磨按以下步驟進行
a)在對滾刀14的齒背進行鏟磨之前，先將鏟磨機床的主軸8和回轉(zhuǎn)盤7同時轉(zhuǎn) 動，保留滾刀14的滾齒加工刃口，其中主軸8所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式(1-3)，此時主軸8與 回轉(zhuǎn)盤7傳動比等于蝸桿副傳動比；
9 。 = 2s/c^ (1-3) 式(1-3)中，e。為該步驟a)中主軸8所轉(zhuǎn)動的角度，s為滾刀14的滾齒刃口的 寬度，4為滾刀喉部的分度圓直徑； b)然后，繼續(xù)同時轉(zhuǎn)動鏟磨機床的主軸8和回轉(zhuǎn)盤7，并根據(jù)鏟磨所要求的齒背后 角9的大小，使縱向進給拖板10沿縱向進給，對滾刀14的齒背進行鏟磨，其中主軸8所轉(zhuǎn) 動的角度滿足下式(2-3)，主軸8與回轉(zhuǎn)盤7的傳動比等于蝸桿副傳動比，縱向進給拖板10 的進給量滿足式(7); <formula>formula see original document page 10</formula>
式(2-3)中，e工為該步驟b)中主軸8所轉(zhuǎn)動的角度，e。為上述步驟a)中主軸8 所轉(zhuǎn)動的角度，n為滾刀14沿圓周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量， = ^ (丄)tan 0 (7) 式(7)中，A 1為縱向進給拖板10的進給量，&為滾刀喉部的分度圓直徑，n為滾 刀14沿圓周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量，k為所述容削槽與滾齒的圓周角度的比值， 9為鏟磨完成后齒背所達到的齒側(cè)后角； c)接著，縱向進給拖板10反向進給從而完成一個齒背的鏟磨，，縱向進給拖板的 反向進給量滿足上式(7)所示的關(guān)系。 綜上，本發(fā)明方法實現(xiàn)了環(huán)面蝸輪滾刀的精確鏟磨。
權(quán)利要求
一種環(huán)面蝸輪滾刀的數(shù)控鏟磨方法，其特征在于對所述環(huán)面蝸輪滾刀的右側(cè)齒面的鏟磨按以下步驟進行1)先將鏟磨機床的主軸和回轉(zhuǎn)盤同時轉(zhuǎn)動，其中主軸所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式(1-1)，此時所述主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比等于蝸桿副傳動比，所述蝸桿副中的蝸輪為滾刀的加工對象，θ0＝2s/d1(1-1)式(1-1)中，θ0為該步驟1)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，s為滾刀的滾齒刃口的寬度，d1為滾刀喉部的分度圓直徑；2)然后，繼續(xù)同時轉(zhuǎn)動鏟磨機床的主軸和回轉(zhuǎn)盤對滾刀的右側(cè)齒面進行鏟磨，其中主軸所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式(2-1)，此時所述主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比滿足式(3)， <mrow><msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mn>2</mn><mi>&pi;</mi> </mrow> <mi>n</mi></mfrac><mo>-</mo><msub> <mi>&theta;</mi> <mn>0</mn></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>式(2-1)中，θ1為該步驟2)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，θ0為所述步驟1)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，n為滾刀沿圓周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量， <mrow><mfrac> <mrow><msub> <mi>d</mi> <mn>2</mn></msub><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mn>1</mn><msup> <mi>i</mi> <mo>'</mo></msup> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac><mn>1</mn><mi>i</mi> </mfrac> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <msub><mi>d</mi><mn>1</mn> </msub></mfrac><mo>=</mo><mi>tan</mi><mi>&theta;</mi><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>式(3)中，i’為該步驟2)中主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比，i為上述步驟1)中主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比，d2為所述滾刀所要加工的蝸輪的分度圓直徑，d1為滾刀喉部的分度圓直徑，θ為鏟磨完成后右側(cè)齒面所達到的齒側(cè)后角；3)接著，轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)盤一補償角度從而完成一個右側(cè)齒面的鏟磨，該補償角度滿足式(4)， <mrow><mi>&Delta;&theta;</mi><mo>=</mo><mfrac> <mi>&pi;</mi> <mi>n</mi></mfrac><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mn>1</mn><mrow> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>k</mi></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mn>1</mn><msup> <mi>i</mi> <mo>'</mo></msup> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac><mn>1</mn><mi>i</mi> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>式(4)中，Δθ為該步驟3)中回轉(zhuǎn)盤所轉(zhuǎn)動的補償角度，n為滾刀沿圓周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量，k為所述容削槽與滾齒的圓周角度的比值，i′為上述步驟2)中主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比，i為上述步驟1)中主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比；對所述環(huán)面蝸輪滾刀的左側(cè)齒面的鏟磨按以下步驟進行i)先將鏟磨機床的主軸和回轉(zhuǎn)盤同時轉(zhuǎn)動，其中主軸所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式(1-2)，此時所述主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比等于蝸桿副傳動比；θ0＝2s/d1(1-2)式(1-2)中，θ0為該步驟i)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，s為滾刀的滾齒刃口的寬度，d1為滾刀喉部的分度圓直徑；ii)然后，繼續(xù)同時轉(zhuǎn)動鏟磨機床的主軸和回轉(zhuǎn)盤對滾刀的左側(cè)齒面進行鏟磨，其中主軸所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式(2-2)，此時所述主軸與回轉(zhuǎn)盤傳動比滿足下式(5)， <mrow><msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mn>2</mn><mi>&pi;</mi> </mrow> <mi>n</mi></mfrac><mo>-</mo><msub> <mi>&theta;</mi> <mn>0</mn></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>式(2-2)中，θ1為該步驟ii)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，θ0為所述步驟i)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，n為滾刀沿圓周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量， <mrow><mfrac> <mrow><msub> <mi>d</mi> <mn>2</mn></msub><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mn>1</mn><mi>i</mi> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac><mn>1</mn><msup> <mi>i</mi> <mo>'</mo></msup> </mfrac> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <msub><mi>d</mi><mn>1</mn> </msub></mfrac><mo>=</mo><mi>tan</mi><mi>&theta;</mi><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>式(5)中，i′為該步驟ii)中主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比，i為上述步驟i)中主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比，d2為所述滾刀所要加工的蝸輪的分度圓直徑，d1為滾刀喉部的分度圓直徑，θ為鏟磨完成后左側(cè)齒面所達到的齒側(cè)后角；iii)接著，轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)盤一補償角度從而完成一個左側(cè)齒面的鏟磨，該角度滿足式(6)， <mrow><mi>&Delta;&theta;</mi><mo>=</mo><mo>-</mo><mfrac> <mi>&pi;</mi> <mi>n</mi></mfrac><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mn>1</mn><mrow> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>k</mi></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mn>1</mn><mi>i</mi> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac><mn>1</mn><msup> <mi>i</mi> <mo>'</mo></msup> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>6</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>式(6)中，Δθ為該步驟iii)中回轉(zhuǎn)盤所轉(zhuǎn)動的補償角度，n為滾刀沿圓周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量，k為所述容削槽與滾齒的圓周角度的比值，i′為上述步驟ii)中主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比，i為上述步驟i)中主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比；對所述環(huán)面蝸輪滾刀的齒背的鏟磨按以下步驟進行a)先將鏟磨機床的主軸和回轉(zhuǎn)盤同時轉(zhuǎn)動，其中主軸所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式(1-3)，此時所述主軸與回轉(zhuǎn)盤傳動比等于蝸桿副傳動比；θ0＝2s/d1(1-3)式(1-3)中，θ0為該步驟a)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，s為滾刀的滾齒刃口的寬度，d1為滾刀喉部的分度圓直徑；b)然后，繼續(xù)同時轉(zhuǎn)動鏟磨機床的主軸和回轉(zhuǎn)盤，并使縱向進給拖板沿縱向進給，對滾刀的齒背進行鏟磨，其中主軸所轉(zhuǎn)動的角度滿足下式(2-3)，所述主軸與回轉(zhuǎn)盤傳動比等于蝸桿副傳動比，縱向進給拖板進給量滿足式(7)； <mrow><msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mn>2</mn><mi>&pi;</mi> </mrow> <mi>n</mi></mfrac><mo>-</mo><msub> <mi>&theta;</mi> <mn>0</mn></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>-</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>式(2-3)中，θ1為該步驟b)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，θ0為所述步驟a)中主軸所轉(zhuǎn)動的角度，n為滾刀沿圓周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量， <mrow><mi>&Delta;l</mi><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn></msub><mi>&pi;</mi> </mrow> <mi>n</mi></mfrac><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mn>1</mn><mrow> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>k</mi></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mi>tan</mi><mi>&theta;</mi><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>7</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>式(7)中，Δl為縱向進給拖板的進給量，d1為滾刀喉部的分度圓直徑，n為滾刀沿圓周方向等距離開設(shè)的容削槽的數(shù)量，k為所述容削槽與滾齒的圓周角度的比值，θ為鏟磨完成后齒背所達到的齒側(cè)后角；c)接著，縱向進給拖板反向進給從而完成一個齒背的鏟磨，，縱向進給拖板的反向進給量滿足上式(7)。
2. —種實現(xiàn)權(quán)利要求l的方法的環(huán)面蝸輪滾刀的數(shù)控鏟磨機床，包括床身、橫向拖板、 尾座拖板、縱向拖板、主軸支座、主軸、尾座和頂針，橫向拖板、尾座拖板和縱向拖板固定安 裝在床身上，縱向拖板位于橫向拖板和尾座拖板之間，橫向拖板的絲桿和尾座拖板的絲桿 相互平行，縱向拖板的絲桿與橫向拖板的絲桿相互垂直，主軸支座固定安裝在橫向拖板上， 尾座固定安裝在尾座拖板上，主軸安裝在主軸支座上，頂針安裝在尾座上，主軸和頂針相對 且同軸，其特征在于縱向拖板上固定安裝有回轉(zhuǎn)盤，所述回轉(zhuǎn)盤上固定安裝有縱向進給拖 板，縱向進給拖板的絲桿的中心軸線與縱向拖板的絲桿的中心軸線的水平投影重合，縱向 進給拖板上固定安裝有橫向進給拖板，縱向進給拖板的絲桿與橫向進給拖板的絲桿相互垂 直；橫向進給拖板上固定安裝有砂輪電機，砂輪電機的轉(zhuǎn)動軸的端部固定安裝有帶裝夾裝置的砂輪磨頭'
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)面蝸輪滾刀的數(shù)控鏟磨方法和機床。鏟磨滾刀側(cè)齒面時使機床的主軸和回轉(zhuǎn)盤按蝸桿副傳動比同時轉(zhuǎn)動，主軸轉(zhuǎn)動角度為θ0＝2s/d1；再同時轉(zhuǎn)動主軸和回轉(zhuǎn)盤對滾刀的齒面鏟磨，主軸轉(zhuǎn)動角度為鏟磨右側(cè)齒面時主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比滿足鏟磨左側(cè)齒面時主軸與回轉(zhuǎn)盤的傳動比滿足再轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)盤一補償角度完成一個齒面的鏟磨，鏟磨右側(cè)齒面時該補償角度為鏟磨左側(cè)齒面時該補償角度為鏟磨齒背時先同時轉(zhuǎn)動主軸和回轉(zhuǎn)盤，主軸轉(zhuǎn)動角度為θ0＝2s/d1；繼續(xù)同時轉(zhuǎn)動主軸和回轉(zhuǎn)盤，并使縱向進給拖板沿縱向進給對齒背鏟磨，主軸轉(zhuǎn)動角度為然后縱向進給拖板反向進給，整個鏟磨齒背過程中主軸與回轉(zhuǎn)盤傳動比均等于蝸桿副傳動比，縱向進給拖板的縱向進給和反向進給均為
文檔編號B24B3/12GK101791772SQ20101010468
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者張偉謙, 方普勝, 朱肖虎, 舒勤業(yè), 邱清盈 申請人:浙江大學;臺州市金星機械有限公司